افعل ذلك بنفسك مخطط لحام بقعة المكثف. مخطط ووصف مكثفات لحام المكثفات للحام

تم تطوير تكنولوجيا اللحام بالمكثفات في الثلاثينيات من القرن العشرين على نطاق واسع. وقد ساهم عدد من العوامل في ذلك.

• بساطة تصميم آلة اللحام. إذا رغبت في ذلك، يمكنك تجميعها بنفسك.
• كثافة طاقة منخفضة نسبيًا لعملية العمل والأحمال المنخفضة التي يتم إنشاؤها على الشبكة الكهربائية.
• إنتاجية عالية، وهو أمر مهم بالتأكيد عند إنتاج المنتجات التسلسلية.
• انخفاض التأثير الحراري على المواد التي يتم ضمها. تسمح هذه الميزة للتكنولوجيا باستخدامها عند لحام أجزاء صغيرة الحجم، وكذلك على الأسطح حيث يؤدي استخدام الطرق التقليدية حتمًا إلى تشوهات غير مرغوب فيها في المادة.

إذا أضفنا إلى ذلك أنه لتطبيق طبقات توصيل عالية الجودة، يكفي أن يكون لديك مستوى متوسط ​​من التأهيل، فإن أسباب شعبية طريقة اللحام بالتلامس هذه تصبح واضحة.

تعتمد هذه التقنية على اللحام التلامسي التقليدي. والفرق هو أن التيار لا يصل إلى قطب اللحام بشكل مستمر، بل على شكل نبضة قصيرة وقوية. يتم الحصول على هذا الدافع عن طريق تركيب مكثفات عالية السعة في الجهاز. ونتيجة لذلك، فمن الممكن تحقيق مؤشرات جيدة لمعلمتين مهمتين.

1. وقت تسخين حراري قصير للأجزاء المتصلة. يتم استخدام هذه الميزة بنجاح من قبل الشركات المصنعة للمكونات الإلكترونية. تعتبر التركيبات بدون محولات هي الأنسب لهذا الغرض.
2. قوة تيار عالية، وهي أكثر أهمية لجودة التماس من جهدها. يتم الحصول على هذه الطاقة باستخدام أنظمة المحولات.

اعتمادا على متطلبات الإنتاج، يتم اختيار واحدة من ثلاث طرق تكنولوجية.

1. لحام مكثف البقعة. باستخدام نبضة قصيرة من التيار المنبعث من مكثف، يتم توصيل الأجزاء في الهندسة الدقيقة والفراغ والهندسة الإلكترونية. هذه التقنية مناسبة أيضًا لأجزاء اللحام التي تختلف سمكها بشكل كبير.
2. ينتج اللحام الأسطواني وصلة محكمة الغلق بالكامل تتكون من نقاط لحام متداخلة متعددة. وهذا ما يحدد استخدام التكنولوجيا في عملية تصنيع أجهزة الفراغ الكهربائي والأغشية والمنفاخ.
3. اللحام التناكبي، والذي يمكن إجراؤه إما عن طريق طرق الاتصال أو عدم الاتصال. وفي كلتا الحالتين، يحدث الانصهار عند تقاطع الأجزاء.

منطقة التطبيق

تتنوع تطبيقات هذه التقنية، ولكن تم استخدامها بنجاح خاص لربط البطانات والمسامير وأدوات التثبيت الأخرى بالصفائح المعدنية. مع الأخذ في الاعتبار خصائص العملية، فإنه يمكن تكييفها مع احتياجات العديد من الصناعات.

• صناعة السيارات، حيث يكون من الضروري توصيل ألواح الجسم المصنوعة من صفائح الفولاذ بشكل موثوق.
• تصنيع الطائرات، مما يفرض متطلبات خاصة على قوة اللحامات.
• بناء السفن، حيث، نظرا لحجم العمل الكبير، فإن توفير الطاقة والمواد الاستهلاكية يعطي نتيجة ملحوظة بشكل خاص.
• إنتاج أدوات دقيقة حيث تكون التشوهات الكبيرة في الأجزاء المتصلة غير مقبولة.
• البناء الذي تستخدم فيه الهياكل المعدنية على نطاق واسع.

المعدات التي تتميز بسهولة الإعداد والاستخدام هي مطلوبة في كل مكان. بمساعدتها، يمكنك تنظيم إنتاج المنتجات الصغيرة أو تطوير قطعة أرض شخصية.

لحام مكثف محلي الصنع

في المتاجر يمكنك بسهولة شراء المعدات الجاهزة. ولكن نظرًا لبساطة تصميمها، فضلاً عن التكلفة المنخفضة وتوافر المواد، يفضل الكثير من الأشخاص تجميع آلات لحام المكثفات بأيديهم. إن الرغبة في توفير المال أمر مفهوم، ويمكنك بسهولة العثور على المخطط اللازم والوصف التفصيلي على الإنترنت. جهاز مماثل يعمل على النحو التالي:

• يتم توجيه التيار من خلال اللف الأولي لمحول الإمداد وجسر الصمام الثنائي المعدل.
• يتم توفير إشارة التحكم الخاصة بالثايرستور المجهز بزر التشغيل إلى الجسر القطري.
• تم بناء مكثف في دائرة الثايرستور، والذي يعمل على تجميع نبض اللحام. يتم توصيل هذا المكثف أيضًا بقطر جسر الصمام الثنائي ومتصل باللف الأساسي لملف المحول.
• عند توصيل الجهاز، يقوم المكثف بتجميع الشحنات، مدعومًا من الشبكة المساعدة. عند الضغط على الزر، تندفع هذه الشحنة عبر المقاوم والثايرستور المساعد في اتجاه قطب اللحام. الشبكة المساعدة معطلة.
• لإعادة شحن المكثف، تحتاج إلى تحرير الزر، وفتح دائرة المقاوم والثايرستور وإعادة توصيل الشبكة المساعدة.

