في عملية اللحام بالمسامير، يعتبر الطويق الخزفي جزءًا مهمًا من العملية. يمكن أن يتحمل درجات الحرارة العالية وهو متين. الطويق الخزفي هو حاجز يحتوي على حوض المعدن المنصهر. وهو يساعد على منع المعدن من الانتشار أكثر من اللازم.
مقاومة درجات الحرارة العالية
يعتبر الطويق السيراميكي مكونًا مهمًا في اللحام بالمسامير حيث يمكنه حماية مسدس اللحام واللحام من التلف. تتميز الحلقات السيراميكية للحام بالمسامير القوسية بمقاومة درجات الحرارة العالية والصلابة، ويتم إنتاجها وفقًا لمعايير ISO13918:2008. وهي تستخدم على نطاق واسع في صناعة تشغيل المعادن.
كانت درجة الحرارة القصوى الملحوظة في لحام النموذج 1480 كلفن. تم الحصول على درجة الحرارة هذه في مركز أسطح التلامس. كان توزيع درجة الحرارة حول مركز النموذج متماثلًا بشكل عام. بلغت درجة الحرارة القصوى حوالي 1480 كلفن وانخفضت تدريجيًا بعيدًا عنها.
يحتوي مسدس اللحام بالمسامير على وحدة تحكم لتنظيم كمية التيار وعملية اللحام. كل مسمار مغطى بالتدفق الحبيبي لتوفير جو وقائي أثناء اللحام بالقوس. حلقات اللحام التي تحيط بمنطقة اللحام تركز حرارة القوس وتحصر المعدن المنصهر في منطقة اللحام.
تُعد الحلقات الخزفية جزءًا حيويًا من عملية لحام مسمار اللحام بالقوس المسحوب. وهي تُستخدم في مجموعة متنوعة من التطبيقات وتساعد على تقليل احتمالية تلوث الأسطح المسامية والملوثة. يتوفر سيراميك طويق اللحام بالقوس المسحوب في مجموعة متنوعة من الأحجام والتكوينات.
يمكن إجراء هذا النوع من اللحام يدوياً أو باستخدام نظام لحام آلي. أثناء عملية اللحام، يتم إدخال المسمار في الطويق الخزفي المراد لحامه. ثم يتم لحام المسمار بطريقة مشروطة. وينتشر استخدامه على نطاق واسع في صناعة الغلايات البخارية.
ومن المزايا الأخرى للحلقات الخزفية أنها تقلل من تعرض المشغل للأشعة فوق البنفسجية. وفي حين أن عملية اللحام بالمسامير تنتج هيدروكربونات وأكاسيد غير مفيدة لعملية اللحام، فإن الطويق الحديدي يمنع هذه المركبات من التأثير على المعدن المنصهر. كما يقلل الطويق أيضًا من كمية الأكسجين في الغلاف الجوي، وهو أمر بالغ الأهمية لجودة اللحام.
ومن المزايا الأخرى للطويق الخزفي للحام المسامير أنه مقاوم لدرجات الحرارة العالية. ويرجع ذلك إلى محتوى الألومنيوم الذي يزيد من المقاومة الكهربائية. ويتراوح محتوى الألومنيوم من ثمانية إلى ثلاثة عشر في المائة. كما أنه يحتوي على ما بين 0.1 إلى 0.3 في المائة من الكربون.
المتانة
الطويق الخزفي هو نوع خاص من أغطية لحام المسامير مصمم لحماية المسامير أثناء عملية اللحام. كما أنه يعمل كحاجز وقائي ضد الملوثات المحمولة جواً ويقلل من تعرض المنطقة المحيطة به للأشعة فوق البنفسجية. يتشكل الطويق الخزفي على شكل حلقة ويستخدم لتثبيت المسمار على اللوح. يسمح ذلك بأن يكون اللحام أنيقًا وموحدًا، كما أنه من السهل إزالته عند الحاجة.
هذا النوع من المسامير هو أحد مكونات مسامير اللحام بالمسامير، والتي تتضمن وحدة تحكم للتحكم في فترة التيار. تحتوي المسامير على تدفق حبيبي في الأطراف لخلق جو وقائي أثناء عملية اللحام بالقوس الكهربائي. وبالإضافة إلى ذلك، فإن طويق المسامير المحيط بمنطقة اللحام يحد من تدفق الهواء إلى منطقة اللحام، مما يؤدي إلى تركيز حرارة القوس مع حصر المعدن المنصهر في منطقة اللحام.
