ذغال دریل چیست و نحوه تعویض ذغال دریل

از آنجا که نگهداری و تعمیر وسایل برقی به شیوه درست عمر قطعات مهم و حیاتی آنها را بالا خواهد برد، برای همین تعویض ذغال تبدیل به پروسه‌ای روتین و عمومی شده است. اکنون استفاده از دستگاه‌های صنعتی به جایی و نقطه‌ای رسیده که عوض کردن ذغال و جاروبک خصوصا در بسیاری از دستگاه‌های پر مصرف مثل دریل، فرز، اره گرد بر، مینی فرز و ... کاری خاص و سخت و پیچیده نیست. اما برای شروع و یادگیری بهتر است بدانیم اساسا ذغال یک ابزار برقی مثل ذغال دریل چیست؟ انواع زغال ها کدامند؟ چرا در برخی دستگاه‌ها، ذغال جرقه می‌زند؟ نحوه تعویض ذغال دریل و باقی ابزارآلات چگونه است؟... اینها سوالات اکثر کاربران بوده و اتفاقا سازندگان دستگاه‌ها در محصولات جدید خود با طراحی بهتر، با تلاشی هر چه بیشتر سعی می‌کنند دسترسی کاربر به ذغال ابزار برقی را ساده کنند.

ذغال دریل چیست؟

به طور کلی جاروبک یا زغال دریل و باقی دستگاه‌های برقی که با نام‌های براش کربن و برس کربنی Carbon Brush نیز شناخته می‌شوند، به قطعه‌ای معمولا کوچک به اندازه حدودی یک یا دو بند انگشت با رنگ تیره و مشکی گفته می‌شود که جنس آن هنگام لمس کردن شبیه به همان کربن در ذغال‌های چوبی است. این قطعه گاهی بصورت داخلی و در درون دستگاه و گاهی از بیرون و از روی بدنه، به سر موتور یا آرمیچر (کلکتور) می‌چسبد و انتهای آن با یک سیم، فنر و یا پلاگی رسانا به منبع تغذیه برق دستگاه یا بالشتک وصل می‌شود. به بیان دیگر، این گروه لوازم مصرفی در هر شکل و سایزی که باشند یک وظیفه اصلی دارند: انتقال نیروی برق و انرژی الکتریکی از منبع تولید به سر موتور یا آرمیچر.

بدین ترتیب کار زغال دریل یا سنگ فرز و هر دستگاه دیگری، در تعریف ساده به این شکل توصیف می‌شود که جریان و انرژی الکتریکی بعد از عبور از سیم‌ها، سوییچ و بالشتک، توسط ذغال به سر موتور و کلکتور رسیده و آن را به حرکت در می‌آورد. هر چند که در مبحث‌های پیچیده‌تر و تخصصی‌تر، بحث قطب‌های مثبت و منفی و کمک ذغال برای تعویض این قطب‌ها در سر کلکتور یک آرمیچر و در نتیجه به جریان انداختن موتور هم مطرح است. اما در اینجا از اشاره بیشتر به این بحث علمی و مفصل خودداری می‌کنیم.

انواع ذغال دریل

حال که با ذغال آشنا شدیم، باید بدانیم آیا این محصولات انواع هم دارند؟ فرق ذغال دستگاه دریل با سنگ فرز و دستگاه‌های دیگر چیست؟ آیا هر ذغالی به هر دستگاهی می‌خورد؟ منظور از ذغال صنعتی چیست؟ یا اینکه ذغال برقی چیست؟ چطور می‌توان تفاوت آنها را فهمید؟ اصولا چرا باید برای هر ابزار برقی، ذغال مخصوص و استاندارد همان دستگاه را تهیه کرد؟ این پرسش‌ها در هنگام خرید و تعویض زغال محصولات برقی بسیار مهم هستند. برای شناخت انواع ذغال بهتر است به دستگاهی رجوع کنیم که اکثر کاربران با آن آشنایی دارند. برای همین در توضیحات پایین‌تر به بیان انواع ذغال دریل می‌پردازیم. هر چند که در سایر دستگاه‌های برقی نیز کمابیش تقسیم نوع‌های مختلف ذغال به همین شکل است.

