שיחרור מאמצים בהרעדה

[אברי נוב]

שלום רב,
בעקבות התענינות בנושא ובקשתכם להסברים נוספים להלן יובאו עיקרי השיטה:
בברכה,
אברי נוב
054-4584012

חברת מזור הנדסה הביאה לישראל את META-LAX, מכשיר מתקדם ויעיל במיוחד לשחרור מאמצים שיוריים במתכת לאחר תהליכי חישול, ריתוך ועיבוד שבבי. המכשיר, פרי פיתוח של חברת Bonal Technologies Inc. בארה"ב, משדרג את תהליך שחרור המאמצים ע"י טיפול תרמי וזיקון, ומאפשר חסכון של 80% (!!!) בזמן, בהשוואה לשיטת התנור המקובלת בישראל. יעילותו הוכחה בסדרה ארוכה של ניסויים מחמירים, שנערכו במעבדות המחקר של מוסדות המובילים בארה"ב ובעולם - ביניהם אוניברסיטת קליפורניה בברקלי, משרד האנרגיה של ארה"ב ואוניברסיטת שאו שבסין.

מהם מאמצים שיוריים ?
מאמץ שיורי, הנה אותה תופעה הגורמת לעיוותי צורה בגופי מתכת שונים בשעת עיבוד, הוא המאמץ של החומר להגיע לאיזון פנימי מחודש, לאחר הפרת האיזון על ידי תהליכים טכנולוגים שונים.
כך למשל, תהליכים טכנולוגים בלתי מבוקרים של חימום וקירור (כמו ריתוך או ערגול בחום), יוצרים הפרשי טמפרטורה בין פני השטח החיצוניים למרכז הגוף. הפרשים אלה גורמים למאמצי מתיחה ולחיצה, שמפרים את שיווי המשקל הפנימי והגוף מתעוות. עיבוד שבבי גורם לניתוק סיבים בחומר, וכאשר מערך הכוחות החדש מגיע לאיזון, הגוף מתעוות. השפעת המאמצים השיוריים גם מסיטה את התדר העצמי של הגוף ממקומו הטבעי.
תהליך שחרור מאמצים מבטל את כוחות המתיחה והלחיצה בגוף, ומביא אותו למצב אדיש ולא מעוות.
תהליך שחרור מאמצים בשיטת LAX-META
שיטת LAX-META מבוססת על עיקרון ההרעדה. במסגרת התהליך הייצור / הטכנולוגי מורעד הגוף בתדר תת הרמוני - תדר נמוך במקצת מהתדר העצמי של הגוף, באמפליטודה בגובה של 30%
מאפליטודת התהודה. התהליך כולו נמשך 60 עד 30 דקות.
התהליך גורם לשחרור המאמצים השיוריים, עד שנוצר בחומר איזון מחודש - כאשר התדר העצמי נמצא במקומו הטבעי.
מכשיר ה-LAX-META מורכב ממרעד, ולצדו מחשב ותוכנה השולטים בעוצמה, בתדר, במשך תהליך וזמן ההרעדה. בתחילת הפעולה, מזין המפעיל את המחשב בפרמטרים הרלוונטיים של החלק, כמו משקל וסוג המתכת. עם הפעלתו, מאתר המכשיר את התדר המקסימלי של המתכת, ויוצר הרעדה בתדר תת-הרמוני. עם סיום ההרעדה, בודקת המערכת את מצב המתכת, ואם טרם הושג היעד הרצוי, היא מבצעת את הפעולה שנית באופן אוטומטי.

