أجزاء الجرافيت الملحومة بالمقاومة المخصصة هي منتجات جرافيت مصممة خصيصًا لعمليات اللحام بالمقاومة. باستخدام الموصلية الكهربائية والحرارية العالية ومقاومة درجات الحرارة العالية للجرافيت، فإنها تحقق توصيل التيار وتركيز الحرارة والدعم الهيكلي أثناء عملية اللحام.
1. الوظائف الأساسية
التوصيل الحالي: كقوالب الجرافيت أو العناصر الموصلة، فإنها تنقل تيار اللحام بدقة إلى سطح تلامس قطعة العمل، مما يضمن توليد الحرارة بكفاءة.
التركيز الحراري: باستخدام التوصيل الحراري للجرافيت (120-150 واط/(م·ك))، تسخن منطقة اللحام بسرعة إلى نقطة الانصهار مع تقليل انتشار الحرارة إلى المناطق غير الملحومة.
الدعم الهيكلي: الحفاظ على ثبات الأبعاد في ظل ظروف اللحام ذات الضغط العالي، ومنع التشوه الذي قد يؤثر على دقة اللحام.
2. المزايا المادية
الموصلية الكهربائية والحرارية العالية: مقاومة منخفضة تبلغ 3-60 × 10⁻⁶ أوم·م، مما يؤدي إلى كفاءة توصيل تيار عالية وتقليل فقدان الطاقة.
يُظهر الجرافيت موصلية حرارية فائقة مقارنةً بمعظم المعادن (على سبيل المثال، يمتلك النحاس موصلية حرارية تبلغ حوالي 400 واط/(م·ك)، ولكن الجرافيت أكثر استقرارًا حراريًا عند درجات الحرارة المرتفعة)، مما يضمن تسخينًا موحدًا لمنطقة اللحام.
مثال: في اللحام البقعي لجسم السيارة، يمكن لأقطاب الجرافيت تسخين الألواح الفولاذية إلى 1500 درجة مئوية خلال 0.1 ثانية، مع التحكم في خطأ قطر كتلة اللحام ضمن ±0.1 مم.
مقاومة درجات الحرارة العالية والثبات الحراري: تعمل مواد الجرافيت بثبات حتى 3000 درجة مئوية في جو خامل وتتحمل درجات حرارة تصل إلى 550 درجة مئوية في البيئات المؤكسدة، وهو ما يتجاوز بكثير أداء الأقطاب الكهربائية المعدنية (على سبيل المثال، تليين الأقطاب الكهربائية النحاسية بسهولة فوق 600 درجة مئوية).
مثال: في لحام سبائك التيتانيوم في الفضاء الجوي، يمكن لمكونات الجرافيت أن تتحمل درجات حرارة تصل إلى 800 درجة مئوية دون تشوه، مما يضمن جودة اللحام.
الخمول الكيميائي ومقاومة التآكل: إنه يمتلك مقاومة ممتازة للأحماض والقلويات والأملاح والمعادن المنصهرة، مما يمنع تلوث قطعة العمل بالشوائب أثناء اللحام.
مثال: في لحام سبائك الألومنيوم، لا تتفاعل مكونات الجرافيت مع الألومنيوم المنصهر، مما يمنع المسامية أو الشقوق في اللحام.
التشحيم الذاتي والاحتكاك المنخفض: مع معامل احتكاك منخفض يصل إلى 0.04-0.05، تعمل أقطاب الجرافيت على تقليل التصاق قطعة العمل الكهربائية وإطالة عمر المكونات.
مثال: في اللحام النقطي عالي التردد، تتمتع أقطاب الجرافيت بمعدل تآكل أقل بنسبة 60% من أقطاب النحاس ويمكنها تحمل أكثر من 100000 لحام دون استبدال.
خفيفة الوزن وسهلة التصنيع: مع كثافة تبلغ 1.7-2.2 جم/سم مكعب فقط، تكون أقطاب الجرافيت أخف بنسبة 60%-70% من الأقطاب الكهربائية النحاسية، مما يسهل التكامل في المعدات الآلية.
يدعم التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، مما يسمح بتخصيص الأسطح المنحنية المعقدة أو الهياكل غير المنتظمة للتكيف مع متطلبات عملية اللحام المختلفة.
3. نوع التصنيف
مصنفة حسب الوظيفة:
نوع القطب الكهربائي: يشمل أقطاب اللحام النقطي، وأقطاب اللحام التماسي، وأقطاب اللحام الإسقاطية، المستخدمة لنقل التيار والضغط لتحقيق اندماج قطعة العمل.
نوع التثبيت: مثل دبابيس تحديد موقع الجرافيت وإطارات دعم الجرافيت، المستخدمة لتثبيت موضع قطعة العمل وضمان دقة اللحام.
