اللحام بالتردد العالي

مُصنِّع ماكينات اللحام عالية التردد/ماكينة لحام البلاستيك بالتردد العالي PVC، إلخ.

اللحام بالتردد العالي، المعروف باسم اللحام بالترددات الراديوية (RF) أو اللحام العازلهي عملية صهر المواد معًا عن طريق تطبيق طاقة الترددات الراديوية على المنطقة المراد ربطها. يمكن أن يكون اللحام الناتج قوياً مثل المواد الأصلية. يعتمد اللحام بالتردد العالي على خصائص معينة للمواد التي يتم لحامها لتوليد الحرارة في مجال كهربائي سريع التردد. وهذا يعني أنه يمكن لحام مواد معينة فقط باستخدام هذه التقنية. وتتضمن العملية تعريض الأجزاء المراد لحامها لمجال كهرومغناطيسي عالي التردد (غالباً 27.12 ميجا هرتز)، والذي يتم تطبيقه عادةً بين قضيبين معدنيين. وتعمل هذه القضبان أيضًا كأداة ضغط أثناء التسخين والتبريد. يتسبب المجال الكهربائي الديناميكي في تذبذب الجزيئات في اللدائن الحرارية القطبية. واعتمادًا على هندستها وعزمها ثنائي القطب، قد تترجم هذه الجزيئات بعضًا من هذه الحركة التذبذبية إلى طاقة حرارية وتسبب تسخين المادة. أحد مقاييس هذا التفاعل هو عامل الفقد الذي يعتمد على درجة الحرارة والتردد.

يُعد البولي فينيل كلوريد متعدد الكلوريد (PVC) والبولي يوريثان أكثر اللدائن الحرارية شيوعًا التي يتم لحامها بواسطة عملية الترددات الراديوية. من الممكن لحام البوليمرات الأخرى بما في ذلك النايلون والبولي إيثيلين تيريفثاليت والبولي إيثيلين تيريفثاليت-جي والبولي إيثيلين تيريفثاليت A-PET والبولي إيثيلين تيريفثاليت EVA وبعض راتنجات ABS، ولكن يلزم توفر شروط خاصة، على سبيل المثال يمكن لحام النايلون والبولي إيثيلين تيريفثاليت إذا تم استخدام قضبان لحام مسخنة مسبقًا بالإضافة إلى طاقة التردد اللاسلكي.

لا يناسب اللحام بالترددات العالية بشكل عام لحام البولي إيثيلين عالي الترددات PTFE أو البولي كربونات أو البوليسترين أو البولي إيثيلين أو البولي بروبلين. ومع ذلك، ونظرًا للقيود الوشيكة في استخدام البولي فينيل كلوريد متعدد الفينيل، فقد تم تطوير درجة خاصة من البولي أوليفين الذي لديه القدرة على اللحام بالتردد العالي.

تتمثل الوظيفة الأساسية للحام بالتردد العالي في تشكيل وصلة في سماكتين أو أكثر من مادة الصفيحة. يوجد عدد من الميزات الاختيارية. يمكن أن تكون أداة اللحام محفورة أو منقوشة لإعطاء المنطقة الملحومة بأكملها مظهرًا زخرفيًا أو يمكن أن تتضمن تقنية النقش لوضع حروف أو شعارات أو تأثيرات زخرفية على العناصر الملحومة. من خلال دمج حافة قطع مجاورة لسطح اللحام، يمكن للعملية لحام المادة وقطعها في نفس الوقت. تضغط حافة القطع على البلاستيك الساخن بما يكفي للسماح بتمزيق المواد الزائدة من الخردة، ومن ثم يُشار إلى هذه العملية غالبًا باسم اللحام المسيل للدموع.

تتكون ماكينة لحام البلاستيك النموذجية من مولد عالي التردد (الذي يولد تيار التردد اللاسلكي)، ومكبس هوائي، وقطب كهربائي ينقل تيار التردد اللاسلكي إلى المادة التي يتم لحامها ومنضدة لحام تثبت المادة في مكانها. يمكن أن تحتوي الماكينة أيضاً على قضيب تأريض غالباً ما يتم تركيبه خلف القطب الكهربائي، والذي يقوم بإعادة التيار إلى الماكينة (نقطة التأريض). هناك أنواع مختلفة من ماكينات لحام البلاستيك، وأكثرها شيوعًا هي ماكينات لحام القماش المشمع وماكينات التغليف والماكينات الآلية.

من خلال تنظيم ضبط ضبط الماكينة، يمكن ضبط قوة المجال حسب المادة التي يتم لحامها. عند اللحام، تكون الماكينة محاطة بمجال تردد لاسلكي يمكن أن يؤدي إلى تسخين الجسم إلى حد ما إذا كان قويًا جدًا. وهذا ما يحتاج المشغل إلى الحماية منه. تعتمد قوة مجال التردد اللاسلكي أيضاً على نوع الماكينة المستخدمة. وعموماً، فإن الآلات ذات الأقطاب الكهربائية المفتوحة المرئية (غير المحمية) لديها مجالات أقوى من الآلات ذات الأقطاب الكهربائية المغلقة.

عند وصف المجالات الكهرومغناطيسية للترددات اللاسلكية، غالبًا ما يتم ذكر تردد المجال. الترددات المسموح بها للحام البلاستيك هي 13.56 أو 27.12 أو 40.68 ميجا هرتز (MHz). التردد الصناعي الأكثر شيوعًا للحام بالتردد العالي هو 27.12 ميجا هرتز.

تنتشر حقول الترددات الراديوية من ماكينة لحام البلاستيك حول الماكينة، ولكن في أغلب الأحيان يكون المجال قويًا جدًا بجوار الماكينة فقط بحيث يجب اتخاذ الاحتياطات اللازمة. تقل قوة المجال بشكل حاد مع المسافة من المصدر. تُقاس شدة المجال بقياسين مختلفين: تُقاس شدة المجال الكهربائي بالفولت لكل متر (فولت/متر)، وتُقاس شدة المجال المغناطيسي بالأمبير لكل متر (أمبير/متر). يجب قياس كلاهما للحصول على فكرة عن مدى قوة مجال التردد اللاسلكي. يجب أيضاً قياس التيار الذي يمر بك إذا لمست الجهاز (تيار التلامس) والتيار الذي يمر عبر الجسم عند اللحام (التيار المستحث).

مزايا تقنية اللحام بالترددات العالية