"ما هي قصة اختراع صنبور الماء؟
معلومات عامة حول صنبور الماء
التطور في صناعة صنابير المياه

الصنبور (أو الحنفية): هو جهاز لتوصيل المياه من نظام السباكة، وهو يتكون من المكونات التالية: صنبور، مقبض، قضيب رفع، خرطوشة، مهوية ومداخل مياه، عند تشغيل المقبض يفتح الصمام ويتحكم في تعديل تدفق المياه تحت أي ظروف مائية أو درجة حرارة، عادةً ما يكون جسم الصنبور مصنوعًا من النحاس، على الرغم من استخدام الزنك المصبوب والبلاستيك المطلي بالكروم أيضًا.

 

غالبية الحنفيات السكنية عبارةً عن صنابير خرطوشة أحادية أو مزدوجة التحكم، تستخدم بعض أنواع التحكم الفردي نواة معدنية أو بلاستيكية، والتي تعمل عموديًا، يستخدم البعض الآخر كرة معدنية، مع أختام مطاطية محملة بنابض مثبتة في جسم الصنبور، تحتوي صنابير التحكم المزدوجة الأقل تكلفة على خراطيش نايلون بأختام مطاطية، وتحتوي بعض الحنفيات على خرطوشة قرص سيراميك أكثر متانة.

 

ما هي قصة اختراع صنبور الماء؟

 

الحنفيات موجودة منذ العصور القديمة، حوالي عام 1700 قبل الميلاد، تميز قصر مينوان في كنوسوس بجزيرة كريت بأنابيب تيرا كوتا التي توفر المياه للنوافير والحنفيات من الرخام والذهب والفضة، كانت أنظمة أنابيب الرصاص والحمامات الشخصية موجودة أيضًا خلال الفترة الرومانية، من حوالي 1000 قبل الميلاد تميزت الحمامات العامة في روما بصنابير فضية مع تركيبات أخرى من الرخام والذهب.

 

تغيرت أنظمة السباكة بشكل جذري منذ ذلك الحين، بما في ذلك الصنابير، لسنوات عديدة كانت الحنفيات تأتي بمقبضين، أحدهما للمياه الباردة والآخر للمياه الساخنة، لم يتغير هذا التصميم حتى عام 1937م، في ذلك العام قام طالب جامعي يُدعى (Al Moen) يعيش في سياتل، واشنطن، بفتح صنبور المياه لغسل يديه وحرقهما لأنّ الماء كان ساخنًا جدًا، أدّى ذلك إلى تحريك فكرة في ذهن (Al Moen) للصنبور ذو المقبض الواحد.

 

كان تصميم (Al Moen) الأول عبارةً عن صنبور مزدوج الصمام مزود بكاميرا للتحكم في الصمامين، تمّ رفضه من قبل شركة تصنيع تركيبات رئيسية لأنّ الصنبور لن يعمل، ثمّ ذهب (Al Moen) إلى تصميم أسطواني، ومن تلك التجربة قرر إنشاء صنبور من شأنه أن يمنح المستخدم الماء عند درجة الحرارة المطلوبة مع عمل مكبس، بين عامي (1940 و1945)م، قام بتصميم العديد من الحنفيات، وفي النهاية قام ببيع أول صنبور خلط بمقبض واحد في سان فرانسيسكو في أواخر عام 1947م إلى مورد سباكة محلي.

 

بحلول عام 1959م، كان صنبور (Al Moen) ذو المقبض الواحد موجودًا في مئات الآلاف من المنازل في الولايات المتحدة وتمّ بيعه في حوالي 55 دولة حول العالم، اليوم الحنفيات ذات المقبض الواحد شائعة جدًا بحيث يمكن العثور عليها في أكثر من 40? من المنازل الأمريكية، ابتكر (Al Moen) بعض الاختراعات الأخرى خلال حياته، بما في ذلك الخرطوشة القابلة للاستبدال محول صمام الدش بضغطة زر، ورذاذ دوار، وصمام دش موازنة الضغط، ومهوية للتحكم في التدفق.

 

لكن موين لم يكن الوحيد الذي يهتم بتحسينات الصنابير، في عام 1945م، صمّم لانديس بيري أول صمام كروي للصنابير، كان هدفها هو توفير تحكم مشترك في الحجم والمزج باستخدام وسيلة بسيطة وفعالة لإغلاق عنصر الصمام، يمكن أيضًا إصلاح التصميم بسهولة، تمّ إصدار براءة اختراع لصمام بيري الكروي في عام 1952م وبعد ذلك بوقت قصير، اشترى أليكس مانوجيان حقوق براءة الاختراع وقدم أول صنبور دلتا في عام 1954م.

