• كيف تعمل تقنية اللحام بالأمواج فوق الصوتية (طاقة ميكانيكية)
.........................................................................
• الدكتور حازم فلاح سكيك 19 يناير، 2016 مبادئ فيزيائية
.........................................................................
• تهشم زجاج قاعة موسيقية تحت تأثير صوت مطربة في أحد القاعات عندما اختتمت مقطوعتها الفنية بنغمة حادة وقوية حدث هذا في العام 1982. منذ ذلك الوقت بدأ العلماء بالتفكير في قوة الامواج الصوتية ذات الترددات العالية والتي يمكنها ان تكسر المواد وتفككها. وقد استخدمت الامواج فوق الصوتية في التصوير الطبي والكشف عن المواد في اعماق الأرض وفي اجهزة الرادار في اعماق البحار والمحيطات وفي رفع الاجسام وغيرها.
• هل يمكن ان تتخيل ان قوة الامواج الصوتية التي تحطم الزجاج وتكسر المواد يمكن ان تستخدم ايضا في لصق المواد ولحمها مع بعضها البعض؟ هذه تقنية تسمى اللحام بالأمواج فوق الصوتية (الامواج الفوق صوتية هي امواج صوتية بترددات عالية لا تسمعها اذن الانسان) وتستخدم الان في العديد من الصناعات لتجميع المواد والمنتجات مع بعضها البعض. وتتنوع تطبيقات اللحام بالأمواج فوق الصوتية من الاجهزة الطبية وحتى الاحذية الرياضية والسيارات. هل فكرت يوما كيف تم وضع القطعة البلاستيكية التي تعكس شعار موديل السيارة على مفتاح سيارتك؟ انها تمت باستخدام اللحام بالأمواج فوق الصوتية
• في العادة نقوم بربط المواد المختلفة وتثبيتها باستخدام المسامير او البراغي او الخياطة. وهذه الطرق مناسبة جدا للحديد والخشب والبلاستيك. كما يستخدم الصمغ مع البلاستيك في كثير من الاحيان حيث يشكل الصمغ روابط كيميائية بين سطح الصمغ وسطح المواد البلاستيكية. يمكن تثبيت الحديد مع بعضه البعض بتسخين معدن اخر ليكون مادة رابطة مثل استخدام لحام القصدير في الوصلات الكهربية. كما يمكن صهر المعدنين مع بعضهما البعض مباشرة في عملية تعرف باسم اللحام، وبمجرد ان يبرد سطح المعدن فانهما يرتبطان مع بعضهما البعض. تتطلب عملية اللحام لهب او مصدر حراري للوصول إلى درجات حرارة عالية لإذابة سطح المعدنين مع بعضهما البعض. وهذا قد تكون عملية مكلفة وخطرة في نفس الوقت للعاملين بها.
• في مطلع الاربعينيات من القرن العشرين اكتشفت طريقة لحام جديدة واكثر فعالية تعرف بطريقة اللحام بالأمواج فوق الصوتية تستخدم امواج صوتية عند ترددات عالية تربط المعادن مع بعضها البعض بقوة وتطلب طاقة اقل من طرق اللحام التقليدية. تطورت تقنية اللحام بالأمواج فوق الصوتية الخمسينات من القرن العشرين حيث تم التحكم في عملية اللحام للدوائر الالكترونية باستخدام الكمبيوتر. منذ ذلك الوقت تطورت هذه التقنية واستخدمت ايضا في لحام البلاستيك وانتشرت بشكل كبير.
.........................................................................
• كيف تعمل تقنية اللحام بالأمواج فوق الصوتية ultrasonic welding
.........................................................................
• قم بحك يديك مع بعضها البعض بسرعة ماذا تلاحظ؟ تجد انها تسخن! استخدم مطرقة للطرق على سطح معدني بسرعة وبشكل متكرر سوف تجد ان المنطقة التي تعرضت للطرق قد ارتفعت درجة حرارتها. في كلا هذين المثالين نجد ان الاحتكاك قد ادى إلى ارتفاع درجة الحرارة. الان تخيل انك زدت سرعة حك يديك او الطرق بالمطرقة لدرجة وصلت إلى الاف المرات في الثانية الواحدة. ستجد ان ارتفاع درجة الحرارة قد ازداد بشكل كبير وفي فترة زمنية قصيرة. ببساطة فان الترددات العالية للأمواج الصوتية والتي تعرف باسم الامواج فوق الصوتية أو الالترا ساوند ultrasound تتسبب في اهتزازات سريعة جدا داخل المادة التي نريد لحامها. تؤدي هذه الاهتزازات إلى حك المادتين مقابل بعضهما البعض ويعمل الاحتكاك على رفع درجة حرارة الاسطح المتصلة. الحرارة الناتجة عن الاحتكاك السريع هي التي تتسبب في لحم المواد مع بعضها البعض.
.........................................................................
• اين تستخدم هذه تقنية اللحام بالأمواج فوق الصوتية؟
.........................................................
اللحام بالأمواج فوق الصوتية تقنية ذكية وتستخدم بشكل واسع في المواد البلاستيكية المستخدمة في صناعة الاجهزة الالكترونية، والاجهزة الطبية واجزاء السيارات. على سبيل المثال تستخدم تقنية اللحام بالأمواج فوق الصوتية في الوصلات الكهربية على لوحات دوائر الكمبيوتر وفي تجميع الاجزاء الالكترونية مثل المحولات والمواتير الكهربية والمكثفات. كما تستخدم في الاجهزة الطبية بمختلف انواعها مثل صمامات القلب ومعدات القسطرة والفلاتر واقنعة الوجه. كما تستخدمها مصانع التغليف.
