سلك النحاس المطلي بالمينا — سلك الملفات — هو ما تُصنع منه كل ملفات الإلكترونيات فعلاً. فالمحركات والمحوّلات والملفات والريليهات والملفات اللولبية والسماعات والملتقطات الموسيقية وملفات التسخين الحثي وملفات الشحن اللاسلكي كلها تنتهي إلى لفّات من هذا.

وما يميّزه عن السلك المعزول العادي هو العزل نفسه. فبدل غلاف بلاستيكي سميك، يحمل طبقة مينا بسماكة أجزاء من مئة من المليمتر. وتلك الطبقة تكفي لعزل لفّة عن التي تليها، ولأنها بهذه الرقة تضع نحاساً أكثر بكثير في المساحة نفسها. فالملف الملفوف بسلك معزول بالبلاستيك سيكون جزءاً بسيطاً من اللفّات في الحجم نفسه.

وعند قطر ١ ملم — أي نحو مقاس ١٨ أمريكي أو ١٩ بريطاني — يكون هذا المقاس مناسباً للمغانط الكهربائية وملفات المحوّلات الأولية وملفات المحركات والملفات التي تحمل بضعة أمبيرات وأعمال التسخين الحثي. وعشرة أمتار تزن نحو ٧٠ غراماً وتعطيك ما يكفي لمغناطيس كهربائي معتبر أو ملف صغير، لكنها كمية عيّنة لا بكرة لفّ — راجع الملاحظة أدناه.

المواصفات

الموصّل                 : نحاس مصمت
العزل                   : طبقة مينا (بولي يوريثان أو بوليستر
                         حسب المورّد)
قطر الموصّل              : ١٫٠ ملم (اسمي، للنحاس فقط)
القطر الكلي              : نحو ١٫٠٥ - ١٫٠٨ ملم مع المينا
المقاس المكافئ            : نحو ١٨ أمريكي / ١٩ بريطاني
مساحة المقطع            : نحو ٠٫٧٨٥ ملم٢
الطول                   : ١٠ أمتار
وزن النحاس              : نحو ٧٠ غراماً لعشرة أمتار
المقاومة                : نحو ٢١ مللي أوم لكل متر
                         (نحو ٠٫٢١ أوم للعشرة أمتار كاملة)

التيار النموذجي (مستمر، في ملف ملفوف) : نحو ٢ - ٤ أمبير
التيار النموذجي (خيط مفرد في الهواء)   : أعلى بكثير

الصنف الحراري            : عادة ١٣٠ أو ١٥٥ أو ١٨٠ درجة مئوية
                         - تحقق من دفعتك
قابلية اللحام            : تعتمد على نوع المينا - راجع أدناه

أهم المزايا

• عزل رقيق جداً — فطبقة المينا تضيف أجزاء من مئة من المليمتر فقط، فتحصل على أقصى عدد من اللفّات في مساحة معينة.

• موصّل نحاسي مصمت — بمقاومة منخفضة وتوصيلية ممتازة، ويحافظ على الشكل الملفوف.

• ملفات ذاتية الدعم — فالملف الملفوف بإحكام يتماسك دون حامل في كثير من التطبيقات.

• مقاوم للحرارة — فالمينا تتحمل حرارة تشغيل ملف عامل، أبعد بكثير مما يتحمله العزل البلاستيكي.

• كثير من أنواع المينا قابلة للّحام — فمينا البولي يوريثان تحترق عند حرارة اللحام، فتقصدر الطرف مباشرة دون تجريد.

• قطر ١ ملم يحمل تياراً حقيقياً — عدة أمبيرات باستمرار، بما يكفي للمغانط الكهربائية وأعمال المحركات وملفات القدرة.

الاستخدامات

• المغانط الكهربائية والملفات اللولبية

• ملفات المحوّلات

• الملفات والخوانق

• ملفات المحركات والمولدات

• ملفات الريليهات والكونتاكتورات

• ملفات السماعات

• ملتقطات الغيتار والآلات

• ملفات التسخين الحثي

• ملفات الشحن اللاسلكي

• ملفات مولدات الجهد العالي

• ملفات الهوائيات والهوائيات الحلقية

• إصلاح الملفات المحترقة في الأجهزة والعدد

• تدريس الكهرومغناطيسية

السؤال الأول: هل مينا سلكك قابلة للّحام؟

هذا يهم أكثر من أي شيء آخر في الصفحة، والجواب يختلف بين مورّد وآخر.

فمينا البولي يوريثان ذاتية التذويب — إذ تتحلل عند نحو ٣٨٠ درجة مئوية. فتلمس طرف السلك بمكواة ساخنة وقطرة لحام وتثبت ثانيتين، فتحترق المينا ويتقصدر النحاس بنفسه. دون تجريد ودون كشط.

أما مينا البوليستر ومشتقاتها فلا تفعل ذلك. ولها تصنيفات حرارية أعلى — ولهذا تُستخدم في المحركات والمحوّلات — لكنها لن تحترق عند حرارة اللحام. والوصلة التي تُصنع دون تجريدها تبدو سليمة ولا توصّل شيئاً.

