القائمة الرئيسية

الصفحات

 كاوية اللحام - soldering iron   

كاوية لحام موضوعة بشكل أفقي و مكتوب تحتها كاوية اللحام ضمن إطار أحمر اللون


ما هو كاوي اللحام؟!

كاوي اللحام هو عبارة عن أداة كهربائية حرارية، تقوم بتسخير الأثر الحراري للتيار الكهربائي من أجل تأمين درجة حرارة عالية، تساهم بصهر المواد المعدنية. عملية صهر المواد المعدنية مع بعضها البعض هي ما تشكل فعلياً عملية اللحام، حيث يتم إذابة العناصر عبر رأس كاوي اللحام مرتفع درجة الحرارة بما يضمن وصلها مع بعضها البعض.
كاوية لحام موضوعة بشكل أفقي و مكتوب تحتها كاوية اللحام ضمن إطار أحمر اللون

مما تتركب كاوية اللحام-الأشياء الملحقة معها؟

أية كاوية لحام تحتوي على الأشياء الأساسية التالية:
1.قبضة الكاوي
2.العصا
3.السخان
4.رأس الكاوي
كاوية لحام و موضح عليها أقسامها والتي هي قبضة الكاوي و العصا و السخان و رأس الكاوي
الرأس (tip): لا يمكن أن تكتمل الكاوية بدون وجود رأس لها. الرأس هو الجزء الذي ترتفع درجة حرارته في الكاوية وبالتالي يؤدي إلى انصهار اللحام وتدفقه حول المُكونين اللذين يتم لحامهما. هناك فكرة خاطئة شائعة وهي أن اللحام يأتي من داخل الرأس، لكن هذا ليس حقيقياً وإنما يلتصق اللحام به أثناء وضعه عليه. في الواقع يقوم الرأس بنقل الحرارة مما يؤدي لرفع درجة الحرارة للمُكونات التي يتم لحامها عند نقطة اللحام إلى درجة انصهار اللحام، وبالتالي ينصهر. معظم كاويات اللحام توفر خيار استبدال الرأس المستخدم في حال أردت استبدال رأس قديم أو استخدام رأس من نوع آخر. تأتي الرؤوس بأشكال وأحجام متنوعة لكي تتناسب مع جميع المكونات.

أشكال كثير لرؤوس كاوية اللحام لونها فضي وموضوعة بجانب بعضها البعض

عملية تغيير الرأس بسيطة، تتم إما بلف العصا لفكه أو بدفع الرأس للداخل و سحبه للخارج.

العصا (Wand): هي الجزء من الكاوية الذي يحمل الرأس، وهي كذلك الجزء الذي يتم مسكه من قبل المستخدم. عادة ما تُصنع العصي من مواد عازلة متنوعة (مثل المطاط) لمنع حرارة الرأس من الانتقال إلى خارجها. لكنها أيضاً تحتوي على الأسلاك والوصلات المعدنية التي تقوم بتوصيل الحرارة من القاعدة (base) أو مأخذ التيار إلى الرأس. هذه الوظيفة المزدوجة للعصا تجعل من الأفضل اختيار عصا ذات جودة عالية.
أشكال للعصا الخاصة بكاوية اللحام
يوجد نوعان من أنواع العصي المُستخدمة في كاويات اللحام. لاحظ أن الرؤوس يُمكن تبديلها إما عن طريق لفها (screw) أو من خلال دفعها وسحبها بدون أي آلية ربط.

 

بعض الكاويات تتكون من عصا فقط يتم توصيلها بمأخذ التيار. هذه الكاويات بسيطة للغاية، ولا تحتوي على أية آلية تحكم لتغيير درجة الحرارة. في تلك الكاويات يكون الجزء المسؤول عن التسخين (heating element) موجوداً مُباشرة داخل العصا.
شكل لكاوية اللحام
كاوية لحام بسيطة تتكون من عصا فقط. بعض تلك الكاويات لا تتيح تبديل الرؤوس.