למה כדאי ?
לשיטת ההרעדה של META-LAX יש יתרונות חשובים על פני השיטה המקובלת של שחרור מאמצים על ידי חימום בתנור:
•חסכון של 80% ומעלה בזמן הנדרש לשחרור המאמצים במתכת. תהליך האורך כ-6 שעות בתנור (מבלי לקחת בחשבון זמני המתנה להפעלת התנור) יכול להסתיים ב-30-60 דקות בלבד בעזרת META -LAX. כתוצאה מכך מתקצר משמעותית תהליך הייצור כולו - יתרון תחרותי חשוב ביותר לחברות הפועלות היום בשוק בישראלי.
•שמירה מלאה על התכונות המכאניות של החומר, ועל מצבים וצורות שנוצרו בתהליך תרמי מבוקר.
•מניעת נזקים כמו עיוות צורה, סידוק, פחות נקבוביות, קורוזיה והחלשת החומר (חיי התעייפות ארוכים יותר), שעלולים להיגרם בעת שחרור מאמצים בחום.
•אין כל מגבלת משקל או גודל עבור חלקים המתאימים לטיפול. כמו כן ניתן לבצע את התהליך על מספר חלקים בו זמנית.
•התהליך גמיש, נוח וזמין, ולכן ניתן לבצעו במצבים ושלבים שונים במהלך העבודה : בין עיבוד שבבי גס לסופי, לאחר השחזה ולאחר טיפול תרמי.
•התהליך אף מגדיל באופן משמעותי את חוזקם של החלקים, ומאריך במאות אחוזים את חיי השירות של חלקים דינאמיים (כמו קורות למנופים וציוד לעבודות עפר).
•זחל ריתוך חלק יותר, שליטה טובה יותר על אמבט הריתוך בכל התנוחות ופחות התזה.
•דוח ביצוע מלא מתקבל בסוף התהליך, ומציג את הצלחת הפעולה בצורת גרף.
•פתרון מעולה לשחרור מאמצים בנירוסטה.

אצלך או אצלי?
על פי בחירתך, נוכל להעניק לך את שירותי LAX-META באולם הייצור של מזור הנדסה שבמושב מזור, או להגיע ל- "ביקור בית" במפעלכם עם מכשיר ה-LAX-META, ולבצע את הפעולה במקום.

NASA כבר בחרה ב-LAX-META
שיטת LAX-META בפרט, ושיטת ההרעדה בכלל , מוכרת ברחבי העולם כבר שנים רבות. ארגוני ענק טכנולוגיים באמריקה הצפונית, באירופה, ואף בבריה"מ לשעבר משתמשים בשיטה בהצלחה רבה.
בין לקוחותיה הנאמנים של LAX-META ניתן למנות את סוכנות החלל האמריקנית NASA (המבצעת 90 עד 80 אחוזים מהפעילות הרלוונטית באמצעות המכשיר),BOEING AEROSPACE , צבא ארה"ב, חיל האוויר של ארה"ב, צי ארה"ב, יצרנית הרכב פורד, ג'נרל מוטורס והתעשייה
האווירית הישראלית.

שירות נוסף: ריתוך תוך כדי הרעדה
שיטת LAX-META הוכיחה את עצמה כיעילה ביותר גם בתחום נוסף: מניעת עיוותים וסדקים בחומר בזמן ריתוך מתכות.
עד היום לא היה פתרון יעיל לעיוות הנוצר במתכות בתהליך הריתוך. על מנת לצמצם את העיוות, נוהגים יצרנים להוסיף חומר, וליישר חלקים באמצעות עיבוד שבבי, אך לעיתים לא די בכך,
וחלקים נפסלים רק בגלל העיוות בריתוך.
ריתוך תוך כדי הרעדה באמצעות LAX-META מונע מראש את היווצרות העיוותים במתכת. התהליך אף מגדיל באופן משמעותי את חוזקם של החלקים, ומאריך במאות אחוזים את חיי השירות של חלקים דינאמיים (כמו קורות למנופים וציוד לעבודות עפר).