تم استخدام طويق اللحام بالمسامير منذ بداية اللحام الصناعي. وعلى عكس الحلقات المعدنية، يمكن استخدامها في مجموعة متنوعة من العمليات، بما في ذلك لحام المسامير. ومع ذلك، فإن العيب الرئيسي لاستخدام الطويق السيراميكي في لحام المسامير هو أنه يتطلب وقتًا طويلاً للتقوس. ونتيجة لذلك، فإن الطويق ليس دائمًا الخيار الأفضل للحام المسامير.
وبسبب قوتها، تتمتع الحلقات الخزفية بقوة ضغط ممتازة تبلغ 65 نيوتن/مم2. وبصفة عامة، فهي تفي بمتطلبات المواد الركامية المستخدمة في الخرسانة. يجب ألا تتراكم الحلقات المكسورة في كتل ولكن يجب أن تكون مبعثرة بالتساوي على السطح. كما يجب أن تصبح رطبة مع الخرسانة. يضمن ذلك ألا تتداخل الحلقات المكسورة مع وضع الخرسانة وقوتها.
يُعرف نوع آخر من اللحام بالمسامير باسم لحام مسمار التفريغ المكثف. وهو يشبه اللحام بالمسمار القوسي باستثناء حقيقة أن الحرارة يتم تطبيقها على رأس المسمار عن طريق تفريغ المكثف. وتتمثل ميزة لحام مسمار تفريغ المكثف في أنه مناسب للمعادن الرقيقة. وعلاوة على ذلك، فإنه لا يولد الكثير من الحرارة للمعدن المحيط. ومن ثم، لا يتم إتلاف تشطيب سطح اللحام.
التكلفة
تُعد الحلقات الخزفية جزءًا حيويًا من عملية لحام المسامير. فهي تحمي المسمار من القوس وتركز الحرارة على نقطة اللحام. هناك نوعان من الحلقات الخزفية: حلقة UF وحلقة UFH. يمكن استخدام كلا النوعين للحام المسامير غير الملولبة وموصلات القص. يُستخدم الطويق الخزفي UFH السيراميكي UFH بشكل خاص في مهندس السكك الحديدية العائمة بالقوة المغناطيسية.
يحمي مسمار اللحام بالطويق المسمار أثناء عملية اللحام عن طريق منع الهواء من ملامسة المسمار. كما يعمل أيضًا كدرع قوسي ويقلل من التعرض للأشعة فوق البنفسجية للمنطقة المحيطة. وهي على شكل حلقة تحيط بالمسمار وحوض من المعدن المنصهر بينهما. وهذا يساعد اللحام على تشكيل وصلة أنيقة وآمنة. ومن المزايا الأخرى للطويق الخزفي أنه من السهل إزالته وإزالته إذا لزم الأمر.
وهناك خيار آخر هو المسمار الملولب. وهذا هو النوع الأكثر شيوعاً والأكثر استخداماً. له نفس طول وقطر مسمار MPF ولكن له درجة لولبة مختلفة. مسمار MD ملولب بقطر ميل M6، في حين أن مسمار MPF له ميل ميل لولبي M10.
التطبيق
يتم استخدام الطويق الخزفي للحام المسامير لربط قطعتين من المعدن معاً. يتم تركيب الطويق حول قاعدة الوتد ويمنعه من الانتشار أثناء اللحام. كما أنه يحمي اللحام من الأكسجين والأشعة فوق البنفسجية. ثم يتم تقطيع الطويق بعد الانتهاء من اللحام.
هذه الحلقات مصنوعة من الكورديوريت، وهو سيراميك أخضر. ويتم إنتاجها على دفعات كبيرة من مئات الآلاف من القطع في المرة الواحدة لتحقيق أقصى قدر من وفورات الحجم. تتطلب عملية إنتاج الحلقات الخزفية درجة عالية من الدقة ودرجة حرارة عالية، وبالتالي تتطلب قياسات دقيقة.
يستخدم اللحام بمسمار القوس المسحوب تيار لحام يصل إلى 3.000 أمبير. يتراوح الوقت اللازم للحام مسمار بين 100 مللي ثانية وبضع دقائق. لإجراء اللحام بالمسمار، يجب توصيل مصدر طاقة موجب بقطعة العمل. يمكن استخدام مسدس لحام المسامير مع طويق من السيراميك للحام المسامير الكبيرة والصغيرة.