القاعدة (base): قاعدة كاوية اللحام هي صندوق التحكم الذي يسمح بتغيير درجة الحرارة. يتم توصيل العصا بالقاعدة وتستقبل الحرارة من المكونات الإلكترونية الموجودة بدخلها. هناك قواعد تناظرية (analog bases) تحتوي على قرص دوار للتحكم في درجة الحرارة، وهناك أيضاً قواعد رقمية (digital bases) تحتوي على أزرار لتحديد درجة الحرارة بالإضافة إلى شاشة تعرض درجة الحرارة الحالية. بعض القواعد تحتوي كذلك على مُميزات إضافية مثل إمكانية تغيير كمية وسرعة الحرارة التي يتم نقلها إلى الرأس لكي تتناسب مع مختلف المكونات.
شكلين لقاعدة كاوية اللحام
شكلين من أشكال قواعد كاويات اللحام. على اليمين قاعدة تناظرية تحتوي على قرص دوار للتحكم في درجة الحرارة، وعلى اليسار قاعدة رقمية تحتوي على أزرار لضبط الحرارة وشاشة لعرضها.
عادة ما تتكون القاعدة من مُحول (transformer) كبير وبعض المكونات الإلكترونية الأخرى التي تتيح تغيير الحرارة الواصلة إلى الرأس بأمان.

الحامل (stand) (ويُسمى كذلك cradle): حامل كاوية اللحام هو الجزء الذي يتم وضعها فيه أثناء عدم استخدامها. من الممكن أن تنظر إلى ذلك الحامل على أنه شيء إضافي غير ضروري، لكن ترك كاوية لحام دون انتباه لها على مكتبك أو طاولة عملك يُشكل خطراً: فمن الممكن أن تتسبب في حرق يديك أو في حرق مكتبك والتسبب في حريق كبير. من الممكن أن يكون الحامل بسيطاً للغاية (مجرد حامل معدني)، أو من الممكن أن يكون مُعقداً يحتوي على خاصية الإيقاف الأوتوماتيكي التي تقوم بتقليل حرارة الرأس عندما يتم وضع العصا بالحامل. وهذا يساعد في منع تلف الرأس مع مرور الوقت.
ثلاث أشكال موضوعة بجانب بعضها البعض لحامل كاوية اللحام
أشكال مختلفة للحوامل. لاحظ أن بعضها يحتوي على مكان لوضع إسفنجة عادية، بينما البعض الآخر يحتوي على إسفنجة من النحاس.

الإسفنجة النحاسية (Brass Sponge): أثناء القيام باللحام تحدث عملية أكسدة (oxidize) للرأس، وفيها يميل لون الرأس للأسود مع عدم قدرته على اللحام. توجد في اللحام –وخاصة اللحام الخالي من الرصاص- شوائب تتراكم على رأس الكاوية تسبب حدوث عملية الأكسدة تلك. وهنا تأتي أهمية الإسفنجة. يجب أن تقوم بانتظام بتنظيف رأس الكاوية عن طريق إزالة ما يتراكم عليه. من الممكن استخدام إسفنجة عادية مبللة بالماء للقيام بتلك المهمة، لكن استخدام إسفنجة مبللة من الممكن أن يؤثر بدرجة كبيرة على العمر الافتراضي للرأس، لأن ذلك يؤدي إلى تمدد وانكماش الرأس نتيجة لتغير درجة الحرارة. وهذا التمدد والانكماش يتسببان في تآكل الرأس وأحياناً يتسببان في حدوث ثقب على جانبه. وعند حدوث ثقب في الرأس لا يصبح مناسباً لعملية اللحام، لذلك استخدام الإسفنجية النحاسية هو الأفضل لتنظيف الرأس. فالإسفنجات النحاسية تعمل على إزالة اللحام الزائد من الرأس بينما تسمح له بالحفاظ على درجة حرارته. أما إذا لم يكن لديك إسفنجة نحاسية فاستخدام إسفنجة عادية مبللة أفضل من لا شيء.
كاوية لحام و اسفنجة نحاسية صفراء
إسفنجة نحاسية. إذا لم يحتوي حامل الكاوية الذي لديك على مكان لوضع إسفنجة نحاسية، يُمكنك الحصول على إسفنجة نحاسية ذات حامل خاص بها.
كاوي اللحام يأخذ شكلين أساسيين:
قلم اللحام Soldering Pencil
فرد اللحام Soldering Gun
 وكلا الشكلين يقومان بنفس الوظيفة، وهي إذابة المعادن الناقلة من أجل صهرها مع بعضها البعض وتأمين الاتصالية بين العناصر الالكترونية المختلفة.

