على الرغم من أن تقنية اللحام المداري ليست جديدة ، إلا أنها مستمرة في التطور ، لتصبح أكثر قوة وتنوعًا ، خاصة عندما يتعلق الأمر بلحام الأنابيب ، في مقابلة مع توم هامر ، وهو عامل لحام ماهر في شركة Axenics في ميدلتون ، ماساتشوستس ، يكشف عن العديد من الطرق التي يمكن من خلالها استخدام هذه التقنية لحل مشاكل اللحام الصعبة.
كان اللحام المداري موجودًا منذ حوالي 60 عامًا ، مما يضيف الأتمتة إلى عملية GMAW ، وهي طريقة موثوقة وعملية لأداء اللحامات المتعددة ، على الرغم من أن بعض مصنعي المعدات الأصلية والشركات المصنعة لم تستخدم بعد قوة اللحام المداري ، بالاعتماد على اللحام اليدوي أو استراتيجيات أخرى للانضمام إلى الأنابيب المعدنية.
كانت مبادئ اللحام المداري موجودة منذ عقود ، لكن إمكانيات عمال اللحام المداري الجدد تجعلهم أداة أكثر قوة في مجموعة أدوات اللحام ، حيث أن العديد منهم الآن لديهم ميزات "ذكية" لتسهيل البرمجة والمعالجة قبل اللحام الفعلي.ابدأ بتعديلات سريعة ودقيقة لضمان عمليات لحام متسقة ونقية وموثوقة.
إن فريق عمال اللحام التابع لشركة Axenics في ميدلتون ، ماساتشوستس ، هو مصنع لمكونات العقد يوجه العديد من عملائه في ممارسات اللحام المداري إذا كانت العناصر المناسبة للوظيفة موجودة.
يقول توم هامر ، عامل اللحام الماهر في Axenics: "حيثما كان ذلك ممكنًا ، أردنا التخلص من العنصر البشري في اللحام ، حيث ينتج عمال اللحام المداريون بشكل عام لحامات عالية الجودة".
على الرغم من أن اللحام الأول تم إجراؤه منذ 2000 عام ، إلا أن اللحام الحديث هو عملية متقدمة للغاية وهي جزء لا يتجزأ من التقنيات والعمليات الحديثة الأخرى ، على سبيل المثال ، يمكن استخدام اللحام المداري لإنشاء أنظمة الأنابيب عالية النقاء المستخدمة لإنتاج رقائق أشباه الموصلات التي تدخل أساسًا في جميع الأجهزة الإلكترونية اليوم.
أحد عملاء Axenics هو جزء من سلسلة التوريد هذه ، وقد سعت إلى شركة تصنيع تعاقدية للمساعدة في توسيع طاقتها الإنتاجية ، وتحديدًا إنشاء وتركيب قنوات نظيفة من الفولاذ المقاوم للصدأ تسمح للغازات بالمرور عبر عملية تصنيع الرقائق.
في حين أن وحدات اللحام المدارية والطاولات الدوارة المزودة بمشابك شعلة متوفرة لمعظم الوظائف الأنبوبية في Axenics ، فإن هذه لا تمنع اللحام اليدوي العرضي.
قام Hammer وفريق اللحام بمراجعة متطلبات العميل وطرح الأسئلة ، مع مراعاة عوامل التكلفة والوقت:
إن أدوات اللحام المدارية المغلقة الدوارة المستخدمة من قبل Hammer هي Swagelok M200 و Arc Machines موديل 207A ، ويمكنها حمل أنابيب 1/16 إلى 4 بوصة.
قال: "تسمح لنا Microheads بالوصول إلى أماكن ضيقة للغاية. أحد قيود اللحام المداري هو ما إذا كان لدينا رأس يناسب مفصل معين.لكن اليوم ، يمكنك أيضًا لف سلسلة حول الأنبوب الذي تقوم بلحامها.يمكن لماكينة اللحام أن تتجاوز السلسلة ، ولا يوجد حد لحجم اللحامات التي يمكنك إجراؤها..لقد رأيت بعض الإعدادات التي تقوم بلحام 20 ″.يضخ.إنه لأمر مثير للإعجاب ما يمكن أن تفعله هذه الآلات اليوم ".
