מוסקבה, רוסיה / AsiaWire.IO / – שיטת ריתוך אולטרסאונד חדשה שפותחה על ידי מדענים רוסים וסינים מכפילה את חוזקם של חיבורי מתכת ומאריכה את חיי הרכיבים, כך דיווחה TV BRICS. העבודה בוצעה על ידי חוקרים באוניברסיטת דרום אורל בשיתוף פעולה עם מדענים מסין. האוניברסיטה מסרה כי חלקים המיוצרים בטכניקה זו מחזיקים מעמד פי 1.9 יותר זמן. השיטה מתמקדת בחיבורים בין מתכות שונות, כגון פלדה ואלומיניום.
ריתוך מתכות בעלות תכונות שונות יוצר לעיתים קרובות שכבות שבירות במקום בו הן נפגשות. פאזות בין-מתכתיות אלו קשות ושבירות, והן יכולות להפוך לאזורים של ריכוז מאמץ. חולשה זו יכולה לקצר את חיי המפרק כאשר הוא מופעל תחת עומס. החוקרים תכננו את גישתם כדי להפחית את הסיכון לשברים הנגרמים על ידי שכבות אלו. האוניברסיטה ממוקמת בצ'ליאבינסק, באזור אורל ברוסיה.
הטכניקה מיישמת גלי אולטרסאונד בהספק של כ-1,200 וואט במהלך ריתוך נקודתי. התנודות פועלות על המתכת בזמן היווצרות הריתוך, ומשנות את המבנה הפנימי שלה. זה משפר את מבנה הגביש של המתכת ומקטין את גודל הגביש כמעט פי חמישה. כלי התקשורת בצ'ליאבינסק דיווחו על המחקר בתחילת אוקטובר, לפני פרסום הדיווח של רשת BRICS בטלוויזיה.
הטיפול חוצץ את השכבות השבירות ומסיר בועות אוויר
התהליך מקטין בחצי את עובי השכבות הבין-מתכתיות השבירות בחיבור. הוא גם מסיר בועות אוויר מהריתוך, וכתוצאה מכך נוצרים חיבורים צפופים ועמידים יותר. בבדיקות, חוזק החיבור הוכפל וחיי השירות של הרכיבים עלו ב-90%. החוקרים אמרו שהשיפורים יכולים לשפר את העמידות בפני רעידות ממושכות ומאמץ מכני.
על פי האוניברסיטה, חיבורים המיוצרים בשיטה יכולים לעמוד בעומסי ויברציה קבועים לאורך תקופות ארוכות מבלי להיסדק. ביצועים אלה רלוונטיים לרכיבים בכלי רכב, מטוסים ומבנים העומדים בפני עומס חוזר ונשנה. התוצאות דווחו על ידי האוניברסיטה והופצו דרך TV BRICS. אף אחד מהדוחות לא קבע לוח זמנים לייצור מסחרי.
תעשיות הרכב והחלל נתפסות כמשתמשות מפתח
החוקרים אמרו כי הטכנולוגיה עשויה למצוא שימוש במגזרי הרכב , התעופה והחלל והבנייה. חיבורי פלדה-אלומיניום חזקים מאפשרים למהנדסים לתכנן מבנים קלים יותר מבלי להתפשר על חוזקם. האוניברסיטה ציינה כדוגמה גופי רכבים קלים לכלי רכב חשמליים . בתעופה, חיבור חלקי אלומיניום ופלדה יכול להפחית את המסה של מבני מטוסים.
המחקר מוסיף לשיתוף הפעולה המדעי בין רוסיה לסין בתחומי החומרים וההנדסה. חיבורים טובים יותר בין מתכות שונות יוכלו לסייע ליצרנים לבנות מוצרים קלים ועמידים יותר. הגישה משלבת את חוזק הפלדה עם המשקל הנמוך של אלומיניום במבנה יחיד. החוקרים אמרו שהשיטה מאפשרת ייצור מבנים קלים וחזקים יותר.