أولاً: ما هو التصوير بالموجات فوق الصوتية؟

الموجات فوق الصوتية هي تقنية تستخدم الطاقة الناتجة عن الاهتزازات عالية التردد للتأثير على سطح قطعة العمل، وبالتالي تحقيق ربط الأجزاء المعدنية معًا.

ثانيًا: مبدأ عمل الموجات فوق الصوتية

1. تُحوَّل الطاقة الكهربائية إلى اهتزاز ميكانيكي عالي التردد، يُنقل بدوره إلى فوهة اللحام عبر رأس لحام مُضبوط صوتيًا. تحتك القطعتان العلويتان والسفليتان ببعضهما البعض تحت ضغط متكرر بمعدل 20,000 أو 40,000 مرة في الثانية. يُؤدي التأثير المُجتمع للاهتزاز عالي التردد والضغط إلى تشتيت طبقة رقيقة من المادة والأكاسيد على سطح القطعة، مُشكِّلًا لحامًا انتشاريًا نظيفًا وقابلًا للتحكم. ومن خلال إعادة اتحاد الذرات بين القطعتين، تتشكل في النهاية طبقة انصهار معدنية موثوقة.
2. يُحوّل مولد التيار منخفض التردد إلى تيار عالي التردد. ثم يُحوّل محوّل الطاقة التيار عالي التردد إلى اهتزاز ميكانيكي. ويتولى مُعدِّل السعة ورأس اللحام ضبط سعة الاهتزاز. وتحت ضغط ثابت معين، تحتكّ البنى الجزيئية على سطح المعدن وتتصادم مع بعضها، مما يُحقق تداخلًا بين الجزيئات، وبالتالي إتمام عملية اللحام.

المعرفة الأساسية واستكشاف أعطال الموجات فوق الصوتية وإصلاحها

ثالثًا: الأخطاء الشائعة في اللحام بالموجات فوق الصوتية

(أ) لحام غير مكتمل

1. طاقة خرج اللحام غير كافية: ضغط غير كافٍ، أو سعة غير كافية، أو أن القاعدة غير مثبتة بإحكام.
2. طاقة اللحام غير الكافية: صيغة حساب طاقة الخرج هي: E = P × T = F × V × T = μN × A × f × T (حيث E هي الطاقة، وP هي القدرة، وV هي السرعة، وμ هو معامل الاحتكاك، وN هو الضغط، وA هي السعة، وf هو التردد، وT هو الزمن). يؤدي نقص الطاقة إلى لحام رديء.
3. يمكن أن تؤثر طبقات الزيت أو الأكسيد الموجودة على سطح المادة على فعالية الربط باللحام.
4. إذا كانت الأسنان حادة للغاية، فيمكنها بسهولة اختراق اللحام أثناء عملية اللحام.
5. سطح اللحام مغطى بمادة غير مناسبة للحام بالموجات فوق الصوتية.
6. المواد التي يتم لحامها غير مناسبة للحام بالموجات فوق الصوتية.

(ii) قاعدة رأس اللحام

سبب عندما تتلامس رأس اللحام أو قاعدة اللحام مع المادة، تتولد درجات حرارة عالية للغاية، مما يتسبب في اختراق جزيئي بين المادة ورأس اللحام أو القاعدة، مما يؤدي إلى الالتصاق.

حل :

1. افحص أسنان رأس اللحام وقاعدته. إذا كان التآكل شديدًا، فسيؤدي ذلك إلى ارتفاع درجة الحرارة، ويجب معالجته في الوقت المناسب.
2. مع ضمان نتائج اللحام، يمكن زيادة الطاقة بشكل مناسب وتقصير وقت اللحام لتقليل التبادل المفرط للطاقة بين رأس اللحام والمادة.

(ثالثاً) تشققات اللحام

1. التشققات حول وصلة اللحام: عند لحام طبقات متعددة من المواد، تتشكل حافة وصلة اللحام على شكل ميل. وعندما يهتز رأس اللحام، فإنه يسلط قوة شد على الحافة، مما قد يتسبب بسهولة في حدوث تشققات.
2. حل : قم بإجراء معالجة خاصة على حافة وصلة اللحام لضمان توزيع متساوٍ للإجهاد وتخفيف قوة الشد الناتجة عن الاهتزاز.
3. تشققات قرب وصلة اللحام: يتسبب اهتزاز رأس اللحام في تحرك المادة ذهابًا وإيابًا. على سبيل المثال، عند توصيل رقائق الألومنيوم ببطارية، قد يؤدي السحب بسهولة إلى كسرها.
4. الحلول : ① تغيير اتجاه نمط الأسنان (على سبيل المثال، استخدام أنماط قطرية) لضبط اتجاه القوة على المادة؛ ② إطالة اللسان بشكل مناسب لإنشاء مساحة عازلة بين البطارية ومفصل اللحام.

(رابعاً) تقلبات كبيرة في طاقة الخرج

سبب هناك العديد من العوامل التي تؤثر على طاقة الإخراج، ويجب فحصها واحدة تلو الأخرى.

حل :

1. افحص تركيب الوحدة الثلاثية، وتحقق من وجود أي تلف، وأعد تجميعها إذا لزم الأمر.
2. تأكد من إحكام ربط براغي القاعدة.
3. تحقق من وجود فجوات في موقع مشبك القاعدة.
4. افحص تجهيزات اللحام للتأكد من أن أوضاع اللحام متسقة في كل مرة.
5. افحص سطح المادة بحثًا عن الأكسدة أو بقع الزيت.
6. تأكد من أن مواصفات المواد الواردة متسقة (عندما يكون شوط رأس اللحام ثابتًا، فإن الاختلافات في سمك وصلابة المواد ستؤدي إلى تقلبات في طاقة الإخراج).
7. تحقق من استقرار إمدادات الهواء في المصنع ولاحظ ما إذا كانت هناك تقلبات في مقياس ضغط الهواء الداخل.
8. تحقق من استقرار خرج الموجات فوق الصوتية من صندوق مزود الطاقة.

(خامساً) التحميل الزائد

الأسباب يشمل ذلك حالتين: زيادة الحمل على الطاقة وزيادة الحمل على التردد.

حل :

1. قم بتخفيض معايير اللحام بشكل مناسب.
2. قلل من عمق هبوط رأس اللحام لضمان الحفاظ على فجوة معينة بين رأس اللحام والقاعدة.