بالنظر إلى متطلبات النقاء ، وعدد اللحامات المطلوبة ، وسمك الجدار الرقيق ، يعتبر اللحام المداري خيارًا ذكيًا لهذا النوع من المشاريع. بالنسبة لأعمال أنابيب التحكم في عملية تدفق الهواء ، تقوم Hammer بشكل متكرر بلحام الفولاذ المقاوم للصدأ 316L.
"عندها يصبح الأمر دقيقًا حقًا.نحن نتحدث عن اللحام على ورق معدني رفيع.مع اللحام اليدوي ، يمكن لأدنى تعديل أن يكسر اللحام.لهذا السبب نحب استخدام رأس اللحام المداري ، حيث يمكننا الاتصال بكل جزء من الأنبوب وجعله مثاليًا قبل وضع الجزء فيه.نخفض الطاقة إلى مقدار معين حتى نعرف أنه عندما نضع الجزء هناك سيكون مثاليًا.يدويًا ، يتم التغيير بالعين ، وإذا استخدمنا الدواسة كثيرًا ، فيمكنها اختراق المواد مباشرةً. "
تتكون الوظيفة من مئات اللحامات التي يجب أن تكون متطابقة. يقوم اللحام المداري المستخدم لهذه الوظيفة بعمل اللحام في ثلاث دقائق ؛عندما يعمل Hammer بأقصى سرعة ، يمكنه لحام نفس أنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ يدويًا في حوالي دقيقة.
"ومع ذلك ، فإن الآلة لا تتباطأ.قال هامر إنك تشغله بأقصى سرعة أول شيء في الصباح ، وبحلول نهاية اليوم ، لا يزال يعمل بأقصى سرعة."أركضها بأقصى سرعة في أول شيء في الصباح ، لكن في النهاية ، هذا ليس هو الحال."
يعد منع الملوثات من دخول أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ أمرًا بالغ الأهمية ، ولهذا السبب غالبًا ما يتم إجراء اللحام عالي النقاء في صناعة أشباه الموصلات في غرفة الأبحاث ، وهي بيئة خاضعة للرقابة تمنع الملوثات من دخول المنطقة الملحومة.
يستخدم Hammer نفس التنجستن المشحذ مسبقًا في مشاعله اليدوية التي يستخدمها في Orbiter ، بينما يوفر الأرجون النقي تطهيرًا خارجيًا وداخليًا في اللحام اليدوي والمداري ، فإن اللحام بواسطة الآلات المدارية يستفيد أيضًا من إجرائه في مكان مغلق ، وعندما يخرج التنجستن ، تمتلئ القشرة بالغاز وتحمي اللحام من الأنبوب اليدوي فقط ، عند استخدام أنبوب واحد للغاز.
تكون اللحامات المدارية أنظف بشكل عام لأن الغاز يغطي الأنبوب لفترة أطول ، وبمجرد أن يبدأ اللحام ، يوفر الأرجون الحماية حتى يتأكد عامل اللحام من برودة اللحام بدرجة كافية.
تعمل Axenics مع عدد من عملاء الطاقة البديلة الذين يصنعون خلايا وقود الهيدروجين التي تشغل مجموعة متنوعة من المركبات ، على سبيل المثال ، تعتمد بعض الرافعات الشوكية المصممة للاستخدام الداخلي على خلايا وقود الهيدروجين لمنع المنتجات الثانوية الكيميائية من تدمير مخزونات الطعام ، والمنتج الثانوي الوحيد لخلية وقود الهيدروجين هو الماء.
كان لدى أحد العملاء العديد من نفس المتطلبات مثل شركة تصنيع أشباه الموصلات ، مثل نقاء اللحام والاتساق ، فهو يريد استخدام 321 فولاذ مقاوم للصدأ للحام بجدار رقيق ، ومع ذلك ، كان العمل عبارة عن نماذج أولية لمشعب مع بنوك صمامات متعددة ، كل منها بارز في اتجاه مختلف ، مما يترك مساحة صغيرة للحام.
