ውጽኢታዊነት MFDC ስፖት ዌልዲንግ ንነሓስ ባስባር

ኣብቲ ብቕልጡፍ ዝምዕብል ዘሎ ዓውድታት ሓድሽ ጸዓት ተሽከርከርቲ፣ ስርዓታት መኽዘን ጸዓትን ልዑል-ቮልቴጅ ዝርገሐ ሓይሊን፣ ጽሬት ናይ ነሓስ ባስባር ምትእስሳር ናይ ምሉእ ስርዓተ ምትሕልላፍ ኤሌክትሪክ እዩ። ጠለባት ኢንዱስትሪ ካብ "ምትእስሳር ምግባር" ጥራይ ናብ ምርግጋጽ "ነዊሕ ዕድመ፡ ትሑት ክሳራን ዜሮ ጉድለታትን" ኣብ ዝሰጋገረሉ ዘሎ እዋን፡ እቲ ማእከላይ ፍሪኩዌንሲ ቀጥታዊ ዋሕዚ ኢንቨርተርስፖት ዌልደርከም ናይ ኢንዱስትሪ-ደረጃ ፍታሕ ኮይኑ ተቐልቂሉ ኣሎ። ይኹን እምበር፡ ዓቕሙ ብሓቂ ንምጥቃም፡ ብዛዕባ እቲ መሰረታዊ ፊዚክስን ምቁጽጻር መስርሕን ዓሚቝ ምርዳእ ኣገዳሲ እዩ።

እዚ መምርሒ ብዕምቆት ናይ MFDC ቴክኖሎጂ ኣብ ነሓስ ባስባር ምውህሃድ ይህብ፣ ንሙቐታዊ ፊዚክስ፣ ምሉእ መስርሕ መለክዒታት፣ ዘይመሳሰሉ ንብረት ምትእስሳርን ኣብ{1}}ሳይት ምፍታሕ ጸገማትን ዝሽፍን እዩ።

ነሓስ ብሰንኪ ኣዝዩ ልዑል ተርማል ኮንዳክቲቪቲ (approx. $400 W/(m\\cdot K)$)ን ኤሌክትሪካዊ መተሓላለፊን ኣብ ረዚስታንስ ዌልዲንግ ፍሉይ ብድሆ የቕርብ። እዚ ማለት ኣብ እዋን ምውህሃድ ዝፍጠር ሙቐት ብቕልጡፍ ናብቲ ኣብ ከባቢኡ ዘሎ ንብረትን ኤሌክትሮድስን ስለዝበታተን ርጉእ ናይ ምውህሃድ ናጌት ንምፍጣር ኣጸጋሚ ይገብሮ።

ብመሰረት ሕጊ ጆውል $Q=I^2Rt$፡ ምፍራይ ሙቐት ኣብ መንጎ እቶም ስራሕቲ ኣብ ዘሎ ናይ ርክብ ተጻዋርነት ብብዝሒ ይምርኮስ፡ ምኽንያቱ ናይ ነሓስ ብጅምላ ተጻዋርነት ($R$) ኣዝዩ ትሑት እዩ።

ባህላውያን ኤሲ ዌልደርስ (50/60Hz) ብናይ ዋሕዚ ምልውዋጥን ዜሮ-መስቀላዊ ነጥብታትን ይሳቐዩ፣ እዚ ድማ ንሓጺር እዋን ምቁራጽ ሙቐት ይፈጥር። ንኣዝዩ መተሓላለፊ ነሓስ፡ እዚ ሓጺር ዕረፍቲ ሙቐት ክሃድም የኽእል፡ መብዛሕትኡ ግዜ ውጽኢቱ ድማ ናይ ገጽ ብልጭታ ግን ከኣ ዘይምሉእ ወይ "ዝሑል" ዌልድ ናጌት (ብ"shunted weld" ዝፍለጥ) እዩ።

እቲ MFDC ዌልደር ነዚ ይስዕሮ ነቲ ዋሕዚ ናብ ልዑል ፍሪኩዌንሲ (ብተለምዶ 1000Hz) ብምግልባጥን ዳርጋ-ፍጹም ዲሲ ሪፕል-ናጻ ቅርጺ ማዕበል ብምውጻእን። እዚ ርጉእን ቀጻልን እታው ጸዓት እዚ ድማ፤