 

كان صنبور دلتا ذو المقبض الواحد أول من استخدم تصميم الصمام الكروي وأثبت ذلك نجاحًا باهرًا، بحلول عام 1958م، وبعد أربع سنوات فقط من الكشف عن المنتج، تجاوزت مبيعات دلتا 1 مليون دولار، بعد حوالي 20 عامًا، حصل (Wolvering Brass) على براءة اختراع قرص خزفي للتحكم في المياه، على عكس الخراطيش التي تستخدم المطاط في المجرى المائي، يتم لف الأقراص الخزفية وصقلها بدرجة من التسطيح ولا يمكن قياسها إلا في أشرطة الضوء.

 

تدوم هذه الأقراص لفترة أطول نظرًا لمقاومتها العالية للتآكل وتوفر تحكمًا أكثر دقة، هذه الأقراص أو الصمامات مستخدمة الآن على نطاق واسع، تشمل الابتكارات الحديثة الأخرى خراطيش مرشح مدمجة لتقليل الكلور والرصاص والأكياس؛ وبخاخات مدمجة قابلة للانسحاب وصنابير مصممة للأشخاص ذوي الإعاقة؛ والصنابير الإلكترونية.

 

تمّ إدخال الصنابير الإلكترونية في أوائل الثمانينات من القرن الماضي لأغراض الحفظ والصحة، وتمّ تجهيز هذه الحنفيات بشعاع الأشعة تحت الحمراء عندما يضع شخص ما يديه تحت الصنبور تتعطل الحزمة ممّا يؤدي إلى تشغيل الماء، كما أصبحت الصنابير الإلكترونية التي تعمل بالبطاريات متاحة في السنوات الأخيرة.

 

معلومات عامة حول صنبور الماء:

 

المواد الأولية المستخدمة في صنبور الماء:

 

السبيكة المكونة من النحاس والزنك، هي المادة الأكثر استخدامًا في الصنابير نظرًا لمقاومته لتآكل المياه العسرة والتكلس بالماء العسر، يحتوي عادةً على بعض عناصر صناعة السبائك، لتسهيل المعالجة، ويتم اسعمال النحاس الأصفر كمخزون قضبان اعتمادًا على حجم الصنبور، غالبية المكونات الأخرى التي يتكون منها الصنبور مصنوعة من معادن أو سيراميك أخرى ويتم استلامها كأجزاء تامة الصنع من جهات تصنيع أخرى.

 

تصميم وأنماط صنابير الماء:

 

لتلبية مجموعة متنوعة من احتياجات المستهلكين، تأتي الحنفيات في مجموعة واسعة من الأنماط والألوان والتشطيبات، قد تتضمن التصميمات المريحة طول صنبور أطول وأسهل في تشغيل المقابض، سيؤثر شكل الصنبور ونهايته على عملية التصنيع، ستكون بعض التصميمات أكثر صعوبة في التصنيع أو التشكيل أكثر من غيرها، يمكن استخدام عملية تشطيب مختلفة لتحقيق مظهر مختلف.

 

بالنسبة لمالك المنزل، تتوفر تشطيبات خاصة، بما في ذلك النيكل المصقول، والساتان الأسود والذهبي، والبلاتينيوم، ومجموعة متنوعة من الألوان، يقوم المستهلكون الآن أيضًا بتخصيص مظهر الصنبور، ويجمعون بين أكثر من نوع واحد من اللمسات النهائية.

 

عملية التصنيع لصنابير الماء:

 

أصبحت عملية تصنيع الحنفيات مؤتمتة للغاية، حيث تتحكم أجهزة الكمبيوتر في معظم الآلات، وهكذا تحسنت الإنتاجية والكفاءة على مر السنين، تتكون العملية الأساسية من تشكيل الجسم الرئيسي للصنبور (في بعض الأحيان بما في ذلك الفوهة إذا لم تكن هناك حاجة إلى قطب)، ووضع اللمسات الأخيرة، ثمّ تجميع المكونات المختلفة، متبوعًا بالفحص والتعبئة، تأثرت صناعة الصنابير أيضًا باللوائح البيئية، التي تطلبت تطوير عمليات خاصة وهي:

 

أولًا: التشكيل:

 

هناك طريقتان تستخدمان لعمل أجسام الصنبور، تستخدم معظم الشركات المصنعة عملية التصنيع لتشكيل الصنبور بالحجم والأبعاد المطلوبة، يتضمن ذلك أولاً قطع القضبان إلى رخويات قصيرة وإدخالها تلقائيًا في مركز تصنيع آلي محوسب رقميًا بتصميم متعدد المحاور، تقوم هذه الآلة بعمليات التدوير والطحن والحفر.

 

قد تتطلب الحنفيات الأكبر عددًا من عمليات التصنيع، على سبيل المثال هناك حاجة إلى أكثر من 32 عملية تشغيل لبعض أجسام حنفيات المطبخ باستخدام مركز تصنيع دوار، باستخدام الجهاز المناسب قد يستغرق الأمر ما لا يزيد عن 14 ثانية لتكوين جزء مثل الصنابير المصبوبة لحنفيات المطبخ، في عملية منفصلة قبل التجميع.