تبلغ تكلفة ماكينة اللحام المدارية المناسبة للوظيفة حوالي 2000 دولار ، ويمكن استخدامها لصنع عدد صغير من الأجزاء ، بتكلفة تقديرية تبلغ 250 دولارًا ، وهذا غير منطقي من الناحية المالية ، ومع ذلك ، لدى Hammer حل يجمع بين تقنيات اللحام اليدوي والمداري.
يقول هامر: "في هذه الحالة ، سأستخدم طاولة دوارة. إنها في الواقع نفس حركة اللحام المداري ، لكنك تقوم بتدوير الأنبوب ، وليس قطب التنغستن حول الأنبوب.أستخدم شعلة يدي ، لكن يمكنني تثبيت مشعلتي في مكانها بملزمة موضوعة بحيث تكون خالية من اليدين حتى لا يتضرر اللحام بسبب اهتزاز اليد البشرية أو اهتزازها.هذا يزيل الكثير من عامل الخطأ البشري.إنها ليست مثالية مثل اللحام المداري لأنها ليست في بيئة مغلقة ، ولكن هذا النوع من اللحام يمكن إجراؤه في بيئة غرفة نظيفة للتخلص من الملوثات ".
بينما توفر تقنية اللحام المداري نقاءًا وإمكانية التكرار ، يعلم هامر وزملاؤه عامل اللحام أن سلامة اللحام أمر بالغ الأهمية لمنع التعطل بسبب فشل اللحام. تستخدم الشركة الاختبار غير المدمر (NDT) ، والاختبار المدمر في بعض الأحيان ، لجميع اللحامات المدارية.
يقول هامر: "يتم تأكيد كل لحام نصنعه بصريًا. وبعد ذلك ، يتم اختبار اللحامات بمطياف الهيليوم.اعتمادًا على المواصفات أو متطلبات العميل ، يتم اختبار بعض اللحامات بالأشعة.الاختبار المدمر هو أيضًا أحد الخيارات ".
قد يشمل الاختبار المدمر اختبار قوة الشد لتحديد قوة الشد القصوى للحام. لقياس أقصى ضغط يمكن أن يتحمله اللحام على مادة مثل الفولاذ المقاوم للصدأ 316L قبل الفشل ، يمتد الاختبار ويمتد المعدن حتى نقطة الانهيار.
تخضع اللحامات التي يقوم بها عملاء الطاقة البديلة أحيانًا لاختبارات غير مدمرة بالموجات فوق الصوتية على عمليات اللحام المكونة لخلايا وقود الهيدروجين للمبادل الحراري ثلاثي القنوات المستخدمة في آلات ومركبات الطاقة البديلة.
"هذا اختبار حاسم لأن معظم المكونات التي نشحنها تحتوي على غازات خطرة تمر عبرها.يقول هامر: "من المهم جدًا بالنسبة لنا ولعملائنا أن يكون الفولاذ المقاوم للصدأ لا تشوبه شائبة ، مع عدم وجود نقاط تسرب".
أصبحت مجلة Tube & Pipe Journal أول مجلة مخصصة لخدمة صناعة الأنابيب المعدنية في عام 1990 ، ولا تزال اليوم هي المطبوعة الوحيدة في أمريكا الشمالية المخصصة لهذه الصناعة وأصبحت المصدر الأكثر موثوقية للمعلومات لمحترفي الأنابيب.
الآن مع الوصول الكامل إلى الإصدار الرقمي من The FABRICATOR ، سهولة الوصول إلى موارد الصناعة القيمة.
أصبح الإصدار الرقمي من The Tube & Pipe Journal متاحًا بشكل كامل الآن ، مما يوفر وصولاً سهلاً إلى موارد الصناعة القيمة.
استمتع بالوصول الكامل إلى الإصدار الرقمي من مجلة STAMPING Journal ، والتي توفر أحدث التطورات التكنولوجية وأفضل الممارسات وأخبار الصناعة لسوق ختم المعادن.
الآن مع الوصول الكامل إلى النسخة الرقمية من The Fabricator en Español ، سهولة الوصول إلى موارد الصناعة القيمة.