بالنسبة لقلم اللحام (الشكل الأكثر انتشاراً لكاوي اللحام) فإنه يتألف من: قبضة الكاوي – السخان – رأس الكاوي. يقوم المستخدم بإمساك الكاوي من القبضة، وتتم عملية اللحام باستخدام الرأس، ولا يجب أن يستخدم قضيب السخان في عملية اللحام. وتختلف كاويات اللحام عن بعضها البعض بعدة أمور أساسية: حجم الرأس، شكل الرأس، جهد التشغيل، الاستطاعة.

بالنسبة لقلم اللحام، فإن أكثر المحددات أهميةً هي الاستطاعة التي يعمل عندها، وتتوافر معظم أقلام اللحام باستطاعة تتراوح ما بين 15 – 100 واط ، وتعتبر استطاعة 25 واط كافيةً من أجل معظم عمليات اللحام على الدارات الالكترونية المطبوعة. تتميز أيضاً بعض كاويات اللحام بإمكانية تبديل رأس الكاوي، حيث تتوافر أشكال مختلفة من رؤوس كاويات اللحام، فبعضها مدبب وبعضها عريض، وعادةً ما يعتبر الرأس المدبب الأكثر تفضيلاً بسبب قدرته على تشكيل وصلة لحام دقيقة ووفقاً لرغبة المستخدم.

من الجدير بالذكر هنا أنه يوجد بعض كاويات اللحام التي تعمل بالبطاريات، بدلاً من وصل الكاوي إلى ماخذ تيار المدينة، وتكون هذه البطاريات قابلة لإعادة الشحن، وهي تتميز بزمنٍ سريع جداً للوصول لدرجة حرارة العمل المطلوبة، حيث يتراوح هذا الزمن ما بين 5-8 ثانية.

أمرٌ هام آخر يتعلق بكاويات اللحام، وهي أن بعضها مزود بمفاتيح خاصة للتحكم بدرجة الحرارة التي يريد المستخدم أن يعمل وفقها، بينما معظم كاويات اللحام تكون من النوع الذي يتمتع بدرجة حرارة ثابتة أثناء العمل، وعادةً ما تكون درجة الحرارة هذه مناسبة لمعظم أعمال اللحام المطلوبة، ولكن في بعض الأحيان قد تكون درجة الحرارة هذه مرتفعة أكثر من اللزوم، مما قد يسبب تلفاً أو أذيةً للعناصر الالكترونية أو لوحات الدارات، وهنا تبرز أهمية وجود خاصية العمل على درجات حرارة أخفض.

بالنسبة لفرد اللحام Soldering Gun، فإنه مخصص من أجل توليد استطاعة حرارية أعلى، وبالتالي من أجل وصل أسلاك ذات أقطار أكبر، وبالتالي فإن فرد اللحام يعمل بشكلٍ سريع على تأمين درجة الحرارة اللازمة لوصل العناصر و صهر معدن اللحام.
فرد لحام لونه اخضر موضوع بشكل افقي

فرد اللحام الذي يستخدم من أجل تأمين درجات حرارة مرتفعة

ما هي مواد اللحام ؟

إن مادة اللحام التي تستخدم من أجل وصل معدنين مع بعضهما البعض هي عبارة عن خليطة معدنية ناقلة، تتكون من القصدير والرصاص، ومن أجل خليطة لحام جيدة، يجب أن تكون نسبة الرصاص 37% ونسبة القصدير 63%، والخليطة الشائعة تتكون من رصاص بنسبة 40% وقصدير بنسبة 60%.

تنصهر هذه الخليطة عند درجة حرارة 190 مئوية، وهي درجة حرارة تستطيع معظم كاويات اللحام تأمينها، وبعد أن يقوم رأس الكاوي بإذابة الخليطة التي ستعمل على وصل معدنين مختلفين، فإن الخليطة ستبرد بسرعة وتتجمد مما يؤمن عملية التوصيل الجيد، وتحصل عملية اللحام.

