النحاس وسبائك النحاس

النحاس هو الموصل بامتياز – كهربائياً وحرارياً. لا يوجد معدن آخر شائع الاستخدام يوصل الحرارة بهذه الكفاءة، وهذا بالضبط ما يجعله تحدياً حقيقياً في : حرارة تتسرب فوراً إلى الكتلة الباردة للقطعة قبل أن تتمكن من صهر موضع اللحام بشكل صحيح. لذلك ينطبق على لحام النحاس: طاقة عالية، وفي المقاطع السميكة قوي.

أولاً الأنواع. (Cu-OF) والنحاس منزوع الأكسدة (Cu-DHP) هما النحاس النقي المعتاد للأنابيب والمبادلات الحرارية. مهم: النحاس المحتوي على الأكسجين (Cu-ETP) لا يجوز لك لحامه ببساطة – الأكسجين يتحد مع الهيدروجين من اللهب مكوناً بخار ماء يمزق فقاعات في المعدن. يُسمى هذا مرض الهيدروجين. لذلك استخدم دائماً للنحاس الإنشائي نحاساً خالياً من الأكسجين أو منزوع الأكسدة.

ثم السبائك. (نحاس-زنك) هو الكلاسيكي للتجهيزات والتوصيلات – لكن الزنك يتبخر عند درجة حرارة اللحام. بخار الزنك المتصاعد ليس ساماً فقط ()، بل يترك أيضاً في اللحام. هي المواد لأنابيب مياه البحر والمبادلات الحرارية في الملاحة. كل عائلة تتطلب خاصاً بها.

في البرونز يجب أولاً التمييز بين (البرونز الأحمر) و (البرونز الأصفر) – تميزهما من اللون مباشرة. برونز القصدير (، ) أحمر ويلمع بلون النحاس. أما برونز الألومنيوم () فأصفر ذهبي ويشبه لدرجة الالتباس – لذلك يُخلط بينهما كثيراً في الاستخدام اليومي. كلاهما لا يحتوي على البيريليوم وهو غير ضار صحياً عند التشغيل. الأمر مختلف تماماً مع (، ): حوالي 2% فقط من تجعله صلباً كالفولاذ ومع ذلك موصلاً كهربائياً – مثالي للنوابض ووصلات التوصيل والأدوات غير الشرارة. لكن هذه السبيكة بالتحديد مادة خطرة، المزيد عنها بعد قليل.

التحكم الحراري في البرونز – سريع وقوي: البرونز يتحمل الحرارة أقل مما تظن. الحيلة الحاسمة هي قيمة طاقة عالية مع زمن تأثير قصير. تريد صهر الموضع بسرعة والانتقال فوراً، بدلاً من البقاء عليه طويلاً. من يعمل بقدرة منخفضة "يشوي" البرونز يدمر خصائصه: عناصر السبيكة تحترق والبنية تتضرر. إذاً: تيار كافٍ، وقت قصير، عمل سريع.

⚠️ البيريليوم: مادة خطرة! البيريليوم ومركباته سامة ومسببة للسرطان. عند التجليخ أو أو التلميع لنحاس البيريليوم يتصاعد غبار ودخان يحتوي على البيريليوم يضر الرئة بشكل دائم – مرض مهني معترف به (رقم BK 1110). لذلك: لا تجلخ أبداً القطع المحتوية على البيريليوم جافاً ولا تلحمها أبداً بدون شفط. اعمل فقط مع شفط وواقي تنفس مناسب وربط الغبار بالبلل. لا تثر الغبار بالهواء المضغوط، بل اجمعه مبللاً أو اشفطه بمكانس صناعي من الفئة H. إجراءات الحماية الملزمة موجودة في لائحة المواد الخطرة (GefStoffV) وTRGS 900 – عند الشك اسأل مسؤول السلامة المهنية.

عند تترصد ثلاث مصائد نموذجية. أولاً الموصلية الحرارية العالية: بدون لن تحصل على اختراق نظيف في النحاس السميك، واللحام "يلتصق" في الأعلى فقط. ثانياً المسامية: النحاس يذيب الهيدروجين في الحالة السائلة، وعند التجمد تتشكل مسامات – الأسطح النظيفة الخالية من الشحوم و الجافة إلزامية. ثالثاً ميل بعض السبائك إلى ، وهو ما تتحكم به عبر اختيار معدن الحشو.

يُلحم النحاس عادةً بـ (تيار مستمر، القطب على السالب)، وللقطع السميكة أيضاً بـ MIG أو القطب. هو الأرجون أو الأرجون-هيليوم – الهيليوم يضيف حرارة إلى بركة اللحام، وهذا بالضبط ما تسحبه منك الموصلية الحرارية العالية.