• ቅጽበታዊ ሚዛን ሙቐት፦ እቲ ልዑል ፍሪኩዌንሲ ንሚሊሰከንድ-ደረጃ ምቁጽጻር የኽእል፣ ቅድሚ ዝርገሐ ሙቐት ነቲ ጸዓት ምብታን ነቲ ናጌት ንምፍጣር እኹል ሙቐት የመንጩ።
• ቅኑዕ ምፍጣር ናጌት፦ እቲ ልሙጽ ዲሲ ዋሕዚ ነቲ ዝፈሰሰ ፑል ሙቐት ይሕሉ፣ ምስጓግ (ስፓተር) የጉድልን ሓደ ዓይነትን ዓሚቝን ምውህሃድ የረጋግጽን።
• ዝተሓተ ሙቐት ዝጽሎ ዞባ (HAZ)፦ ጸዓት ኣብቲ ናይ ምውህሃድ መተሓላለፊ ኣዝዩ ዝተዋህለለ ኮይኑ፡ እዚ ድማ ንኤንኢቪ ባትሪ ፓክታት ወሳኒ እዩ፡ ኣብዚ ልዕሊ ዓቐን ሙቐት ንተቐራረብቲ ዋህዮታት ወይ ንመከላኸሊ ክጎድእ ይኽእል።

ልዑል-ፅሬት ዘለዎ ናይ ነሓስ ባስባር ዌልድ ንምዕዋት ካብ ምቕማጥ ዋሕዚ ኤሌክትሪክ ንላዕሊ ይሓትት፤ ስርዓታዊ፡ ብዙሕ-መድረኻዊ መስርሕ ዘጠቓልል እዩ።

1. ቅድሚ-ምድላው ገጽ ዌልድ፡ እቲ ወሳኒ ቀዳማይ ስጉምቲ

ገጻት ነሓስ ብቕልጡፍ ልዑል ተጻዋርነት ዘለዎ ናይ ኦክሳይድ ንጣብ ይፈጥሩ። ኣብ ልዕሊ እዚ ንጣብ ምውህሃድ ዘይርጉእ ምፍጣር ሙቐትን ካብ መጠን ንላዕሊ ምፍንጫልን የስዕብ።

• መካኒካዊ ጽሬት፦ ነቲ ናይ ኦክሳይድ ንጣብ ንምእላይ ብሽቦ ብራሽ ወይ ረቂቕ ምብስባስ ተጠቐም፣ እዚ ድማ ኣስታት $1.6\\mu m$ ዝኸውን ረግረግ ገጽ ($Ra$) ዕላማ ብምግባር።
• ኬሚካላዊ ምጉዳል ቅብኣት፦ ነቲ ናይ ምውህሃድ ቦታ ብኢንዱስትርያዊ ኣልኮል ወይ ኣሲቶን ብምጽራይ ኣብቲ ምውህሃድ ካርቦን ክገብሩን ፖሮሲቲ ከስዕቡን ዝኽእሉ ዘይትን ብከላታትን ምእላይ።

2. ዝምከሩ ቅጥዕታት መለክዒ (ንኣብነት: 3mm+3mm ጽሩይ ነሓስ)

ሓፈሻዊ መትከል ናይ ነሓስ ምውህሃድ "ልዑል ዋሕዚ ኤሌክትሪክ፡ ሓጺር ግዜ፡ ልዑል ሓይሊ" እዩ።

3. ምሕደራ ኤሌክትሮድ

• ንብረት፦ ደረጃ 2 (CuCrZr) ወይ ደረጃ 3 (CuBe2) ደረጃ ዘለዎም እዮም። ንኣዝዮም ረጒድ ባስባር፡ ከም ታንግስተን ወይ ሞሊብዲነም ዝኣመሰሉ ዘይቃወሙ ሓጺናት ሓደ ሓደ ግዜ ንናይ ርክብ ተጻዋርነት ንምዕባይን ንዋዒ ንምትኳርን ይጥቀሙ።
• ጂኦሜትሪ፦ ጽቕጥቕጥ ዋሕዚ ኤሌክትሪክ ንምምሕዳርን ምትእትታው ንምንካይን ዓቢ ጫፍ ራድዩስ (ንኣብነት፡ R50-R100 ጎቦ ወይ ጸፍሒ ገጽ ዝተቖርጸ ኮን) ይምረጽ።