وكيف تعرف أيهما لديك: خذ قصاصة بطول ٥٠ ملم، واضبط مكواتك على نحو ٣٨٠ درجة، وحاول تقصدير الطرف. فإن تقصدر خلال ثانيتين أو ثلاث فهي بولي يوريثان، وإن بقي اللحام يرفض الالتصاق فليست كذلك.

وتجريد المينا غير القابلة للّحام:

• ميكانيكياً — بالكشط بنصل سكين أو ورق صنفرة ناعم، مع تدوير السلك لإزالة المينا من كل الجوانب. وعند قطر ١ ملم هذا سهل وسريع.

• حرارياً — فاللهب أو مكواة شديدة الحرارة تفحّم المينا فتُمسح بعدها. يعمل لكنه قد يُقصف النحاس.

• كيميائياً — توجد مركبات تجريد لكنها لا تستحق العناء عادة عند هذا المقاس.

والفشل الذي تنتبه له: إزالة المينا من جانب واحد فقط. فيتقصدر السلك على الوجه المجرّد وتبدو الوصلة كاملة، بينما التوصيل رديء أو متقطع. أدِر السلك أثناء التجريد.

المينا هي العزل — فعاملها كذلك

يفشل الملف حين تتلامس لفّتان كهربائياً. ومنظومة العزل كلها طبقة أرق من ورقة.

وما يتلفها:

• سحب السلك على حافة حادة أثناء اللفّ — كحافة بكرة أو نتوء على الحامل أو فكّ منجلة

• كشطه على أداة أو عبر طاولة العمل

• اللفّ بإحكام شديد فوق زاوية حادة على بكرة أو قلب

• شدّ السلك بقوة — فالتمدد يرقق المينا

• الحرارة فوق الصنف الحراري، فهي تليّن الطبقة وتدمرها في النهاية

واللفّة المقصورة غير مرئية وتفسد الملف. فالسلك يبدو مثالياً وقراءة المقاومة تبدو صحيحة تقريباً، بينما يسحب الملف تياراً مفرطاً ويسخن ويفشل. ولا إصلاح — بل تفكّه وتبدأ من جديد.

ونصائح عملية في اللفّ:

• أزل النتوءات ودوّر كل حافة يمر عليها السلك على الحامل

• استخدم شدّاً ثابتاً معتدلاً — يكفي للترتيب ولا يكفي للتمدد

• أضف شريطاً عازلاً أو ورقاً بين الطبقات في الملفات متعددة الطبقات — فكلفته لا شيء ويمنع القصر بين الطبقات

• افحص أثناء اللفّ. فخدش مرئي أو خط نحاسي لامع يعني التوقف ومعالجة الأمر.

• اختبر قبل الإنهاء. تحقق من الاستمرارية بين الطرفين ومن عدم وجود قصر مع القلب إن كنت تلف على معدن.

سعة التيار — أرقام صريحة

هنا تضلل الأرقام المنشورة، لأن الجواب يعتمد فعلاً على التطبيق.

فمساحة الموصّل ٠٫٧٨٥ ملم². وسعة التيار تعتمد كلياً تقريباً على مدى قدرة السلك على التخلص من الحرارة:

الحالة                              الرقم التصميمي       التيار
لفّ متعدد الطبقات محكم، تبريد
رديء، تشغيل مستمر                   ٢ - ٣ أمبير/ملم٢     ١٫٥ - ٢٫٤
ملف اعتيادي، تبريد معقول،
تشغيل مستمر                         ٣ - ٤ أمبير/ملم٢     ٢٫٤ - ٣
طبقة واحدة، تهوية جيدة               ٥ - ٦ أمبير/ملم٢     ٤ - ٥
تشغيل قصير أو متقطع                  أعلى                أكثر
خيط مفرد في الهواء الطلق             أعلى بكثير           ١٠+

والعامل الحاسم هو اللفّة الداخلية في ملفك. فهي محاطة بلفّات أخرى وبلا تهوية، وهي أسخن نقطة. وكل ما عداها يبقى أبرد. فالملف الذي يعمل جيداً بـ ٣ أمبير في الهواء الطلق قد يسخن بإفراط عند ٢ أمبير بعد لفّه بإحكام وتغليفه.

صمّم بتحفظ، خصوصاً في الحرارة المحيطة في العراق. فالملف المصمم لـ ٣ أمبير عند ٢٥ درجة له هامش أقل بكثير عند ٤٥ درجة.

وإن عمل ملف بحرارة تجعل لمسه غير مريح، فهو قرب حده أو فوقه. والمينا تتدهور باطراد فوق صنفها الحراري، والعطل حين يأتي هو لفّة مقصورة.

عشرة أمتار — لماذا تكفي فعلاً

يستحق الواقعية، فعبارة "١٠ أمتار" تبدو أكثر مما هي.