يتم ضبط مدة النبضة الحالية باستخدام مقاوم التحكم.

هذا مجرد وصف أساسي لتشغيل أبسط معدات اللحام بالمكثف، والتي يمكن تعديل تصميمها اعتمادًا على المهام التي يتم حلها وخصائص الإخراج المطلوبة.

بحاجة إلى معرفة

يجب على أي شخص يقرر تجميع آلة اللحام الخاصة به الانتباه إلى النقاط التالية:

• يجب أن تكون السعة الموصى بها للمكثف حوالي 1000 - 2000 ميكروفاراد.
• لتصنيع المحولات، مجموعة متنوعة من النوى Sh40 هي الأنسب. سمكها الأمثل هو 70 ملم.
• معلمات اللف الأساسي هي 300 لفة من الأسلاك النحاسية بقطر 8 مم.
• معلمات اللف الثانوي هي 10 لفات من شريط النحاس مع مقطع عرضي يبلغ 20 ملم مربع.
• يعتبر الثايرستور PTL-50 مناسبًا تمامًا للتحكم.
• يجب توفير جهد الدخل بواسطة محول بقوة لا تقل عن 10 واط وجهد خرج 15 فولت.

بناءً على هذه البيانات، يمكنك تجميع جهاز كامل الوظائف للحام البقعة. وعلى الرغم من أنها لن تكون مثالية ومريحة مثل المعدات المصنوعة في المصنع، إلا أنه بمساعدتها سيكون من الممكن تمامًا إتقان أساسيات مهنة اللحام وحتى البدء في تصنيع أجزاء مختلفة.

لإنشاء وصلات معدنية قوية من السبائك والمواد غير المتشابهة والمتجانسة على مستوى الروابط بين الذرات، يتم استخدام اللحام بالمقاومة. خلال هذه العملية، يقوم تيار كهربائي بتسخين المعدن حتى يحدث تشوه البلاستيك، ويحدث الاتصال نفسه بسبب الضغط الإضافي للأجزاء على بعضها البعض. أحد خيارات اللحام البقعي هو اللحام بالمكثف. والفرق الرئيسي بين هذه العملية وغيرها هو طريقة تخزين الطاقة لصهر المعدن. يتم إجراء لحام المكثفات باستخدام الطاقة المخزنة مسبقًا في المكثفات.

ستكون القطع الرئيسية للمعدات عبارة عن مكثف واحد أو أكثر يقوم بتخزين الشحنة عن طريق سحب جهد ثابت من المصدر. عند الوصول إلى مستوى شحن معين، يتم توصيل الأقطاب الكهربائية من المكثفات بنقاط اللحام. يوفر التيار الكهربائي تسخينًا سريعًا وقويًا للسطح، مما يؤدي إلى ذوبان المعدن وتشكيل اللحام المنحوت. عادة، يستمر كل تفريغ للمكثف فقط 1-3 مللي ثانية، بسبب هذا، لا يحدث التسخين خارج المنطقة نفسها عمليا.

تطبيق لحام مكثف

الإنتاج الآلي الحديث قادر على إنشاء ما يصل إلى 600 عملية تفريغ للبطارية ونقطة اتصال في الدقيقة مع الالتزام الصارم بخصائص جودة اللحام وتكرار جميع عمليات التلاعب. في الوقت نفسه، لا يتطلب الجهاز مواد استهلاكية على شكل أقطاب كهربائية (كما هو الحال في اللحام العاكس) أو سلك لحام (كما هو الحال في اللحام بقوس الأرجون). وبالإضافة إلى ذلك، فإن العمل لا يتطلب المبرد.

باستخدام لحام المكثفات في الإلكترونيات الراديوية، يمكنك توصيل الأجزاء التي تخشى ارتفاع درجة الحرارة ولا يمكن الاحتفاظ بها مع التدفقات التقليدية. يمكن استخدام هذا النوع من اللحام للعناصر المجهرية.

لحام المكثفات مطلوب بشكل خاص في إصلاحات هياكل السيارات. لا يؤدي التفريغ إلى تشويه جدران الأجزاء ولا يحترق من خلالها، فلا داعي للاستقامة.

في مذكرة.يستخدم هذا النوع من اللحام لإصلاح وصنع المجوهرات وفي إنتاج الساعات والسينما ومعدات التصوير الفوتوغرافي.

اللحام بالمكثف له عيوب معينة، وأهمها هو الحمل النبضي. يحدث هذا الحمل في الشبكة عندما يتم تفريغ المكثفات بسرعة. مثل هذه النبضات تخلق تداخلاً ويمكن أن تؤدي إلى فشل جميع المعدات.

أنواع اللحام

يمكن تطبيق التفريغ من المكثفات مباشرة على موقع اللحام أو القيام به من خلال اللف الثانوي للمكثف. في الحالة الأولى، سيتم استدعاء اللحام بدون محول، وفي الثانية - المحولات. يتم استخدام الخيار الأول للانضمام، ويتم استخدام الخيار الأخير عند إنشاء طبقات وعمل نقطة.

في لحام مكثف الصدمات، يتم توصيل الأجزاء أثناء تصادم المكثف من خلال اتصالات تجميع التيار، وفي بعض الحالات قد تكون هذه الاتصالات هي الأجزاء نفسها.

دعونا نفكر في كيفية حدوث هذه العملية عند لحام المسامير، والتي ستعمل في نفس الوقت كجهات اتصال لتجميع التيار. تحتاج أولاً إلى التأكد من أن نهاية الجهاز تلامس السطح الذي سيتم توصيله به. بعد ذلك، يتم تفريغ المكثف من خلال الأجهزة إلى منطقة اللحام. ونتيجة لذلك، يتم تشكيل قوس صغير وترتفع درجة الحرارة بشكل ملحوظ. تذوب نقطة الاتصال بين الدبوس وسطح الجزء. وباستخدام الضغط، يتم غمر الجهاز في الطبقة المنصهرة. ثم تبرد السبيكة وتتقوى في نفس الوقت، ويتم لحام الجهاز.

