ماهو اللحام البارد Cold welding
- اللحام البارد هو التحام القطع المعدنية بمجرد تلامسها، حيث تتشكّل روابط معدنية بين الذرات في إحدى القطعتين والذرات في القطعة الأخرى مشابهة لتلك الرّوابط التي تربط بين ذرات القطع المعدنية.
- يعتبر اللحام البارد هو عملية ربط معادن دون استخدام الحرارة. ويستخدم اللحام البارد (المعروف أيضًا باسم اللحام بالضغط البارد ولحام التلامس) الضغط لضم مادتين، وتسمى هذه العملية نشر الحالة الصلبة ويستخدم الضغط لخلق اللحامات.
- تعتمد هذه الطريقة على استخدام الضغط العالي بين السطحين المراد لحامها حيث يتراوح هذا الضغط بين ( 10000 -1000 ) ضغط جوي اعتمادا على نوع المعادن المطلوب وصلها.
- الشكل التالي يوضع ماكينة اللحم على البارد بواسطة الضغط:
- في هذه الطريقة لا يستعمل أي نوع من الحرارة التي تواجه هذه الطريقة هو تكون طبقة رقيقة من الاوكسيد على سطح القطعة المراد لحامها وفي المنشات الصناعية تستخدم قوى القص بين القطعتين لتمزيق وتلاشي الطبقة الاوكسيدية المتكونة وسهولة انزلاق الاسطح وتكون اللحام نتيجة الضغط .
- تستخدم هذه الطريقة عادة لوصل المعادن الغير حديدية والتي تتمتع بمطيلية عالية .
- كما يتغلب اللحام البارد على هذه المشكلة عن طريق تحضير المعادن قبل اللحام. وتتضمن عملية التحضير تنظيف المعادن بالفرشاة إلى الحد الذي تتم فيه إزالة الطبقة المؤكسدة أو الحاجز.
- بمجرد الحصول على نظافة السطح المرغوبة، يتم الضغط على كلتا المادتين معًا ميكانيكيًا مع مقدار القوة المناسب، وتعتمد كمية القوة على المادة نفسها، حيث إن بعض المواد قد يتم لحامها فقط عند ضغوط عالية.
- من ضمن الشروط المطلوبة للحام البارد هو أن واحدة على الأقل من المواد يجب أن تكون مطوية ويجب ألا تكون قد خضعت للتصلب الشديد.
- للحصول على اللحام البارد المثالي هو أمر صعب للغاية، وهذا يرجع إلى عدة أسباب مثل الطبقات المؤكسدة التي تتشكل على الجزء العلوي من المعدن نتيجة الظروف الجوية، وتلوث السطح، وغيره.
مميزات اللحام البارد
- يستخدم في مجال الصناعة، ويُعرف بقدرته على لحام الألومنيوم والنحاس معًا والذي يصعب دمجهما باستخدام تقنيات اللحام الأخري.
-من المعروف أن النحاس والألمنيوم هما أكثر المعادن التى يمكن استخدام اللحام البارد معهما، بينما المعادن التي تحتوي على الكربون لا يمكن تبريدها.
- يوفر لحامًا نظيفًا وقويًا دون تشكيل مركبات هشة معدنية.
- القضاء على التشوهات ( الميكانيكية أو الحرارية)
- توفير الطاقة والوقود
- الحفاظ علي البيئة
اللحام البارد في الفضاء
- على سطح الأرض ، ان كنت تريد أن تلحم قطعتين من الحديد مع بعضهما فإنه يتوجب عليك تسخينهما فوق درجة الانصهار. أما في الفضاء فهي قصة أخرى.
- ففي الفضاء إن تم الاتصال بين قطعتين من الحديد مع بعضهما البعض فمن الممكن ان يلتحما معا بدون الحاجة الى اي حرارة أو انصهار.
- والسبب يكمن في البنية الأساسية للحديد (الروابط الفلزية) ، فهو تحتوي على شبكة من شحنات موجبة من الأيونات التي تسبح وسط بحر من الإلكترونات السالبة. فإذا كنا على الأرض فالطبقات السطحية من المعدن تتفاعل مع الأكسجين فتنشأ طبقة أكسيد واقية وهذا ما يمنع في الواقع قطعتين من المعدن من الالتحام معا.
- أما في الفضاء فلا يوجد الأكسجين ولا تتكون طبقة الأكسيد على سطح المعدن، و مع قليل من القوة أو تصادم بين قطعتين من المعدن، يُمكِنُ لإلكترونات من قطعة معدن ان تتدفق و تنساب بين إلكترونات قطعة أخرى مما يؤدي الى إلتحام القطعتين معا، و هذا ما يسمى بـ:"اللِحام البارد".
- إنّ السطوح المعدنية المصنَّعة على الأرض لا تشكل خطراً في الفضاء، فهي تمتلك تلك الطبقة الرّقيقة مسبقاً. وبالرغم من ذلك فإنّ أسطح المعدّات المعدنية في محطّة الفضاء الدولية معزولة بطبقة من مواد معينة كالبلاستيك أو مصنّعة من معادن مختلفة لحمايتها من اللحام البارد.