كيف تتآكل رؤوس اللحام بالموجات فوق الصوتية، وكيف تكتشف ذلك قبل أن تخسر الخط

رؤوس اللحام لا تتعطّل مرة واحدة. تتآكل، وأول ما يتغيّر ليس الرأس نفسه بل جودة اللحام. وحين ترى الشرخ بعينك، يكون الخط قد عمل أسابيع خارج المواصفة. في ما يلي ما يتلف، بترتيب ظهور العلامات، وكيف تُقاس كل واحدة بدل تخمينها.

ما الذي يتآكل

رأس اللحام هو القطعة التي تلامس الشغلة، ويُسمّى أيضاً سونوترود. وهو عنصر رنيني مصمّم ليهتز على تردد واحد بسعة واحدة، وكل ما يهم فيه يأتي من هذه الهندسة. أربعة أشياء تُفسده، وكثيراً ما تُخلط في المصنع.

شروخ الكلال. ينحني الرأس ملايين المرات، وتبدأ الشروخ حيث يتركّز الإجهاد: قاعدة درجة السعة، وجذور الفتحات، والسنّ. هذا البند لا يُصلَّح.

التصاق الألمنيوم. عند لحام الألمنيوم تنتقل طبقة رقيقة إلى الطرف. وإن تُركت تتراكم، فتغيّر حالة التلامس وقد تُزيح سلوك الرنين. وهو أيضاً أكثر البنود قابلية للمنع في هذه القائمة.

تآكل الوجه وتقعّره. يفقد الطرف استوائه ويصبح مقعّراً. تكبر مساحة التلامس، وينخفض الضغط على وحدة المساحة، فيصبح اللحام أقل ثباتاً دون تغيير أي ضبط.

ارتخاء الوصلة. السطح البيني بين الرأس والمضخّم وصلة ملولبة تعيش في اهتزاز. عزم خاطئ أو أوساخ أو فكّ وتركيب متكرر تُحدث فيه تآكلاً احتكاكياً. يُلاحظ ذلك كحرارة في الوصلة وسعة لا تثبت.

خمس علامات، من الأبكر إلى الأخير

الترتيب بحسب وقت الظهور لا بحسب الخطورة. الأولى تحذيرات. وعند الخامسة تكون قد اشتريت رأساً جديداً.

الأولى: السعة تهبط عند الضبط نفسه. المولّد يعرض النسبة نفسها، لكن الطرف يتحرك أقل. لم يتغيّر شيء آخر في الخط، ومع ذلك تحتاج وقتاً أطول أو ضغطاً أعلى لتمرير اللحمة نفسها. هذا أبكر مؤشر موثوق، وهو ما لا يقيسه معظم المصانع.

الثانية: التردد ينزاح والممانعة ترتفع. الرأس المتآكل أو المشروخ يتوقف عن الوقوع تماماً على تردد تصميم المجموعة. يعمل المولّد بجهد أكبر ويسخن أكثر، وقد يفصل بحماية التيار الزائد في وردية طويلة. قارن الممانعة وتردد الرنين بقراءات رأس جديد. عندها تنظر إلى بيانات لا إلى إحساس.

الثالثة: قوة السحب تنزل. فحص العينات ما يزال يجتاز، لكن خط الاتجاه مائل للأسفل. إذا كانت سجلاتك تقول 5,800 نيوتن في الشهر الأول و5,200 نيوتن في الثامن بالمعاملات نفسها، فالأداة هي التي تغيّرت لا العامل.

الرابعة: الطرف يبدو مختلفاً. بقع لامعة مصقولة، أو أكسيد داكن، أو طبقة ألمنيوم ظاهرة، أو أثر تآكل حلقي بدل تلامس على كامل الوجه. صوّر الطرف وهو جديد. الذاكرة البشرية عديمة الفائدة على هذا المقياس.

الخامسة: شرخ ظاهر. عادةً في جذر فتحة أو قاعدة الدرجة. عند هذه النقطة الرأس خردة. العنصر الرنيني المشروخ قد ينفصل ويأخذ معه المحوّل الذي فوقه. أوقف استخدامه.

ما ينبغي قياسه

الخمس كلها قابلة للتحويل إلى قياس، وهذا ما تحتاجه خطة الصيانة.