MFDC ዌልደርስ ኣብ ምፍራይ ባትሪ NEV ልሙድ ኣብ ዝተሓላለኸ ናይ ምጽንባር ስናርዮታት ይበልጹ፤

• ነሓስ + ኣሉሚንየም:እዚ ድማ ብሰንኪ ቅልጡፍ ምፍጣር ስብርባር ኢንተርሜታሊክ ኮምፓውንድስ (IMCs) ኣዝዩ በዳሂ እዩ። ልክዕ ቁጽጽር MFDC ንርጉድና ንጣብ IMC ናብ ውሑዳት ማይክሮሜተር ዝድርት ቁጽጽር ዝግበረሉ ዌልድ የኽእል፣ እዚ ድማ ንኽልቲኡ መካኒካዊ ጥንካረን ኤሌክትሪካዊ ብቕዓትን የረጋግጽ።
• ነሓስ + ኒኬል/ዘይተሓላለኸ ሓጺን፤ኒኬልን ስቴንለስ ስቲልን ካብ ነሓስ ኣዝዩ ዝለዓለ ተጻዋርነት ስለዘለዎም፡ እቲ ሚዛን ሙቐት ብተፈጥሮ ናብቲ ዝለዓለ-ተጻዋርነት ዘለዎ ንብረት ይሰጋገር። እቲ ፍታሕ ዲሲሚላር ኤሌክትሮድ ምጥቃም ዘጠቓልል እዩ: ብወገን ነሓስ ልዑል-ተጻዋርነት ዘለዎ ኤሌክትሮድ (ንኣብነት ሞሊብዲነም) ብወገን ኒኬል ድማ ስታንዳርድ CuCrZr ኤሌክትሮድ ብወገን ኒኬል ነቲ ምፍራይ ሙቐት ብኣርቲፊሻል ንምምዕርራይ።

ጽሬት ዌልድ ክልቲኡ ኣዕናዊን ዘይ{0}}ኣዕናዊን ኣገባብ ፈተነ ተጠቒምካ ክረጋገጽ ኣለዎ፣ መብዛሕትኡ ግዜ ከም IPC-A-610 (ተቐባልነት ኤሌክትሮኒካዊ ኣሰባብራታት) ዝኣመሰሉ ተሪር ደረጃታትን ከም QC/T 413 ዝኣመሰሉ ንመካይን ዝምልከት ደረጃታትን ብምውካስ እዩ።

ዋላ ምስ ምቹእ መሳርሒታት፡ ተለዋዋጢ መስርሕ ናብ ጉድለት ከስዕቡ ይኽእሉ። ንመሃንድሳት ሜዳ ዝኸውን ግብራዊ ሰሌዳ ኣብዚ ኣሎ፤

መደምደምታ

ኣድማዕነት ናይ...MFDC ስፖት ዌልዲንግምኽንያቱ ናይ ነሓስ ባስባር ወሰናስን ጥራይ ኣይኮነን፤ ኣብ ዓቕሚ ምፍራይ መሰረታዊ ለውጢ ዝውክል እዩ። ንባህርያዊ ብድሆታት ልዑል መተሓላለፊ ነሓስ ይፈትሕ፣ ልዑል ተኣማንነት (ብተለምዶ 99.9%+ ምህርቲ)፣ ርኡይ ምቑጣብ ጸዓት (ምስ ኤሲ ክነጻጸር ከሎ ክሳብ 30% ምንካይ)፣ ከምኡ’ውን ምሉእ መስርሕ ምክትታል ዘለዎ ብሉጽ ምውህሃድ የቕርብ።

ኣብ ኢንዱስትሪታት NEVን ሓይልን ንዝርከቡ መሃንድሳት፡ ቴክኖሎጂ MFDC ምቕባል ድሕሪ ሕጂ ኣማራጺ ኣይኮነን-እቲ ዘመናዊ ስርዓታት ዝጠልቦ ልዑል-ቮልቴጅ፡ ልዑል-ተኣማንነት ዘለዎ ምትእስሳር ንምዕዋት ቅድመ ኩነት እዩ።

ሕጂ ርኸቡ።