وعشرة أمتار من سلك ١ ملم تكفي لـ:

• مغناطيس كهربائي معتبر — ربما ١٠٠ إلى ٢٠٠ لفّة على قلب صغير

• ملف قدرة أو خانق

• ملف هوائي صغير

• ملف عمل للتسخين الحثي

• بضعة ملفات ريليه أو ملف لولبي

• إصلاح ملف محترق واحد

• التجارب والتدريس

وعشرة أمتار لا تقترب من الكفاية لـ:

• إعادة لفّ محرك — فهذا يحتاج مئات الأمتار تُشترى بالوزن

• ملف محوّل ثانوي بأي حجم — كذلك

• أي كمية إنتاجية

ولأعمال اللفّ الحقيقية، اشترِ بالوزن. فسلك الملفات يُباع عادة ببكرات ٢٥٠ و٥٠٠ غرام وكيلوغرام، وعند ١ ملم يعطيك الكيلوغرام نحو ١٤٥ متراً. فإن كنت تعيد لفّ محركات أو تبني محوّلات، فعشرة أمتار عيّنة لا مؤونة.

تحذير من التقليد: النحاس المطلي على الألمنيوم

هذه مشكلة حقيقية في السوق وتستحق الفحص.

فالسلك المطلي هو سلك ألمنيوم بطلاء نحاسي رقيق. ويبدو متطابقاً ويقبل المينا بالطريقة نفسها، ويُباع كنحاس بأسعار النحاس من مورّدين غير أمناء.

ولماذا يهم: توصيلية الألمنيوم نحو ٦٠٪ من توصيلية النحاس. فالسلك المطلي بالقطر نفسه مقاومته نحو ١٫٦ ضعف، فالملف الملفوف به يعمل أسخن ويؤدي أسوأ، وفي محرك أو محوّل قد يفشل تماماً.

وكيف تفحص — اختبار الوزن حاسم:

١٠ أمتار من نحاس مصمت ١ ملم    : نحو ٧٠ غراماً
١٠ أمتار من المطلي ١ ملم        : نحو ٣٠ غراماً

زنه. فكثافة النحاس ٨٫٩٦ غرام/سم³ مقابل ٢٫٧ للألمنيوم. والفرق أكثر من الضعف ولن يخطئه أي ميزان مطبخ. وهذا أسرع وأوثق من أي اختبار آخر.

وفحص ثانوي: اقطع طرفاً وانظر إلى المقطع بتكبير. فالمطلي يُظهر قلباً ألمنيومياً فضياً لامعاً بحلقة نحاسية رقيقة حوله.

وقياس المقاومة يعمل مبدئياً — فعشرة أمتار نحاس تقرأ نحو ٠٫٢١ أوم والمطلي نحو ٠٫٣٤ — لكن معظم أجهزة القياس لا تميّز ذلك بدقة عند قيم بهذا الصغر. زنه بدلاً من ذلك.

المقاسات: فيم يصلح ١ ملم

القطر      المقاس      المساحة      الاستخدام النموذجي
٠٫١ ملم    ٣٨          ٠٫٠٠٨ ملم٢   الملتقطات الدقيقة والملفات الصغيرة
٠٫٣ ملم    ٢٩          ٠٫٠٧ ملم٢    المحوّلات الصغيرة والريليهات
٠٫٥ ملم    ٢٤          ٠٫٢٠ ملم٢    المحركات الصغيرة ومحوّلات الإشارة
٠٫٨ ملم    ٢٠          ٠٫٥٠ ملم٢    الملفات والخوانق المتوسطة
١٫٠ ملم    ١٨          ٠٫٧٨٥ ملم٢   المغانط الكهربائية وملفات القدرة
                                   وملفات المحركات والتسخين الحثي
١٫٥ ملم    ١٥          ١٫٧٧ ملم٢    الملفات عالية التيار والمحركات الكبيرة

والأرق يعطي لفّات أكثر في المساحة نفسها — فمجال مغناطيسي أكبر لتيار معين، لكن بمقاومة أعلى وسعة تيار أقل.

والأسمك يحمل تياراً أكبر بخسائر أقل، لكن لفّات أقل تتسع ويصبح السلك قاسياً وصعب اللفّ بإحكام.

وعند ١ ملم يبقى السلك مريحاً للّف باليد ويحمل تياراً مفيداً. وهو مقاس عام جيد.

ملاحظات عملية

• لفّ بترتيب وباتجاه واحد. فاللفّات المتقاطعة والمتداخلة تهدر المساحة وتركّز الإجهاد على المينا.

• ثبّت البداية قبل اللفّ. فاللفّة التي تنفك أثناء عملك ستشبك الملف كله.

• عدّ لفّاتك إن كانت المحاثة تهم. فالتخمين ثم القياس لاحقاً نادراً ما ينجح.

• أبقِ الملف ضمن صنفه الحراري. فمينا ١٣٠ درجة في محرك يعمل عند ١٥٠ ستفشل.

• تحقق من عدم القصر مع القلب عند اللفّ على أي معدن. ضع شريطاً عازلاً أو ورقاً على الحامل أولاً.

• خزّنه جافاً. فالمينا متينة نسبياً لكن الرطوبة والحرارة مع الوقت لا تساعدان.

• لا تثنِه بحدة. فالثنية الحادة تشقق المينا عند الطيّة.