في لحام المحولات، بعد الشحن، يتم توصيل المكثف بمحول تنحي عبر الملف الأولي. يظهر جهد على الملف الثانوي أقل من النبضة الواردة. بعد ذلك يأتي التفريغ، ويبدأ المكثف في الشحن مرة أخرى، وتتدفق الطاقة عبر الملف الأولي للمحول. ثم تتكرر العملية برمتها. تتيح لك هذه التقنية إجراء عمليات لحام دقيقة من خلال تنفيذ عدة دورات من العمليات تصل إلى 5 عمليات تفريغ في الثانية.

بالنسبة للأجهزة المنزلية، عادة ما يتم استخدام لحام المحولات لأن المعدات التي لا تحتوي على محولات تكون أكبر حجمًا. يجب أن تبلغ سعة بطارية واحدة فقط من المكثفات حوالي 100 ألف ميكروفاراد. لهذه الأغراض، يمكن استخدام الأيونستور - وهو مكثف فائق، يمكن مقارنته بحجم التحليل الكهربائي التقليدي، ولكن بسعة أكبر بكثير. ومع ذلك، فإن استخدام الأيونيستور يؤدي إلى زيادة كبيرة في تكلفة المعدات. ولذلك، فإن الخيار مع لحام المحولات هو الأفضل.

في المعدات الحديثة، يتم التحكم في قوة وتكرار تفريغ المكثفات من خلال وحدات التحكم PIC. يتم التحكم في جميع عمليات التلاعب عبر الكمبيوتر، ويتم تشغيل معظم العمليات تلقائيًا. للعمل على هذه المعدات، لا تحتاج فقط إلى قراءة الوصف بالكامل، ولكن أيضًا لإكمال الدورات التدريبية.

لحام مكثف محلي الصنع

هناك خيارات مختلفة لإنشاء آلات لحام محلية الصنع. يمكن إجراء اللحام البقعي البسيط بنفسك باستخدام جهاز نصاب، وهو جهاز يستخدم في إصلاح هياكل السيارات. في المظهر، هذه المعدات عبارة عن وحدة طاقة يتم توصيل الأقطاب الكهربائية أو مسدس اللحام بها باستخدام خرطوم مرن.

من أجل تجميع آلة اللحام هذه، سوف تحتاج إلى:

1. محول 5-20 واط لـ 220 فولت بجهد دخل 5 فولت – قطعة واحدة؛
2. محول لا يقل عن 1000 واط - قطعة واحدة؛
3. الثنائيات المعدلة بتيار مباشر يصل إلى 300 مللي أمبير - 4 قطع؛
4. الأقطاب الكهربائية (إذا كان لديك، يمكنك أن تأخذ بندقية لحام)؛
5. الثايرستور KU 202 أو T142-80-16 (يوجد في المخطط نسخة قديمة من PTL-50) - قطعة واحدة؛
6. مكثف كهربائيا 1000.0x25 فولت – 1 قطعة ؛
7. سلك نحاسي بمقطع عرضي 35 مم 2 أو أكثر - على الأقل 1 متر.

تحتاج أيضًا إلى الصمامات والمفاتيح، وإذا رغبت في ذلك، مبيت.

ملحوظة!في هذه الدائرة، يمكنك استخدام محول من فرن الميكروويف، ولكن يجب تحويل هذا الجهاز عن طريق إزالة التحويلات المغناطيسية والملف الثانوي. بعد ذلك، يجب عليك إجراء عدة لفات من الأسلاك النحاسية بدلاً من الملف الثانوي. ثم، عن طريق تغيير عدد المنعطفات، تحتاج إلى ضبط تشغيل الجهاز.

كيف يحدث لحام المكثف بيديك؟ هناك مكونان رئيسيان في تصميم المراقب:

1. التتابع مع الثايرستور V9.
2. محول اللحام T2.

يتم توصيل اللف من خلال جسر الصمام الثنائي V5-V8، حيث يتم توصيل المرحل الإلكتروني قطريًا. أثناء التشغيل في وضع "التشغيل" عند المفتاح S1، ينتقل الجهد من مصدر الطاقة إلى الملف الأولي للمحول T1. ونتيجة لهذا، يتم شحن المكثف. في هذه الحالة، يتم إلغاء تنشيط ملف المحول T2، ويتم إغلاق الثايرستور V9. عند الضغط على الزر S3، يتم توفير الشحنة من المكثف عبر المقاوم المتغير R1 إلى قطب التحكم الخاص بالثايرستور V9. يقطع التيار الثايرستور، ويمر الجهد عبر الملف الأولي للمحول T2، ويظهر نبض قوي يدوم حوالي 0.1 ثانية في الملف الثانوي. في نهاية تفريغ المكثف C1، يعود النظام إلى حالته الأصلية.

انتباه!أثناء التفريغ، يكون التيار 350-500 أ. يجب استخدام نصاب محلي الصنع بحذر شديد.

يمكن استخدام هذا الجهاز في أعمال اللحام الصغيرة، ولا يمكن استخدامه لتوصيل التركيبات أو الأنابيب.

فيديو

هناك العديد من تقنيات لحام المواد المختلفة ومن بينها اللحام بالمكثفات. هذه التكنولوجيا معروفة منذ الثلاثينيات من القرن الماضي وهي متنوعة. يحدث ربط المعادن أثناء الذوبان في أماكن ماس كهربائى للتيار الكهربائي بسبب طاقة التفريغ المطبقة للمكثفات المشحونة عالية السعة. تستغرق العملية 1-3 مللي ثانية.