تتوافر خليطة اللحام بشكلٍ تجاري على شكل أسلاك ذات أقطار مختلفة وتتراوح ما بين 0.25 ميللي متر حتى 1.25 ميللي متر. عملية تحديد قطر سلك اللحام تعود لنوعية التطبيق المستخدم ومدى حاجة المستخدم إلى أسلاك لحام ذات أقطار كبيرة.

بالإضافة لخليطة سلك اللحام، هنالك مادةٌ أخرى يتم استخدامها أيضاً بعمليات اللحام، وهي المذيب FLux. تستخدم مادة المذيب كداعم لعملية اللحام، حيث يستخدم قبل أو أثناء تشكيل الوصلة، ويوضع المذيب على الوصلة من أجل إذابة الأكاسيد المعدنية التي قد تتشكل عليها، كما أن المذيب يشكل طبقة حماية تمنع التأكسد خلال عملية تسخين الوصلة.

كيف تتم عملية اللحام؟!

رسم توضيحي لعملية اللحام كيف تتم

تأكد من وصول التغذية الكهربائية لكاوي اللحام (سواء كان يعمل بمأخذ موصول لتيار المدينة أو على البطاريات).
تأكد من وصول رأس كاوي اللحام لدرجة حرارة العمل المطلوبة (يمكن أن يكون عبر تنبيه ضوئي خاص بالكاوي، أو عبر لمس رأي الكاوي بالقطعة الاسفنجية المبللة وملاحظة تبخر المياه منها).
ضع العناصر الالكترونية على لوح الدارة المطبوعة بالشكل الصحيح، وقم بثني أرجل العنصر الالكتروني المراد لحمه.
ضع كاوي اللحام بزاويةٍ قدرها 45 درجة، ومن ثم قم بتقريب سلك اللحام على نقطة التوصيل.
دع مادة سلك اللحام تنصهر وتنساب على الوصلة حتى تغطيها بشكلٍ كافي، ومن ثم ارفع رأس الكاوي وسلك اللحام سويةً عنها. لا تقم برفع الكاوي قبل رفع السلك، لأن ذلك قد يؤدي لأن يلتصق السلك بالوصلة، قم برفعهما معاً للحصول على أفضل نتيجة.
انتظر جفاف الوصلة، ومن ثم تأكد من تثبيت العنصر الالكتروني على لوح الدارة المطبوعة عبر وصلة اللحام.
تأكد من أن شكل الوصلة مناسب، وخالي من الشوائب والتقشرات.

كماشتين تمسكان لوحة خضراء صغيرة و عليها نقط لحام

الشكل المثالي لوصلة اللحام: تغطية كافية للعناصر الالكترونية، مع سطح أملس وخالي من الشوائب والقشور، وتوزع متساوي لمادة اللحام على العنصر الالكتروني ولوح الدارة المطبوعة.
هنا يجدر بنا الذكر أن الخطوات السابقة تستخدم من أجل عملية وصل العناصر الالكترونية إلى لوحات الدارات المطبوعة، كما يتم استخدامها من أجل فك لحام العناصر في حالات الاستبدال، ولكن بدون الخطوات المتعلقة بتثبيت العنصر.
عملية فك اللحام تتم باستخدام كافة عناصر محطة اللحام، بالإضافة لأداةٍ إضافية هي شفاط اللحام، حيث يتم تسخين الوصلة اللحامية وإزاحتها قليلاً ومن ثم رفع الكاوي عنها، ومن ثم يتم شفط الوصلة باستخدام شفاط اللحام. هذه العملية هامة في حال تم الكشف عن عطل بعنصر الكتروني على لوحة دارة مطبوعة، وأراد المستخدم أن يقوم باستبداله بعنصرٍ آخر.

لا تنسوا دعمنا بتعليق.. والاشتراك بصفحاتنا على مواقع التواصل الاجتماعي..
اذا كان لديكم أي استفسار يرجى الاتصال بنا.

شارك المقال لتعمّ الفائدة💙

تعليقات