* منقول ............................ تحياتي / بدرالدين أحمد
• الدكتور حازم فلاح سكيك 19 يناير، 2016 مبادئ فيزيائية
.........................................................................
• تهشم زجاج قاعة موسيقية تحت تأثير صوت مطربة في أحد القاعات عندما اختتمت مقطوعتها الفنية بنغمة حادة وقوية حدث هذا في العام 1982. منذ ذلك الوقت بدأ العلماء بالتفكير في قوة الامواج الصوتية ذات الترددات العالية والتي يمكنها ان تكسر المواد وتفككها. وقد استخدمت الامواج فوق الصوتية في التصوير الطبي والكشف عن المواد في اعماق الأرض وفي اجهزة الرادار في اعماق البحار والمحيطات وفي رفع الاجسام وغيرها.
• هل يمكن ان تتخيل ان قوة الامواج الصوتية التي تحطم الزجاج وتكسر المواد يمكن ان تستخدم ايضا في لصق المواد ولحمها مع بعضها البعض؟ هذه تقنية تسمى اللحام بالأمواج فوق الصوتية (الامواج الفوق صوتية هي امواج صوتية بترددات عالية لا تسمعها اذن الانسان) وتستخدم الان في العديد من الصناعات لتجميع المواد والمنتجات مع بعضها البعض. وتتنوع تطبيقات اللحام بالأمواج فوق الصوتية من الاجهزة الطبية وحتى الاحذية الرياضية والسيارات. هل فكرت يوما كيف تم وضع القطعة البلاستيكية التي تعكس شعار موديل السيارة على مفتاح سيارتك؟ انها تمت باستخدام اللحام بالأمواج فوق الصوتية
• في العادة نقوم بربط المواد المختلفة وتثبيتها باستخدام المسامير او البراغي او الخياطة. وهذه الطرق مناسبة جدا للحديد والخشب والبلاستيك. كما يستخدم الصمغ مع البلاستيك في كثير من الاحيان حيث يشكل الصمغ روابط كيميائية بين سطح الصمغ وسطح المواد البلاستيكية. يمكن تثبيت الحديد مع بعضه البعض بتسخين معدن اخر ليكون مادة رابطة مثل استخدام لحام القصدير في الوصلات الكهربية. كما يمكن صهر المعدنين مع بعضهما البعض مباشرة في عملية تعرف باسم اللحام، وبمجرد ان يبرد سطح المعدن فانهما يرتبطان مع بعضهما البعض. تتطلب عملية اللحام لهب او مصدر حراري للوصول إلى درجات حرارة عالية لإذابة سطح المعدنين مع بعضهما البعض. وهذا قد تكون عملية مكلفة وخطرة في نفس الوقت للعاملين بها.
• في مطلع الاربعينيات من القرن العشرين اكتشفت طريقة لحام جديدة واكثر فعالية تعرف بطريقة اللحام بالأمواج فوق الصوتية تستخدم امواج صوتية عند ترددات عالية تربط المعادن مع بعضها البعض بقوة وتطلب طاقة اقل من طرق اللحام التقليدية. تطورت تقنية اللحام بالأمواج فوق الصوتية الخمسينات من القرن العشرين حيث تم التحكم في عملية اللحام للدوائر الالكترونية باستخدام الكمبيوتر. منذ ذلك الوقت تطورت هذه التقنية واستخدمت ايضا في لحام البلاستيك وانتشرت بشكل كبير.
.........................................................................
• كيف تعمل تقنية اللحام بالأمواج فوق الصوتية ultrasonic welding
.........................................................................
• قم بحك يديك مع بعضها البعض بسرعة ماذا تلاحظ؟ تجد انها تسخن! استخدم مطرقة للطرق على سطح معدني بسرعة وبشكل متكرر سوف تجد ان المنطقة التي تعرضت للطرق قد ارتفعت درجة حرارتها. في كلا هذين المثالين نجد ان الاحتكاك قد ادى إلى ارتفاع درجة الحرارة. الان تخيل انك زدت سرعة حك يديك او الطرق بالمطرقة لدرجة وصلت إلى الاف المرات في الثانية الواحدة. ستجد ان ارتفاع درجة الحرارة قد ازداد بشكل كبير وفي فترة زمنية قصيرة. ببساطة فان الترددات العالية للأمواج الصوتية والتي تعرف باسم الامواج فوق الصوتية أو الالترا ساوند ultrasound تتسبب في اهتزازات سريعة جدا داخل المادة التي نريد لحامها. تؤدي هذه الاهتزازات إلى حك المادتين مقابل بعضهما البعض ويعمل الاحتكاك على رفع درجة حرارة الاسطح المتصلة. الحرارة الناتجة عن الاحتكاك السريع هي التي تتسبب في لحم المواد مع بعضها البعض.
.........................................................................
• اين تستخدم هذه تقنية اللحام بالأمواج فوق الصوتية؟
.........................................................
اللحام بالأمواج فوق الصوتية تقنية ذكية وتستخدم بشكل واسع في المواد البلاستيكية المستخدمة في صناعة الاجهزة الالكترونية، والاجهزة الطبية واجزاء السيارات. على سبيل المثال تستخدم تقنية اللحام بالأمواج فوق الصوتية في الوصلات الكهربية على لوحات دوائر الكمبيوتر وفي تجميع الاجزاء الالكترونية مثل المحولات والمواتير الكهربية والمكثفات. كما تستخدم في الاجهزة الطبية بمختلف انواعها مثل صمامات القلب ومعدات القسطرة والفلاتر واقنعة الوجه. كما تستخدمها مصانع التغليف.
* منقول ............................ تحياتي / بدرالدين أحمد
جزاكم الله خير