أساس الجهاز هو مكثف أو كتلة من المكثفات، والتي يتم شحنها بواسطة مصدر طاقة الجهد المستمر. بعد الوصول إلى مستوى الطاقة المطلوب أثناء عملية الشحن، يتم توصيل أقطاب المكثف بنقاط اللحام. يؤدي التيار المتدفق أثناء التفريغ بين الأجزاء الملحومة إلى تسخين الأسطح إلى الحد الذي يؤدي إلى ذوبان المعدن وتكوين معدن عالي الجودة.

على الرغم من عدد من المزايا، فإن لحام المكثف لديه عدد من القيود التي لا تسمح باستخدامه في كل مكان. فيما بينها:

على الرغم من بعض العيوب، فإن طريقة ربط المعادن تستخدم على نطاق واسع في الصناعة وفي الحياة اليومية.

أنواع آلات لحام المكثفات

هناك نوعان من آلات لحام المكثفات - مع تفريغ أجهزة تخزين الطاقة مباشرة على الأسطح الملحومة ومع تفريغ من الملف الثانوي للمحول. الطريقة الأولى، وهي الطريقة التي لا تحتوي على محول، تُستخدم غالبًا في لحام مكثف الصدمات. يتم استخدام الطريقة الثانية، المحول، لإنشاء التماس عالي الجودة.

تعمل معدات مكثف الصدمات على لحام الأجزاء عندما يصطدم أحد الأقطاب الكهربائية بالجزء. أثناء الاصطدام، يتم ضغط الأجزاء السطحية بإحكام على بعضها البعض. يحدث تفريغ مكثف، مما يشكل قوسًا صغيرًا يعمل على تسخين الأسطح إلى درجة انصهار المعادن. الأجزاء متصلة بقوة.

في طريقة لحام المحولات، بعد الشحن، يتم توصيل المكثف بالملف الأولي للمحول المتنحي. تظهر إمكانات على الملف الثانوي أصغر بعدة مرات من سعة النبضة الواردة. أثناء التفريغ، يتم لحام الأجزاء، ويتم شحن المكثف مرارًا وتكرارًا وينقل الطاقة إلى الملف الأساسي للمحول. يسمح ذلك بإنتاج دفعات طويلة تصل إلى 5 عمليات تفريغ في الثانية، مما يؤدي إلى إنشاء لحامات قوية ودقيقة.

تفاصيل التطبيق

يعد اللحام بالمكثف عملية اقتصادية، لذا فهو مناسب للاستخدام في المنزل مع شبكة أحادية الطور منخفضة الطاقة. تنتج الصناعة آلات لحام منزلية بقوة 100-400 واط، وهي مخصصة للاستخدام المنزلي أو في ورش عمل خاصة صغيرة.

اكتسب اللحام بالمكثفات شعبية خاصة في محلات تصليح هياكل السيارات. على عكس اللحام بالقوس الكهربائي، فإن اللحام بالمكثف لا يحرق أو يشوه الجدران الرقيقة لصفائح أجزاء الجسم. ليست هناك حاجة لاستقامة إضافية.

يستخدم اللحام بالمكثف أيضًا في الإلكترونيات الراديوية لمنتجات اللحام التي لا يمكن لحامها باستخدام التدفقات التقليدية أو التي تفشل بسبب ارتفاع درجة الحرارة.

يستخدم الجواهريون آلات لحام المكثفات لصنع المجوهرات أو إصلاحها.

في الصناعة، يتم استخدام اتصال النقطة من أجل:

• مسامير اللحام، والخطافات، والصواميل، والمسامير وغيرها من الأجهزة على الأسطح؛
• التوصيلات بين المعادن المختلفة، بما في ذلك المعادن غير الحديدية؛
• لحام أجزاء الساعة، ومعدات الصور والأفلام؛
• تصنيع الأجهزة البصرية والإضاءة.
• تجميعات المعدات الإلكترونية
• وإلخ.

يستخدم اللحام المكثف لربط الأجزاء المجهرية التي لا يمكن لحامها بطريقة القوس.

جهاز مكثف DIY

يمكنك صنع آلة لحام من النوع المكثف بنفسك واستخدامها في المنزل. لهذا سوف تحتاج

• محول 220 فولت بقوة 5-20 واط مع جهد خرج 5 فولت ؛
• أربعة ثنائيات مقوم بتيار أمامي لا يقل عن 300 مللي أمبير (على سبيل المثال، D226b)؛
• الثايرستور PTL-50، بديل حديث T142-80-16، KU 202 أو ما شابه ذلك؛
• مكثف كهربائيا 1000.0x25 فولت ؛
• المقاوم المتغير 100 أوم.
• محول بقوة لا تقل عن 1000 واط (مناسب لأفران الميكروويف)؛
• أقطاب كهربائية أو مسدس لحام (تم وصف تصميمات مختلفة على الإنترنت عدة مرات) ؛
• سلك نحاسي بمقطع عرضي لا يقل عن 35 مم 2. - 1 متر.
• المفاتيح والصمامات والإسكان حسب تقديرك.

إذا تم التثبيت وفقًا للمخطط بدون أخطاء وكانت الأجزاء في حالة عمل جيدة، فلن تكون هناك مشاكل في تشغيل الجهاز.

هناك مشكلة واحدة فقط - محول الإخراج. إذا قررت حقًا استخدام محول الميكروويف، ويمكن شراؤه بسعر رخيص من أسواق قطع الغيار المستعملة، فكن مستعدًا لأنه سيحتاج إلى إعادة تصنيعه.

من الضروري إزالة التحويلات المغناطيسية والملف الثانوي ولف 2-5 لفات من الملف الثانوي بسلك نحاسي سميك على المساحة الحرة. أثناء عملية الإعداد، قد يلزم تغيير عدد اللفات. يعتبر الأمثل أن يتقلب جهد الخرج بين 2-7 فولت، لكن هذه القيمة تعتمد أيضًا على مدة نبضة اللحام وسمك المواد التي يتم لحامها. ليست هناك حاجة للخوف من التجربة واختيار أوضاع مختلفة بمقاوم متغير وتغيير عدد اللفات. لكن لا تحاول جعل الآلة تفعل ما يمكن أن تفعله عملية القوس التقليدية. لن تتمكن من طهي أنابيب المياه وتركيباتها، فهذا الجهاز مخصص لأغراض أخرى.