מה הם אומרים על LAX- META?
1."LAX-META מהווה תחליף יעיל ל- 80 עד 90 אחוז מהפעולות לשחרור
מאמצים באמצעות טיפול בחום." משרד האנרגיה של ארה"ב.
2. "מכשיר LAX-META מביא תועלת רבה ל-NASA, ואנו משתמשים בו
לעתים קרובות." סוכנות החלל האמריקנית (NASA).
3. "שיעור הפסילות שלנו ירד מ-50% ל-0%, ושם הוא נשאר".Watervliet Arsena -
צבא ארה"ב.
4."התהליך של LAX-META הוא השיטה המועדפת עלינו לשחרור
מאמצים, מסיבות רבות." חברת - ג'נרל מוטורס.
5. "בלי META-LAX אין עיבוד שבבי מדויק באמת." חברת - פרקר בואינג.

מידע נוסף ניתן למצוא באתרי חברת BONAL
www.meta-lax.com
מזור הנדסה
המייסדים 24, מושב מזור 73160 טלפון: 03-9328454
פקס: 03-9321494 [email protected]

[אלון_ק]

אני אשמח לדעת למה הרעדה בתדר תת הרמוני שמותאם למתכת גורם לשחרור המאמץ השיורי. אני יודע שיש כזה תהליך, אני יודע שאתה לא מוכר לוקש, אני פשוט עוד לא יודע מספיק כדי להבין למה. מה זה עושה? זה מקדם את תנועת האטומים כך שיווצרו מישורי-גאוס אחידים? זה מעודד קשרים בין האטומים איכשהו? מה?

אני בעצם שואל איך דווקא הרעדה עוזרת. אני מכיר תהליכים אחרים ומבין למה הם עובדים, אבל אני לא מצליח להבין איך הרעדה מקדמת את זה. נמרוד, הצילו?

[אברי נוב]

אני אשמח לדעת למה הרעדה בתדר תת הרמוני שמותאם למתכת גורם לשחרור המאמץ השיורי. אני יודע שיש כזה תהליך, אני יודע שאתה לא מוכר לוקש, אני פשוט עוד לא יודע מספיק כדי להבין למה. מה זה עושה? זה מקדם את תנועת האטומים כך שיווצרו מישורי-גאוס אחידים? זה מעודד קשרים בין האטומים איכשהו? מה?

אני בעצם שואל איך דווקא הרעדה עוזרת. אני מכיר תהליכים אחרים ומבין למה הם עובדים, אבל אני לא מצליח להבין איך הרעדה מקדמת את זה. נמרוד, הצילו?

אלון ונימרוד שלום
עיקרון השיטה מבוסס על כך שלמתכת יש זיכרון וההרעדה היא האמצעי שבעזרתו חלקיקי המתכת חוזרים למקומם.
שיטה זו מתאימה אך ורק למאמצים שנגרמו ע" תהליכים שבוצעו בחום כגון ריתוך,חימום.
אשמח להמשיך ולענות על שאלות נוספות.
אברי נוב

[דר' מאיר פישר]

שלוםרב,

אמנם עבר זמן רב מאוד מהתגובה הקודמת אך ברצוני להשלים מספר פרטים לתגובתו של מר אברי נוב:
1. מאמצים פנימיים בעירגול נוצרים גם ללא שינויים תרמיים.
2. תהליך שחרור המאמצים אינו מיועד לביטולם, אלא להקטנתם.ולהקטת הסיכוי לכשל במהלך חיי הפריט.
3. אמפליטודת התהודה אינה מוגדרת בעוצמה מכסימאלית. התהודה מוגדרת בתדר. הכנסת אנרגיה למערכת בתדירות התהודה תגרום לעליית התנודות עד לכשך או נזק לחומר.

[BackDoorMan]

מה הקשר בין התהליך למנועים שבשולחן ?
שיחרור מאמצים גם ביציקות ?

[אברי נוב]

שלוםרב,

אמנם עבר זמן רב מאוד מהתגובה הקודמת אך ברצוני להשלים מספר פרטים לתגובתו של מר אברי נוב:
1. מאמצים פנימיים בעירגול נוצרים גם ללא שינויים תרמיים.
2. תהליך שחרור המאמצים אינו מיועד לביטולם, אלא להקטנתם.ולהקטת הסיכוי לכשל במהלך חיי הפריט.
3. אמפליטודת התהודה אינה מוגדרת בעוצמה מכסימאלית. התהודה מוגדרת בתדר. הכנסת אנרגיה למערכת בתדירות התהודה תגרום לעליית התנודות עד לכשך או נזק לחומר.