 

تستخدم بعض الشركات المصنعة للصنابير طرقًا ساخنة بدلاً من المعالجة الآلية، في عملية التشكيل على الساخن، يتم إجبار المعدن المسخن على تشكيل قالب له نفس شكل جسم الصنبور تقريبًا، يتم زيادة الضغط ببطء على مدار عدة ثوانٍ للتأكد من ملء القالب بالكامل بالمعدن.

 

ثانيًا: التشطيب:

 

بعد المعالجة، تكون الأجزاء جاهزة لعملية التشطيب، قد تتطلب المكونات التي تتلامس مع الماء أولاً معالجة سطحية خاصة لإزالة أي رصاص متبقٍ، يتضمن ذلك عملية ترشيح تقضي على جزيئات الرصاص من سطح النحاس الأصفر، اللمسة النهائية التقليدية من الكروم لأنّ هذه المادة هي الأكثر مقاومة للتآكل، يتم وضع طلاء أساسي من النيكل المطلي بالكهرباء، متبوعًا بطبقة رقيقة من الكروم المطلي بالكهرباء.

 

ثم يتم ترسيب طبقة الكروم من حمام الطلاء الذي يحتوي على مواد مضافة معينة تعمل على تحسين مقاومة التآكل، في حالة استخدام طلاء النحاس، يتم تطبيق طلاء بوليمر شفاف لتحسين المتانة، بالنسبة للتشطيبات البيضاء والملونة الأخرى، يتم رش بوليمر مشابه أو بلاستيك إيبوكسي مع إضافة اللون على الصنبور في بيئة مشحونة كهربائيًا، ثم يتم معالجة كلا الطلاءين بالحرارة.

 

لتحقيق مظهر نحاسي مصقول، يتم استخدام ترسيب البخار الفيزيائي، والذي يطبق الطلاء المعدني في غرفة مفرغة، تحتوي هذه الحجرة على عدة مكونات: مضخة تفريغ لتوفير بيئة محكومة خالية من الملوثات؛ وخزان ينبعث منه عدة أنواع من الغازات؛ يعمل قضيب الهدف كمصدر معدني؛ ورفوف لتثبيت أجزاء الصنبور، بعد ذلك يقوم القوس الكهربائي بتسخين الهدف لتبخير المادة، ثم يضرب سطح الصنبور بسرعة عالية ويتفاعل مع خليط الغازات.

 

بعد الطلاء، يتم تخزين الأجزاء في صناديق حتى التجميع، يمكن أن يشمل التجميع العمليات اليدوية والآلية، بالنسبة لبعض الحنفيات، يتم تثبيت الأختام المطاطية المشحمة مسبقًا أو الحلقات يدويًا، أخيرًا يتم إرسال الحنفيات والمكونات الأخرى للتجميع النهائي، تتم هذه العملية على آلات التجميع الدوارة، التي يتم التحكم فيها بدقة، يتم تثبيت البرعم إذا كان منفصلاً متبوعًا بخرطوشة السيراميك.

 

ثمّ يتم تثبيت هذه الخرطوشة في مكانها باستخدام نحاس باستخدام مسدس هوائي، ثم يتم تثبيت المقبض يدويًا، في بعض الأحيان يتم تثبيت الأنابيب النحاسية قبل التجميع، بعد التجميع يتم تغليف الحنفيات في صناديق مع أي مكونات أخرى لازمة للتركيب النهائي، يتم الفحص مقابل المخططات للتأكد من مطابقته لجميع الأبعاد. بعد التجميع النهائي، يتم اختبار ضغط كل صنبور بالهواء للتأكد من عدم وجود تسرب واختبار متانته.

 

التطور في صناعة صنابير المياه:

 

سيستمر مصنعو الصنابير في إضافة القيمة والجودة لتلبية طلبات المستهلكين المتزايدة، سيتوسع عدد الأنماط والنطاق في الأسعار، مع زيادة شعبية المنتجات النهائية مع تكثيف إعادة التصميم، ستستمر أوروبا في البقاء في الصدارة في قسم التصميم، حيث تقدم أنماطًا وألوانًا أكثر حداثة، على الرغم من أنّ عملية التصنيع الإجمالية ستظل كما هي تقريبًا، سيتم استخدام المزيد من الأتمتة.

 

من المتوقع أن يستمر الاتجاه نحو الصنابير الإلكترونية التي تعمل بالبطاريات، ومع الانخفاض العام في الأسعار، يجب أن تتوسع الأسواق التجارية، ستستمر التكنولوجيا في التحسن، ممّا يجعل إصلاح هذه الحنفيات أسهل مع تحسين التشغيل بسبب الألياف البصرية، بشكل عام، ستستمر صناعة السباكة في التوحيد وبالتالي سيتعين على مصنعين الصنابير التحلي بالمرونة، سيستمر الإنترنت في لعب دور في السوق وقد يبيع مصنعو الصنابير يومًا ما منتجاتهم عبر الإنترنت مباشرة إلى المستهلكين.

"