الأجهزة من النوع الذي لا يحتوي على محولات ليست أكثر تعقيدًا، لكنها أكثر تعقيدًا. ستحتاج إلى مجموعة من المكثفات بسعة إجمالية تبلغ حوالي 100000 ميكروفاراد. هذه بطارية ذات وزن وحجم مناسبين. يمكن استبداله بأيونيستور مدمج، لكن الجهاز ليس رخيصا. وبالإضافة إلى ذلك، فإن المكثفات الإلكتروليتية لا تدوم طويلا. ولذلك، عادة ما يتم تصنيع آلات لحام البقعة المكثفة المحمولة والمنزلية باستخدام دائرة المحولات.

يتم تصنيع الأجهزة الحديثة باستخدام تقنيات مختلفة قليلاً. يتم تنظيم تردد وقوة التفريغ بواسطة وحدات تحكم PIC، ومن الممكن أتمتة العمليات والتحكم عبر واجهة الكمبيوتر أو الشاشة. لكن العمليات الفيزيائية للحام لم تتغير. بعد تجميع أبسط وحدة، يمكنك لاحقًا إضافة عناصر التحكم بالكمبيوتر وأتمتة الإنتاج والتحكم إليها.

إذا كان هذا الموضوع قريبًا منك وكنت على استعداد لاستكماله أو تحديه، شاركنا برأيك، وأخبرنا، وانشر وصفًا لحلولك في خانة التعليقات.

تعد المكثفات الإلكتروليتية المصنوعة من الألومنيوم أحد العناصر الرئيسية التي تضمن التشغيل المستقر لمحولات التردد العالي لآلات اللحام. يتم إنتاج مكثفات موثوقة وعالية الجودة لهذا النوع من التطبيقات من قبل الشركات.

استخدمت الأجهزة الأولى التي تستخدم طريقة اللحام بالقوس الكهربائي محولات التيار المتردد القابلة للتعديل. آلات اللحام بالمحولات هي الأكثر شعبية ولا تزال تستخدم حتى اليوم. إنها موثوقة وسهلة الصيانة، ولكن لها عدد من العيوب: الوزن الثقيل، المحتوى العالي من المعادن غير الحديدية في لفات المحولات، درجة منخفضة من أتمتة عملية اللحام. ومن الممكن التغلب على هذه العيوب بالانتقال إلى ترددات تيار أعلى وتقليل حجم محول الإخراج. فكرة تقليل حجم المحول عن طريق الانتقال من تردد مصدر الطاقة 50 هرتز إلى تردد أعلى ولدت في الأربعينيات من القرن العشرين. ثم تم ذلك باستخدام محولات الطاقة الكهرومغناطيسية والهزازات. في عام 1950، بدأ استخدام الأنابيب المفرغة - الثيراترونات - لهذه الأغراض. ومع ذلك، استخدامها في تكنولوجيا اللحام كان غير مرغوب فيه بسبب انخفاض الكفاءة والموثوقية المنخفضة. أدى الإدخال الواسع النطاق لأجهزة أشباه الموصلات في أوائل الستينيات إلى التطوير النشط لمحولات اللحام، أولاً على أساس الثايرستور، ثم على الترانزستور. أعطت الترانزستورات ثنائية القطب ذات البوابة المعزولة (IGBTs) التي تم تطويرها في بداية القرن الحادي والعشرين زخمًا جديدًا لتطوير أجهزة العاكس. يمكن أن تعمل بترددات فوق صوتية، والتي يمكن أن تقلل بشكل كبير من حجم المحول ووزن الجهاز ككل.

يمكن تمثيل مخطط كتلة مبسط للعاكس على شكل ثلاث كتل (الشكل 1). يوجد عند الإدخال مقوم بدون محول بسعة متصلة بالتوازي، مما يسمح لك بزيادة جهد التيار المستمر إلى 300 فولت. تقوم وحدة العاكس بتحويل التيار المستمر إلى تيار متناوب عالي التردد. يصل تردد التحويل إلى عشرات الكيلو هرتز. تشتمل الوحدة على محول نبضي عالي التردد يتم فيه تقليل الجهد. يمكن تصنيع هذه الكتلة في نسختين - باستخدام نبضات ذات دورة واحدة أو نبضات دفع وسحب. في كلتا الحالتين، تعمل وحدة الترانزستور في الوضع الرئيسي مع إمكانية ضبط وقت التشغيل، مما يسمح لك بتنظيم تيار الحمل. تقوم وحدة مقوم الخرج بتحويل التيار المتردد بعد العاكس إلى تيار لحام مباشر.

مبدأ تشغيل عاكس اللحام هو التحويل التدريجي لجهد التيار الكهربائي. أولاً، يتم زيادة جهد التيار المتردد وتصحيحه في وحدة التصحيح الأولية. يعمل الجهد الثابت على تشغيل مولد عالي التردد باستخدام ترانزستورات IGBT في وحدة العاكس. يتم تحويل الجهد المتردد عالي التردد إلى جهد أقل باستخدام محول ويتم توفيره لوحدة مقوم الإخراج. من خرج المقوم، يمكن بالفعل توفير التيار إلى قطب اللحام. يتم تنظيم تيار القطب عن طريق الدوائر عن طريق التحكم في عمق ردود الفعل السلبية. مع تطور تكنولوجيا المعالجات الدقيقة، بدأ إنتاج الآلات شبه الأوتوماتيكية العاكسة، القادرة على اختيار وضع التشغيل بشكل مستقل وأداء وظائف مثل "مكافحة الالتصاق"، وإثارة القوس عالي التردد، والاحتفاظ بالقوس وغيرها.