اثنان منها يستحقان التأسيس حتى على خط صغير: سجل أساس لرأس جديد (السعة والتردد والممانعة وصورة للطرف)، ومخطط اتجاه لقوة السحب.

بهذين ترى العلامات من الأولى إلى الرابعة قبل أسابيع من ظهور الخامسة، وتخطّط لتغيير الرأس بدل أن تتفاعل معه.

ما يقتل الرأس مبكراً

الرأس نفسه، بطريقتي تشغيل، يعيش عمراً مختلفاً جداً. المتغيّرات المهمة:

التشغيل فوق سعة التصميم. عمر الكلال ينخفض بارتفاع السعة. رفع المولّد لتمرير اللحمة يشتري حلاً قصير الأجل وعمراً أقصر بكثير للأداة. ووفق بيانات نافذة السعة المقيسة عندنا، درجة واحدة للأعلى تعطي 5% زيادة في قوة السحب مقابل 46% سوءاً في المقاومة.

قوة تثبيت مفرطة. الضغط مطلوب. الضغط الزائد يحمّل الرأس في اتجاه لم يُصمّم له ويسرّع تآكل الوجه.

ألمنيوم متسخ أو مؤكسد. التلوث يسرّع الالتصاق، والالتصاق يغيّر التلامس، فيتركّز الإجهاد في مكان آخر.

التشغيل في الفراغ. تحريك المجموعة في الهواء دون ما يمتص الطاقة من أسرع طرق تسخين الرأس وإجهاده.

الحرارة. دورات طويلة بلا تبريد تترك المجموعة تنزاح في التردد وتزيد الحمل على الرأس.

اختيار المادة. رؤوس الألمنيوم والتيتانيوم والفولاذ تختلف في سلوك الكلال وفي مقاومة الالتصاق. الصحيح يعتمد على الشغلة لا على قائمة الأسعار.

تجليخ الوجه أم استبدال؟

وجه متآكل لا يعني رأساً ميتاً. لكن التجليخ لا ينجح إلا ضمن حدود، لأن إزالة المادة تغيّر هندسة الرنين.

جلّخ عندما يكون التلف تآكلاً في الوجه أو التصاق ألمنيوم بلا شروخ، والمقدار المطلوب إزالته صغيراً بما يكفي لإعادة الرأس إلى تردده. ويجب قياسه من جديد بعد التشغيل. الرأس المجلّخ الذي لم يُعد ضبطه يعمل خارج التردد، وذلك أسوأ من التآكل الذي كنت تصلحه.

استبدل عند وجود أي شرخ، أو عندما يتقعّر الوجه إلى ما بعد الحدّ القابل للاستخدام، أو عندما يتلف السنّ، أو حين لا يمكن إعادته إلى تردد التصميم. ولا تحتفظ برأس مشروخ كقطعة احتياطية. سيتعطّل في اليوم الذي تحتاجه فيه.

وواحدة أخرى: إذا ظلّت وصلة الرأس بالمضخّم ترتخي، فابحث عن السبب. إعادة شدّها كل أسبوع لا تصلح التآكل الاحتكاكي بل تزيده.

احتفظ بقطعة احتياطية

تغيير الرأس يبدو مشكلة صيانة. وهو في الغالب مشكلة مدة توريد. الخط الذي يتوقف لأن رأسه الوحيد تآكل يخسر أكثر بكثير من ثمن قطعة احتياطية.

احتفظ بقطعة احتياطية مماثلة واحدة على الأقل لكل ماكينة، محدّدة الخصائص مسبقاً ومسجّل خط أساسها. عندها لا يعني التبديل إعادة تأهيل العملية في الموقع والإنتاج ينتظر.

ضع على كل رأس رقمه الخاص وسجّله مقابل الماكينة. وإلا فبيانات الاتجاه تقول الخط، ولن تعرف أبداً أي أداة كانت السبب.

وللأدوات المصنوعة على هندسة قطعتك، احسب مدة تصنيع. خطّط للاحتياطي قبل أن يموت القديم لا بعده.

نحن نشغّل رؤوس اللحام في ورشتنا، فآليات التآكل أعلاه من ورشة أدواتنا نحن: هكذا جُهّز المصنع. وإن احتجت بديلاً أو طقماً احتياطياً لخط يعمل بالفعل، أرسل رسم القطعة وتردد الرأس المستخدم.

أسئلة متكررة