ذغال و جاروبک در دستگاه‌های برقی و شارژی به عنوان «ذغال برقی» یا «ذغال الکتریکی» شناخته می‌شود. این کالاها به طور کلی با دو پارامتر از یکدیگر جدا می‌شوند که یکی شکل و سایز ساخت و دیگری جنس تولیدی زغال است. شکل و سایز تولید زغال‌ها بیشتر به سلیقه تولیدکنندگان برمی‌گردد و هر دستگاهی مثل دریل، فرز، اره عمود بر، اره دیسکی، فارسی بر و ... سایز زغال مربوط به خود را دارد. نمی‌توان ذغال یک دریل را به یک فرز، اره و دستگاهی دیگر زد. همانطور که نمی‌توان ذغال بسیاری از مدل‌های دریل‌ها را روی دیگری نصب کرد. زغال‌ها در هر مدل و برندی با ابعاد کد و شناسه مشخص ساخته می‌شوند و هنگام تهیه آنها باید به کد و درجه زبری ذغال توجه کرد. اما پارامتر دوم یعنی جنس و درجه زبری ذغال برقی از اهمیت بالایی برخوردار بوده که زغال‌ها را چند دسته کلی زیر تقسیم می‌کند.

1 - ذغال کربنی ساده

معروفترین و قدیمی ترین نوع ذغال برقی که تا چند سال پیش در بسیاری از دریل‌ها، فرزها و مینی فرزها، گردبرها و ... بیشترین استفاده را داشته است. این گروه برای اعمال جریان زیاد از بالشتک به آرمیچر مناسب نیستند و به دلیل اصطکاک بالا با کالکتور در دریل‌ها و موتورهای با سرعت زیاد، زودتر خورده خواهند شد. هر چند که جنس آنها از کربن سخت و محکم ساخته شده اما چگالی پایین جریان و تکنولوژی قدیمی ساخت، روز به روز از محبوبیت آنها در استفاده و ساخت دستگاه‌ها کم می‌کند. علیرغم قیمت پایین، میزان خوردگی زیاد و آسیب رساندن به قسمت مسی و رسانای کلکتورها و همینطور عمر مفید پایین از نقاط ضعف ذغال کربنی ساده است.

2 - ذغال صنعتی

این گروه به نوعی مدل پیشرفته و بهینه شده ذغال کربنی معمولی است. ذغال صنعتی با ترکیبی از گرافیت و کربن با درصد خلوص بالاتر ساخته شده که هم سختی مناسب‌تر و هم چگالی انتقال جریان بالاتری نسبت به نوع قدیمی دارد. این گروه ذغال خود به چند نوع تقسیم می‌شوند که معروفترین آنها ذغال گرافیتی و ذغال رزین دار است.

زغال گرافیتی با میزان خالص بودن کربن بیشتر، امکان انتقال جریان تا 12 آمپر در سانتی متر مربع را فراهم می‌آورد. این کالاها هر چند که روکش خاصی ندارند و به دلیل اصطکاک و خوردگی معمولی عمر مفیدشان زیاد بالا نیست اما برای جریان و سرعت بالا در موتورها و عدم آسیب به کالکتور مفید خواهند بود.

نوع بعدی جاروبک صنعتی تایپ و مدل ذغال رزین دار است. ذغال رزین دار نسخه بهبودیافته گرافیتی بوده که از ترکیب رزین و گرافیت در ساختمان خود بهره می‌برد. در واقع در هنگام تولید و پخت ذغال، این دو ماده به شکلی شیمیایی ترکیب شده و بعد از ساخت نیز روی آن یک روکش محافظ لغزنده و قابل لمس شبیه به حالت لیز بودن صابون، روغن یا پارافین شمع قرار می‌گیرد. همین شباهت باعث می‌شود تا برخی سوء استفاده کنندگان، ذغال گرافیتی معمولی را به روغن و پارافین آغشته کنند و آن را به عنوان ذغال رزین دار بفروشند!... دقت کنید که ذغال رزین دار دارای سطح لغزنده روغنی اما بدون هیچ بویی مثل پارافین و روغن است. این ذغال‌ها می‌توانند تا 8 آمپر سانتی متر مربع جریان را انتقال دهند و به دلیل اصطکاک کمتر طول عمر مفید بالایی دارند.