المكثفات الالكتروليتية المصنوعة من الألومنيوم في محولات اللحام

المكونات الرئيسية لمحولات اللحام هي مكونات أشباه الموصلات ومحول التنحي والمكثفات. اليوم، أصبحت جودة مكونات أشباه الموصلات عالية جدًا لدرجة أنه إذا تم استخدامها بشكل صحيح، فلن تنشأ أي مشاكل. نظرًا لحقيقة أن الجهاز يعمل بترددات عالية وتيارات عالية إلى حد ما، يجب إيلاء اهتمام خاص لاستقرار الجهاز - حيث تعتمد جودة عمل اللحام بشكل مباشر عليه. المكونات الأكثر أهمية في هذا السياق هي المكثفات الإلكتروليتية، التي تؤثر جودتها بشكل كبير على موثوقية الجهاز ومستوى التداخل الذي يحدث في الشبكة الكهربائية.

الأكثر شيوعًا هي المكثفات الإلكتروليتية المصنوعة من الألومنيوم. وهي مناسبة بشكل أفضل للاستخدام في مصدر IP الأساسي للشبكة. تتميز المكثفات الإلكتروليتية بسعة عالية، وفولطية عالية، وأبعاد صغيرة، وقادرة على العمل عند الترددات الصوتية. هذه الخصائص هي من بين المزايا التي لا شك فيها لشوارد الألومنيوم.

تتكون جميع المكثفات الإلكتروليتية المصنوعة من الألومنيوم من طبقات متتالية من رقائق الألومنيوم (أنود المكثف)، وفاصل ورقي، وطبقة أخرى من رقائق الألومنيوم (كاثود المكثف) وطبقة أخرى من الورق. يتم لف كل هذا ووضعه في حاوية محكمة الإغلاق. يتم إخراج الموصلات من طبقات الأنود والكاثود لإدراجها في الدائرة. أيضًا، يتم حفر طبقات الألومنيوم بشكل إضافي من أجل زيادة مساحة سطحها، وبالتالي سعة المكثف. وفي الوقت نفسه، تزيد قدرة المكثفات ذات الجهد العالي بحوالي 20 مرة، والمكثفات ذات الجهد المنخفض بنسبة 100. بالإضافة إلى ذلك، تتم معالجة هذا الهيكل بأكمله بالمواد الكيميائية لتحقيق المعلمات المطلوبة.

تتميز المكثفات الإلكتروليتية ببنية معقدة إلى حد ما، مما يجعل من الصعب تصنيعها وتشغيلها. يمكن أن تختلف خصائص المكثفات بشكل كبير في ظل ظروف التشغيل المختلفة وظروف التشغيل المناخية. مع زيادة التردد ودرجة الحرارة، تنخفض سعة المكثف وESR. مع انخفاض درجة الحرارة، تنخفض السعة أيضًا، ويمكن أن يزيد ESR بما يصل إلى 100 مرة، وهذا بدوره يقلل من الحد الأقصى المسموح به لتيار التموج للمكثف. تعتمد موثوقية مكثفات مرشح شبكة النبض والإدخال، أولاً وقبل كل شيء، على الحد الأقصى لتيار التموج المسموح به. يمكن للتيارات المتدفقة المتدفقة أن تؤدي إلى تسخين المكثف، مما يؤدي إلى فشله المبكر.

في العاكسات، الأغراض الرئيسية للمكثفات الإلكتروليتية هي زيادة الجهد في مقوم الإدخال وتنعيم التموجات المحتملة.

تنشأ مشاكل كبيرة في تشغيل العاكسات بسبب التيارات الكبيرة من خلال الترانزستورات، والمتطلبات العالية لشكل نبضات التحكم، مما يعني استخدام محركات قوية للتحكم في مفاتيح الطاقة، والمتطلبات العالية لتركيب دوائر الطاقة، وتيارات النبض الكبيرة. كل هذا يعتمد إلى حد كبير على عامل الجودة لمكثفات مرشح الإدخال، لذلك بالنسبة لآلات اللحام العاكس، تحتاج إلى تحديد معلمات المكثفات الإلكتروليتية بعناية. وبالتالي، في وحدة التصحيح الأولية لعاكس اللحام، فإن العنصر الأكثر أهمية هو مكثف الترشيح الإلكتروليتي المثبت بعد جسر الصمام الثنائي. يوصى بتثبيت المكثف على مقربة من IGBT والثنائيات، مما يلغي تأثير محاثة الأسلاك التي تربط الجهاز بمصدر الطاقة على تشغيل العاكس. كما أن تركيب المكثفات بالقرب من المستهلكين يقلل من المقاومة الداخلية للتيار المتردد لمصدر الطاقة، مما يمنع إثارة مراحل مكبر الصوت.

عادة، يتم اختيار مكثف المرشح في محولات الموجة الكاملة بحيث لا يتجاوز تموج الجهد المعدل 5...10 فولت. وينبغي أيضًا أن يؤخذ في الاعتبار أن الجهد على مكثفات المرشح سيكون أكبر بمقدار 1.41 مرة من عند مخرج جسر الصمام الثنائي. وبالتالي ، إذا حصلنا بعد جسر الصمام الثنائي على جهد نابض 220 فولت ، فسيكون للمكثفات بالفعل جهد 310 فولت تيار مستمر. عادة، يقتصر جهد التشغيل في الشبكة على 250 فولت، وبالتالي، سيكون الجهد عند خرج المرشح 350 فولت. وفي حالات نادرة، يمكن أن يرتفع جهد التيار الكهربائي إلى أعلى، لذلك يجب اختيار المكثفات لجهد تشغيل عند 400 فولت على الأقل. يمكن أن تتمتع المكثفات بتدفئة إضافية بسبب تيارات التشغيل العالية. نطاق درجة الحرارة العليا الموصى به هو 85...105 درجة مئوية على الأقل. يتم اختيار مكثفات الإدخال لتنعيم تموجات الجهد المصححة بسعة 470...2500 ميكروفاراد، اعتمادًا على قوة الجهاز. مع وجود فجوة ثابتة في خنق الرنين، فإن زيادة سعة مكثف الإدخال يزيد بشكل متناسب من الطاقة الموردة إلى القوس.