תשובה לד"ר מאיר פישר.
התיחסתי בעיקר לנושא של שיחרור מאמצים לאחר ריתוך ,זה מה שאמור לעניין בעיקר את חברי הפורום.
אשמח ליצור איתך קשר באופן אישי עם אתה מעוניין אפשרי דרך האתר של מזור הנדסה- טיפל תרמי שחרור מאמצים בהרעדה.

[איש]

טוב באמת עבר קצת זמן אבל רק עכשיו ראיתי את השאלה של אלון .

אז ככה :
כאשר אני עובדים עם מתכות שבד"כ הן הטרוגניות , אנו יוצרים בתהליך היציקה גבישים קריסטלינים .
במהלך קירור מהיר , או כאשר אנו מרתכים מתכת , או מכשלים ( דופקים עליה ) .
אנו יוצרים דיסלוקציות בתוך המתכת , בעברית החלפות של אטומים בתוך הגבישים הקריסטלינים הללו , שבעצם יוצרות גבישים לא טהורים או משובשי צורה (פגומים) .
הגבישים הללו משנים את תכונות החומר כך שהמתכת נהיית יותר פריכה ,ופחות משיכה.
מה שאומר שפחות גמישה חזקה אך שבירה .

השיבושים נעים בתוך המתכת ולוכדים אחד את השני ויוצרים נקעים .
חשוב לציין שלא בהכרח נרצה תמיד לשחרר את אותם מאמצים פנימיים(נקעים) , לפעמיים הם טובים לנו בעיקר כשאנו רוצים מתכות קשות וחזקות ,בעלות גמישות נמוכה .
כמו כן , יש לציין כי כל מתכת כאשר היא "מזדקנת" בעצם מאבדת את הנקעים הללו מפני שתנועת חלקיקים בתוך המתכת כל הזמן מתרחשת .
אך תהליך זה עורך כמה מאות שנים .

קיימים שני תהליכים שאני מכיר לשחרור המאמצים הללו :
1- חימום לעד 40% מטמפרטורת ההתכה , בטמפרטורה זאת תנועת האטומים בתוך המתכת מהירה מאוד , ומאפשרת לחלקיקים שלא נמצאים במקומם להשתחרר , וליצור גבישים חדשים גדולים יותר וטהורים יותר .

2- שיטת הוויברציות המתוארת כאן , תהליך זה זהה לתהליך 1 , ע"י הרעדה של המתכת בטווח הקרוב לאמפליטודת התדר של המתכת, תהליך זה בעצם גם מאיץ את תנועת החלקיקים ומאפשר להן ליצור גבישים טהורים יותר .

יש לי כמה מצגות או תמונות , אבל אני לא מצליח להעלות אותן ...

[איש]

מצאתי כמה דיאגרמות שמתארות את התהליך :

בדיאגרמה הראשונה ניתן לראות , בחלק הראשון כי חוזק הסגסוגת הוא מקסימלי אך מנגד המשיכות של הסגסוגת מאוד נמוכה .
בנוסף אפשר להבחין כן ישנן קווי אורך על כל אחד מהגבישים , הקווים מתארים את הנקעים .
ניתן לראות כי לאחר חימום חל שינוי במבנה הקריסטלים , ובחלק השלישי היווצרות מחודשת של הקריסטלים ללא נקעים כלל .
כאשר תוצאות הן :
-היחלשות המתכת עד גבול מסוים , ירידה בפריכות , ועליה במשיכות.

בדיאגרמה השלישית ניתן לראות את המודל של הקריסטלים בחומר , כאשר בכל אחד מהקריסטלים מתוארת מצב של פגם שונה .