3 - ذغال فلزی

رزین اگرچه مقاوم است اما یک رسانای برق نیست، بنابراین در ترکیب با گرافیت برای انتقال جریان الکتریکی سریع ایده‌آل نبوده و به همین دلیل مهندسین به ساخت ذغال فلزی روی آوردند. ذغال فلزی یا متال با ترکیب کربن و یک فلز رسانا ساخته می‌شود تا بدین ترتیب مقاومت الکتریکی آن پایین بیاید. برای ساخت این گروه از فلزات مس و نقره استفاده می‌کنند و در بازار ذغال مسی و ذغال نقره ای با درجه بندی متفاوت وجود دارد که گاهی به آنها ذغال گرافیتی فلزی هم می‌گویند. با توجه به درجه بندی آنها، میزان سایش و توان انتقال انرژی برق نیز متفاوت است.از ذغال فلزی برای کار با دستگاه‌های آمپراژ بالا و جهت انتقال جریان با کیفیت استفاده می‌شود.

بطور مثال ذغال نقره‌ای همان ذغال نویز گیر بوده که در برخی ابزارهای فرستنده و گیرنده سیگنال یا ماشین‌هایی مشابه استفاده می‌شود و وجود نقره به کم کردن صدا و نویز خروجی کمک می‌کند. از آنجا که مس به عنوان یکی از بهترین رساناهای برق شناخته می‌شود، از ذغال مسی نیز برای کار با ژنراتورها و موتور برق‌ها با آمپراژ بالا و داشتن نوسان کم بهره می‌گیرند. زغال مسی می‌تواند در بازه جریان دهی 14 تا 40 آمپر در سانتی مربع عملیات انتقال انرژی را انجام دهد.

4 - ذغال الکترولیتی یا ذغال الکتروگرافیت

وجه تمایز زغال الکترولیت نسبت به دسته‌های قبلی در استحکام و چگالی آنهاست. این مدل بیشتر برای جریان‌های القایی و مغناطیسی استفاده می‌شود و به دلیل مواد اولیه مرغوبی که در تولیدشان بکار می‌رود امکان کار در محیط‌های غیر نرمال و آلوده و همچنین در رطوبت و حرارت زیادی کم و بالا را دارند. برای همین از آنها در دستگاه‌های جوشکاری القایی با دمای خروجی زیاد و همینطور در یونیت‌های محیط‌های آزمایشگاهی و آبکاری با کمک نیروی مغناطیسی و البته موتورهای دقیق با برق دی سی استفاده می‌شوند.

علت جرقه زدن کلکتور و ذغال

در هنگام همکاری بین ذغال و آرمیچر یک فرآیند طبیعی و اجتناب ناپذیر ایجاد جرقه است چرا که همیشه اتصال و کانتکت بین دو قطب الکتریکی باعث تولید جرقه می‌شود. مثلا هنگام انداختن یک جفت ذغال نو این جرقه براحتی در دستگاه دیده می‌شود؛ چون تا زمانی که زغال نو با کالکتور به اصطلاح آب بندی نشود و سطح آن با سطح مسی آرمیچر یکسان و دچار همپوشانی و هم‌شکل نشود، تا چندین دور گردش اولیه موتور این جرقه وجود خواهد داشت. در ادامه کار نیز این جرقه وجود دارد اما وقتی میزان و اندازه خیلی کوچک و ریزی داشته باشد (گاهی حتی به سختی هم دیده می‌شود) جای نگرانی ندارد. اما مشکل زمانی پیش می‌آید که ابعاد این جرقه بزرگ و صدا دار شود. در واقع یکی از عمومی ترین آسیب‌ها و مشکلات که به پایین آمدن راندمان کار بین این دو عضو منجر می‌شود، جرقه زدن کالکتور و ذغال با میزان شدید حین روشن بودن دستگاه است. این مورد برای سلامتی قطعات برقی داخلی، خصوصا ذغال و موتور خوب نیست و رخ دادن آن علل مختلفی دارد.