هناك مكثفات معروضة للبيع، على سبيل المثال، 1500 و2200 ميكروفاراد، ولكن كقاعدة عامة، بدلاً من واحد، يتم استخدام بنك من المكثفات - عدة مكونات بنفس السعة متصلة بالتوازي. بفضل التوصيل المتوازي، يتم تقليل المقاومة الداخلية والحث، مما يحسن ترشيح الجهد. أيضًا، في بداية الشحن، يتدفق تيار شحن كبير جدًا عبر المكثفات، بالقرب من تيار الدائرة القصيرة. يسمح لك الاتصال المتوازي بتقليل تدفق التيار عبر كل مكثف على حدة، مما يزيد من عمر الخدمة.

اختيار الشوارد من شركة هيتاشي، ساموا، ياجيو

يمكنك العثور في سوق الإلكترونيات اليوم على عدد كبير من المكثفات المناسبة من الشركات المصنعة المعروفة وغير المعروفة. عند اختيار المعدات، لا ينبغي لأحد أن ينسى أنه مع معلمات مماثلة، تختلف المكثفات بشكل كبير في الجودة والموثوقية. المنتجات الأكثر شهرة هي من الشركات المصنعة المشهورة عالميًا لمكثفات الألمنيوم عالية الجودة مثل و. تعمل الشركات بنشاط على تطوير تقنيات جديدة لإنتاج المكثفات، وبالتالي فإن منتجاتها تتمتع بخصائص أفضل مقارنة بمنتجات المنافسين.

تتوفر المكثفات الإلكتروليتية المصنوعة من الألومنيوم في عدة أشكال:

• للتركيب على لوحة الدوائر المطبوعة؛
• مع دبابيس إضافية معززة (Snap-In)؛
• مع محطات انسحب (محطة المسمار).

تعرض الجداول 1 و2 و3 سلسلة الشركات المصنعة المذكورة أعلاه والتي تعتبر الأكثر مثالية للاستخدام في وحدة التصحيح المسبق، ويظهر مظهرها في الأشكال 2 و3 و4، على التوالي. تتمتع السلسلة المحددة بأقصى عمر خدمة (ضمن عائلة مصنع معين) ونطاق درجة حرارة ممتد.

الجدول 1. المكثفات الإلكتروليتية المصنعة بواسطة Yageo

جدول 2. المكثفات الإلكتروليتية المصنعة من قبل شركة السمواه

الجدول 3. المكثفات الإلكتروليتية المصنعة بواسطة شركة هيتاشي

كما يتبين من الجداول 1 و 2 و 3، فإن نطاق المنتجات واسع جدًا، ولدى المستخدم الفرصة لتجميع مجموعة مكثفات، والتي ستلبي معلماتها بالكامل متطلبات عاكس اللحام المستقبلي. الأكثر موثوقية هي مكثفات هيتاشي مع عمر خدمة مضمون يصل إلى 12000 ساعة، في حين أن المنافسين لديهم هذه المعلمة حتى 10000 ساعة في مكثفات سلسلة Samwha JY وما يصل إلى 5000 ساعة في مكثفات سلسلة Yageo LC وNF وNH. صحيح أن هذه المعلمة لا تشير إلى فشل مضمون للمكثف بعد السطر المحدد. ونعني هنا فقط وقت الاستخدام عند الحد الأقصى للحمل ودرجة الحرارة. عند استخدامه في نطاق درجة حرارة أصغر، فإن عمر الخدمة سيزيد وفقًا لذلك. بعد الفترة المحددة، من الممكن أيضًا تقليل السعة بنسبة 10% وزيادة الفاقد بنسبة 10...13% عند التشغيل بأقصى درجة حرارة.

يعد اللحام بالتلامس أو المكثف أحد أكثر أنواع ربط المنتجات والأجزاء المعدنية شيوعًا. يستخدم على نطاق واسع ليس فقط في الصناعة، ولكن أيضًا في المنزل. هذا هو السبب في أن مسألة تجميع آلة لحام مكثف بيديك تظل ذات صلة وتثير اهتمام العديد من الحرفيين.

كيف يعمل لحام المكثفات؟

آلة لحام المكثف عبارة عن غلاف مجهز بمخالب عمل بارزة. لكل منها أقطاب كهربائية. يحدث اتصال القضبان والألواح المعدنية بسبب ترتيب الأقطاب الكهربائية مقابل بعضها البعض.

تبدأ العملية بربط قطع العمل المراد لحامها بين المخالب. بعد تشغيل الجهاز، يتم تمرير تيار بقوة كبيرة عبر الأقطاب الكهربائية والأجزاء التي يتم لحامها. ونتيجة لذلك، يتم تشكيل نواة سائلة في المكان المناسب، ويتم تدمير شبكة الجزيئات ويحدث اتصالها. يعتمد سمك اللحام على الطاقة الحالية والأقطاب الكهربائية المستخدمة. تذوب المادة وتنقبض.

يتم استخدام اللحام البقعي بالمكثف بنجاح في الظروف المنزلية والمنزلية. بفضل المحول، من الممكن تحويل التيار من الشبكة، وخفضه وتضخيمه إلى المعلمات المطلوبة. يقوم الجهاز بإنشاء نبضة حالية مدتها 0.1-1.5 ثانية فقط. وفي هذا الوقت القصير، تتشكل نقطة تربط الجزئين المعدنيين معًا. يتم تنظيف الحديبة الناتجة بفرشاة أو مطحنة، مما يعطي المنتج مظهرًا جماليًا.