النوع المساعد: مثل كتل تبريد الجرافيت وقضبان الجرافيت الموصلة، المستخدمة لتبديد الحرارة أو توزيع التيار، وتحسين بيئة اللحام.
التصنيف حسب الهيكل:
النوع القياسي: الأحجام والأشكال القياسية، مناسبة لمعدات اللحام العامة.
النوع غير المنتظم: مخصص لشكل قطعة العمل، مثل الأقطاب الكهربائية المنحنية والتركيبات متعددة الفتحات، مما يحسن القدرة على التكيف مع اللحام.
النوع المدمج: يدمج وظائف متعددة، مثل القطب الكهربائي المتكامل وتصميم قناة التبريد، مما يحسن كفاءة اللحام.
4. سيناريوهات التطبيق العملي
صناعة السيارات: يستخدم في اللحام النقطي واللحام الدرزي لأجسام السيارات، مثل توصيل أبواب وإطارات السيارة، مما يؤدي إلى قوة لحام عالية وسطح أملس.
مثال: استخدمت إحدى الشركات المصنعة لمركبات الطاقة الجديدة أقطاب الجرافيت، مما أدى إلى زيادة كفاءة اللحام بنسبة 30% وتقليل معدل عيوب اللحام إلى أقل من 0.5%.
الفضاء الجوي: يستخدم في لحام المواد التي يصعب لحامها مثل سبائك التيتانيوم والسبائك ذات درجة الحرارة العالية، مما يضمن القوة الهيكلية والختم.
على سبيل المثال: في لحام شفرات محرك الطائرات، يمكن لتركيبات الجرافيت أن تتحمل درجات حرارة تصل إلى 1000 درجة مئوية، مما يضمن المحاذاة الدقيقة بين الشفرة والقرص.
الأجهزة الإلكترونية والكهربائية: تستخدم في اللحام الدقيق لوحدات البطاريات ولوحات الدوائر وما إلى ذلك، لتجنب تلوث قطعة العمل بالأقطاب الكهربائية المعدنية.
على سبيل المثال: في لحام بطارية الليثيوم، تحقق أقطاب الجرافيت دقة تبلغ 0.01 مم، مما يمنع اللحامات غير الكاملة أو الاحتراق.
منتجات الأجهزة: تستخدم في لحام المنتجات المعدنية مثل أدوات المطبخ والمصابيح، مما يحسن مظهر المنتج ومتانته.
مثال: في اللحام بالحوض المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ، تعمل مكونات الجرافيت على تقليل أكسدة اللحام، مما يؤدي إلى تشطيب سطح يشبه المرآة.
5. خيارات التخصيص
تخصيص الحجم والتسامح: يتم إنتاج الأحجام غير القياسية وفقًا لرسومات العملاء، مع التحكم في التفاوتات في حدود ±0.01 مم، ومتوافقة مع معدات اللحام الدقيقة.
مثال: أقطاب لحام نقطية من الجرافيت مخصصة Φ5mm×50mm من أجل لحام المكونات الإلكترونية الدقيقة.
ترقيات المواد: يتوفر الجرافيت عالي النقاء (C≥99.9%)، أو الجرافيت المتوازن (الكثافة ≥1.85 جم/سم مكعب)، أو الجرافيت المقوى بألياف الكربون لتحسين مقاومة درجات الحرارة ومقاومة التآكل.
مثال: استخدام أقطاب الجرافيت المقواة بألياف الكربون يزيد من العمر الافتراضي إلى 200000 دورة في اللحام عالي التردد.
المعالجة السطحية
طلاء النيكل: يعزز مقاومة التآكل، مناسب للبيئات الرطبة.
طلاء مضاد للأكسدة: يطيل عمر الخدمة في درجات الحرارة العالية.
التلميع: يقلل من خشونة السطح إلى Ra0.2μm، مما يقلل الاحتكاك والالتصاق.
وظائف متكاملة
قناة تبريد مدمجة: تعمل على تبريد الأقطاب الكهربائية عبر الماء المتداول، وهي مناسبة لسيناريوهات اللحام ذات درجات الحرارة العالية جدًا.
مستشعر درجة الحرارة المتكامل: يراقب درجة حرارة القطب الكهربائي في الوقت الحقيقي، ويمنع فشل ارتفاع درجة الحرارة.
مجموعات متعددة الوظائف: مثل تصميم القطب المتكامل + قضيب التوصيل، مما يبسط هيكل نظام اللحام.
التسليم السريع وإنتاج الدفعات الصغيرة
يدعم تخصيص الدفعة الصغيرة لتلبية الاحتياجات العاجلة أو الإنتاج التجريبي لمنتج جديد.
مثال: تركيبات لحام جرافيت مخصصة بسرعة لمؤسسة بحثية لمساعدتها على إكمال اختبارات اللحام للمنتجات الجديدة.
الآن الاتصال