ריתוך בפיצוץ
ריתוך בפיצוץ הוא תהליך ריתוך במצב מוצק שמתבצע על ידי האצת אחד הרכיבים במהירות גבוהה במיוחד באמצעות חומרי נפץ כימיים. תהליך זה משמש לעיתים קרובות לציפוי פלדת פחמן או לוחות אלומיניום בשכבה דקה של חומר קשה יותר או עמיד יותר בפני קורוזיה (למשל, פלדת אל-חלד, סגסוגת ניקל, טיטניום או זירקוניום). בשל אופיו של תהליך זה, גאומטריות הניתנות לריתוך בשיטה זו מוגבלות מאוד. גאומטריות אופייניות המיוצרות כוללות לוחות, צינורות וצינורות מפחים.[1]
פיתוח
בניגוד לצורות ריתוך אחרות כמו ריתוך בקשת (שפותח בסוף המאה ה-19), ריתוך בפיצוץ פותח בעשורים שלאחר מלחמת העולם השנייה. עם זאת, מקורותיו, עוד במלחמת העולם הראשונה, עת נצפו חתיכות רסיסים (אנ') שנדבקו לציפוי שריון לא רק ננעצו, אלא למעשה הולחמו למתכת. מאחר שהחום הקיצוני הכרוך בצורות ריתוך אחרות לא שיחק תפקיד, הסיקו שהתופעה נגרמה על ידי כוחות הנפץ הפועלים על הרסיסים. תוצאות אלו שוכפלו מאוחר יותר בבדיקות מעבדה, וזמן קצר לאחר מכן, התהליך נרשם כפטנט והוכנס לשימוש.
בשנת 1962, הגישה חברת דופונט בקשה לפטנט על תהליך ריתוך בפיצוץ, שהוענק ב-23 ביוני 1964, תחת פטנט אמריקאי 3,137,937[2] והביא לשימוש בסימן המסחרי Detaclad לתיאור התהליך. ב-22 ביולי 1996, חברת Dynamic Materials Corporation (אנ') השלימה את רכישת פעילות Detaclad של דופונט תמורת 5,321,850 דולר (או כ-10.67 מיליון דולר כיום).
בשנת 2011 מודלה באופן אנליטי התגובה של לוחות לא הומוגניים שעוברים תהליך של ריתוך בפיצוץ.[3]
יתרונות וחסרונות
ריתוך בפיצוץ יכול ליצור קשר בין שתי מתכות שלא בהכרח ניתנות לריתוך באמצעים קונבנציונליים. התהליך אינו מתיך אף אחת מהמתכות, אלא הופך את פני השטח של שתי המתכות לפלסטיים, מה שגורם להן לבוא במגע הדוק מספיק כדי ליצור ריתוך. זהו עיקרון דומה לטכניקות ריתוך אחרות שאינן מבוססות היתוך, כגון ריתוך בחיכוך (אנ'). ניתן לחבר משטחים גדולים במהירות רבה והריתוך עצמו נקי מאוד.
ריתוך בפיצוץ יכול לחבר מגוון רחב של מתכות תואמות ולא תואמות, עם יותר מ-260 שילובי מתכות אפשריים.[4] בריתוך מסורתי, רכיביו הם בדרך כלל מתכות בעלות תכונות דומות. עם זאת, בריתוך בפיצוץ, התאוצה ההתחלתית הגבוהה של שני הרכיבים זה בזה יכולה לעקוף את תכונות המתכת ולחבר שתי מתכות שונות יחד. כתוצאה מכך, למתכת החדשה יש תכונות משולבות של שתי המתכות המקוריות שיכולות להוביל למוליכות, חוזק ועמידות גבוהות יותר. לדוגמה, ריתוך בפיצוץ משמש לרוב לחיבור חומרים כמו פלדת אל-חלד לנחושת. המוצר הוא רכיב בעל מוליכות תרמית ויציבות מבנית. ריתוך בפיצוץ מציע פתרון לקושי בחיבור מתכות בעלות תכונות או נקודות התכה שונות.
חיסרון של שיטה זו הוא שנדרש ידע נרחב בחומרי נפץ לפני שניתן יהיה לבצע את ההליך בבטחה. תקנות לשימוש בחומרי נפץ רבי עוצמה עשויות לדרוש רישוי מיוחד.[5]
ראו גם
לקריאה נוספת
- Blazynski, T. Z. Explosion Welding of Metals and Its Applications. London: Applied Science Publishers, 1983.
- Kalpakjian, Serope; Schmid, Steven R (2006). Manufacturing Engineering and Technology (5th ed.). Prentice Hall. מסת"ב 978-0-13-187599-9.
- Welding Handbook. Vol. 2 (8th ed.). American Welding Society.
- Young, G (2004). "Explosion Welding, Technical Growth and Commercial History" (PDF). Dynamic Materials Corporation. Archived from the original (PDF) on 2007-04-11. Retrieved 2008-04-28.
- "Explosion Welding of Dissimilar Metals". High Energy Metals, Inc. Archived from the original on 2022-06-18. Retrieved 2008-04-28.
- Joshi, Amit (2000-10-02). "Introduction to Explosive Welding". Metal Web News. Archived from the original on 2010-02-09. Retrieved 2008-04-28.
- L.R. Carl. (1944). "Brass welds made by detonation impulse". Metal Progress 102-103 46 - brief publication on the explosion welding of metallic plates.
- US patent 3,137,937 G. R. Cowan, J. Douglas, and A. Holtzman, (1960). "Explosive bonding" - published a patent on the explosive welding process
קישורים חיצוניים
הערות שוליים
- ↑ Lancaster, J.F. (1999). Metallurgy of welding (6th ed.). Abington, Cambridge: Abington Pub. מסת"ב 1-85573-428-1.
- ↑ "Explosive bonding - United States Patent 3137937". FPO. Retrieved 12 December 2011.
- ↑ Bisadi, H; Meybodi, M Khaleghi (November 2011). "Experimental, numerical, and theoretical analyses of simultaneous forming–welding of inhomogeneous plates". Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science. 225 (11): 2552–2564. doi:10.1177/0954406211403667. ISSN 0954-4062.
- ↑ "Process"
- ↑ Health and safety executive. "Explosive licence costs in the UK". Archived from the original on 31 January 2023. Retrieved 25 December 2014.
ריתוך בפיצוץ41616220Q2181256