مزايا

يُعرف اللحام بالمكثف الذاتي بعدد من المزايا:

• من الممكن توصيل العناصر الصغيرة والرقيقة.
• اتصال سريع
• موثوقية التماس الاتصال.
• دقة التماس
• اتصال أنواع مختلفة من المعادن.
• كفاءة؛
• إمكانية الوصول للمبتدئين.

باستخدام اللحام الموضعي أو المكثف، يمكنك توصيل أجزاء رفيعة جدًا دون ارتفاع درجة الحرارة أو القطع السفلي. تم تصميم الجهاز بحيث لا تستغرق العملية الكثير من الوقت. يتم إنشاء تيار كهربائي كافٍ لتوصيل الأجزاء بشكل موثوق.

يبدو التماس أنيقًا بدون طبقة عليا من المواد الملحومة. لتحسين مظهر المنتج، يكفي تنظيف منطقة السبائك بفرشاة. حتى المعادن الثمينة يمكن دمجها. ولأداء السبيكة، ليست هناك حاجة لاستخدام مواد الحشو، مما يقلل من تكلفة الطريقة. التدريب وأداء أعمال اللحام متاح لمجموعة واسعة من العمال.

مخطط التجميع الذاتي للجهاز

مكونات لحام المكثفات بسيطة للغاية، لذلك يمكن تجميع الوحدة بشكل مستقل، باتباع نظام معين. العنصر الرئيسي هو المحول الذي يمكن أن يقلل بشكل كبير من قوة التيار الكهربائي من الشبكة المنزلية. المعلمات المثالية هي أرقام - 10-12 فولت. في هذه الحالة، من الضروري تحقيق الطاقة الكهربائية من 300-500 أ. مع مثل هذه المؤشرات، من الممكن إجراء لحام مكثف في المنزل.

يعتمد تشغيل الجهاز على تحويل الجهد المستخدم ونقله إلى أجهزة التخزين. أجهزة التخزين في هذه الحالة عبارة عن مكثفات يجب أن تكون سعتها في حدود 46 درجة فهرنهايت. تم تجهيز التصميم بجسر ديود واثنين من الثنائيات. يتم التحكم في عملية اللحام باستخدام مرحل REK 74. يقوم هذا الجهاز بتزويد التيار إلى الأقطاب الكهربائية المدمجة، وبالتالي تنفيذ العملية.

يجب أن يحتوي جهاز المكثف على جهاز أوتوماتيكي خاص يعمل أثناء التحميل الزائد. لمنع ارتفاع درجة الحرارة، يتم استخدام المبرد، وهو مدمج خلف هيكل المكثف. يتم تثبيت زر البدء على المخالب، والذي تبدأ به عملية اللحام. يقوم عامل اللحام بتثبيت الجوانب المتصلة للمنتج بين المخالب ويقوم بإجراء لحام موضعي للمكثف.

عملية اللحام

تبدأ عملية اللحام بوحدة مكثف بتحضير المنتجات. يتم تنظيف جوانب الوصلة من جميع الملوثات الموجودة. إذا لم يتم ذلك، فقد لا يكون التماس آمنًا بدرجة كافية.

يتم توصيل العناصر المحضرة في المكان المناسب، وتوضع بين قطبين كهربائيين، أحدهما متحرك والآخر ثابت. بمساعدة مخالب ذات أقطاب كهربائية، يتم ضغط الأجزاء المعدنية المراد لحامها بقوة. بعد الضغط على زر البداية، يحدث تفريغ كهربائي.

يتم تشكيل خط اللحام حيث يتم توصيل الأقطاب الكهربائية. يجب فك المخالب بعد مرور بعض الوقت - يجب السماح لمفصل اللحام بالتبريد والتبلور تحت الضغط. ثم يتم نقل الأجزاء لربط القسم التالي. لراحة لحام المكثف، تحتاج إلى الحصول على كماشة، ورق زجاج، مفك البراغي، سكين ومطحنة.

كتلة الاتصال وتسلسل الإجراءات

يمكنك تجميع كتلة لحام المكثف بنفسك في المنزل. يستخدم العديد من الأشخاص عنصرًا من فرن الميكروويف كمحول. لكي يتعامل الجهاز مع وظائفه - تقليل الجهد وزيادة الأمبيرات - تتم إزالة الطبقة الأساسية من الملف. بدلا من ذلك، يتم تركيب كابل للحام. هناك مساحة كافية لإكمال ثلاث دورات.

بعد الانتهاء من الأساسيات، تابع تثبيت المرحل وجسر الصمام الثنائي. يجب تركيب جميع الأجزاء على مقربة من المحول. الوحدة مجهزة بآلة أوتوماتيكية. يتم توصيل مبرد أو مروحة صغيرة بالجدار الخلفي، وهو أمر ضروري لتبريد الوحدة. يوصى باستخدام قاعدة عازلة لترتيب العناصر.

الهيئات العاملة مصنوعة من التشكيلات أو الخشب. الجزء السفلي مع القطب هو بلا حراك. الجزء العلوي مثبت بقضيب بين القائمتين وهو متحرك. العنصر العلوي في وضع مرتفع، حيث يتم تثبيته بواسطة زنبرك متصل.

يجب أن يتوافق سمك الأقطاب الكهربائية النحاسية مع سمك الكابل المستخدم في لحام الملف الثانوي. يتم ربطها بالمخالب بواسطة وصلة مثبتة بمسامير. يتم أيضًا توصيل المحطات الطرفية من المحول هنا. يتم عرض زر بدء عملية لحام المكثف على السكن بحيث يكون مناسبًا لتشغيله.

في المرحلة الأولى من العمل، يتم تنظيف الأجزاء من الجزيئات الغريبة. ثم يتم توصيلها ووضعها في مجال اللحام الذي تشكله الأقطاب الكهربائية. يقوم الزر بتشغيل الجهاز، مما يعطي دفعة. عند الانتهاء من الاتصال، يتم نقل الأقطاب الكهربائية بعيدا.