سایش بیش از حد و تو رفتگی سطح مسی کالکتور:

برخی اوقات به دلیل فشار بیش از اندازه ذغال به سطح کلکتور آرمیچر و اصطکاک زیاد، به مرور زمان این سطح دچار تورفتگی محسوسی می‌شود. این تو رفتگی باعث فاصله بین سطح ذغال و کلکتور شده و ایجاد جرقه شدیدی می‌کند. نصب و استفاده ذغال‌های غیرفابریک، متفرقه و بی کیفیت یا فشار بیش از اندازه فنر پشت ذغال به آرمیچر باعث این مشکل خواهد شد. ضمن اینکه برخی اوقات خرابی سرهای مسی کالکتور و خوردگی شکاف بین آنها به دلیل همان زغال‌های بی‌کیفیت که به لبه شیارهای کالکتور صدمه زده است، باعث اتصال کوتاه بین شکاف‌ها و ایجاد جرقه می‌شود. در اکثر مواقع با خرابی کالکتور باید آرمیچر را به کلی تعویض کرد.

خرابی و جابجایی جا ذغالی:

دستگاه برقی و شارژی با موتور ذغالی چه از نوع جاروبک داخلی باشد و چه از نوع ذغال قابل دسترس از بیرون و روی بدنه، دارای 2 عدد یا 4 عدد جا ذغالی یا همان براش هولدر Brush Holder است. این جا زغالی‌ها انواع مختلفی دارند و به شکل ساده، فنری، ضامن دار، پیچی و رزوه دار و ... ساخته می‌شوند و باید همیشه در جای خود مستحکم باشند. جابجایی ناخواسته و شل بودن آنها باعث ایجاد فاصله بین ذغال و کالکتور شده و تولید جرقه می‌کند.

آلودگی سطح کالکتور:

سطح و روی شیارهای کالکتور آرمیچر از یک لایه فلزی مسی تشکیل شده که همیشه باید تمیز باشد. نفوذ گرد و غبار، ذرات بجا مانده از زغال‌های با کیفیت کم و مواردی از این دست می‌توانند این سطح را سیاه و کثیف کنند؛ در نتیجه این مشکل باعث عدم ارتباط درست الکتریکی و جرقه‌های بزرگ می‌شود. بعد از خاموش کردن و بعد از باز کردن دستگاه و دسترسی به سطح کالکتور می‌توان با یک پارچه خشک و نرم این سطح را براحتی تمیز کرد.

کم شدن فشار ذغال:

جاروبک و ذغال معمولا با دو فنر داخلی بالشتک و یا خارجی متصل به خود زغال به سر مسی کالکتور آرمیچر می‌چسبد. این فنر پشت ذغال بعد از چند وقت، ممکن است به دلیل استهلاک یا پایین بودن کیفیت آن دچار کاهش قدرت و عدم اعمال فشار درست شود؛ و همین کم شدن فشار به ایجاد جرقه می‌انجامد.

کلام آخر در مورد آشنایی با ذغال ابزارهای برقی

در این مطلب آشنا شدیم که ذغال دریل چیست؟ زغال دریل و ابزار برقی چگونه کار می‌کند؟ انواع ذغال و جاروبک کدامند؟ منظور از ذغال کربنی و زغال گرافیتی و براش کربن چیست؟ در مقاله نحوه تعویض ذغال دریل علائم تمام شدن زغال دریل را شرح دادیم، در نهایت اما ذکر این نکته ضروری است که مکانیزم کاری زغال‌ها تنها مربوط و محدود به دریل نیست. در واقع هر دستگاه و ابزار برقی مثل سشوار، جاروبرقی، سنگ فرز، مینی فرز، پولیش، اره دیسکی و گردبر، عمود بر و حتی موتور بسیاری از دستگاه‌های شارژی و مثل دریل شارژی و باقی ابزارهایی که می‌شناسیم، با تکنولوژی ذغال و جاروبک کار می‌کنند و برای همین سیستم کاری آرمیچر و موتور داخلی تمام دستگاه‌های ذغال خور شبیه به هم است.

برای خرید بهترین دستگاه‌ها و پر فروش ترین ابزار های برقی و شارژی ذغالی و دینامی با گارانتی رسمی و ضمانت اصالت و سلامت کالا و مشاوره فنی و راهنمایی تخصصی قبل از خرید می‌توانید به سایت ابزار مارکت مراجعه کنید.