מוסקבה, רוסיה / AsiaWire.IO / – על פי TV BRICS, טכניקת ריתוך קולי חדשנית שנוצרה על ידי מדענים מרוסיה וסין מגבירה משמעותית את עמידותם של חיבורי מתכת ומאריכה את תוחלת החיים של רכיבים. חידוש זה פותח על ידי חוקרים באוניברסיטת דרום אורל בשיתוף פעולה עם מדענים סינים. האוניברסיטה מדווחת כי חלקים המיוצרים בשיטה זו מחזיקים מעמד פי 1.9 יותר זמן. הגישה מכוונת ספציפית לחיבורים בין מתכות שונות, כגון פלדה ואלומיניום.
ריתוך מתכות שונות גורם לעיתים קרובות להיווצרות שכבות בין-מתכתיות שבירות בממשק. שכבות אלו הן בדרך כלל קשות אך שבירות, ופועלות כאזורי ריכוז מאמץ שיכולים להחליש את החיבור. חולשות כאלה עלולות להוביל לכשל מוקדם תחת עומס. המדענים ביקשו למזער את סיכוני השברים הקשורים לשכבות אלו באמצעות הטכניקה החדשה שלהם. האוניברסיטה, הממוקמת בצ'ליאבינסק, אזור אורל ברוסיה, ערכה את המחקר.
במהלך ריתוך נקודתי, מופעלים גלי אולטרסאונד בעלי עוצמה משוערת של 1,200 וואט. תנודות אלו משפיעות על המתכת בזמן היווצרות הריתוך, ומשנות את המבנה הפנימי שלה על ידי עידון היווצרות הגביש והפחתת גודל הגביש כמעט פי חמישה. דיווחים מוקדמים מכלי התקשורת בצ'ליאבינסק, שפורסמו בתחילת אוקטובר, סיקרו את המחקר לפני כתבת BRICS בטלוויזיה.
עידון מפחית שכבות שבירות ומסלק כיסי אוויר
תהליך זה למעשה מחצית את עובי השכבות הבין-מתכתיות השבירות בחיבור וגם מסיר בועות אוויר לכודות, וכתוצאה מכך נוצרים ריתוכים קומפקטיים וגמישים יותר. בדיקות גילו כי חוזק החיבור הוכפל, ותוחלת החיים של הרכיבים גדלה ב-90%. צוות המחקר ציין כי שיפורים אלה יכולים לשפר את העמידות בפני רעידות ארוכות טווח ומאמץ מכני.
האוניברסיטה מצהירה כי חיבורים המיוצרים בשיטה זו יכולים לעמוד בכוחות ויברציה מתמשכים לאורך תקופות ממושכות מבלי להיסדק. עמידות כזו חיונית לחלקים המשמשים בכלי רכב, מטוסים ומבנים הנתונים ללחץ חוזר ונשנה. הממצאים שותפו על ידי האוניברסיטה והופצו דרך TV BRICS, אם כי לא סופק ציר זמן ספציפי לאימוץ מסחרי.
יישומים פוטנציאליים במגזרי הרכב והתעופה
חוקרים מאמינים שטכנולוגיה זו עשויה להיות בעלת ערך בתעשיות הרכב , התעופה והחלל והבנייה. יצירת חיבורי פלדה-אלומיניום חזקים מאפשרת למהנדסים לפתח מבנים קלים יותר מבלי להתפשר על חוזקם. האוניברסיטה הדגישה כדוגמה פאנלים קלים לרכבים חשמליים . בתעופה, חיבור רכיבי אלומיניום ופלדה יכול לתרום להפחתת משקל המטוסים.
מחקר זה משפר את שיתוף הפעולה המדעי בין רוסיה לסין בתחומי החומרים וההנדסה. חיבורים משופרים בין מתכות שונות עשויים להוביל לייצור מוצרים קלים ועמידים יותר. השיטה משלבת את חוזק הפלדה עם משקלו הנמוך של אלומיניום במבנים משולבים, מה שמאפשר יצירת עיצובים קלים יותר אך חזקים יותר, לדברי החוקרים.
הפוסט "התקדמות בריתוך אולטרסוני משפרת את ביצועי חיבורי המתכת בתעשיות מפתח" הופיע לראשונה ב- UAE Gazette: תיעוד השינוי היומי של איחוד האמירויות הערביות.