עיבוד שבבי - אינקונל
אינקונל
סגסוגת היא ערבוב של שני יסודות או יותר, אשר לפחות אחד מהם הוא מתכת, וגם תוצאת הערבוב היא בעלת תכונות מתכתיות.

סגסוגת-על (או באנגלית: Superalloy) היא סוג מיוחד של סגסוגת שיש לה תכונות ספציפיות, כגון: כוח מכאני רב במיוחד, התנגדות לשינויים מכאניים עקב חום (Thermal Creep Deformation), עמידות פני שטח גבוהה ועמידות בפני קורוזיה או חמצון.

אינקונל היא סגסוגת-על המורכבת בעיקרה מניקל וכרום. השילוב בין ניקל וכרום מייצר מבנה קריסטלוגרפי (גבישי) ייחודי המאפשר את עמידותה של הסגסוגת בטמפרטורות גבוהות ומאפשר עבודה מדויקת בתהליך הייצור והיציקה.

לסגסוגות האינקונל מגוון רחב של תערובות (מעל 20 סוגים שונים), כולן מתבססות על ניקל וכרום. השוני בין הסגסוגות השונות הוא המתכות הנוספות להן, והמשפיעות בעיקר על עמידותן לעוצמות טמפרטורה שונות.

סגסוגות האינקונל מתאימות לשימוש בסביבות עבודה המאופיינות בעיקר בתנאי חום ולחץ קיצוניים.
משפחת סגסוגות האינקונל פותחה לראשונה בשנות ה-40 באנגליה, בחברת Wiggin Alloys, בעיר הרפורד באנגליה, ובתמיכת פרנק וויט ומנוע הסילון שפיתח. למעשה, יציקת מתכות לטורבינת מנוע הסילון הייתה מקום מצויין לבחון ולפתח את הסגסוגת החדשה – מנוע הסילון דרש מתכת בעלת עמידות קיצונית מחד, ומאידך – כזאת שניתן יהיה ליצוק אותה בצורה מדויקת יותר מהמתכות האחרות בשוק (אלומיניום ופלדה).
 
סגסוגות האינקונל מחומצנות כחלק מתהליך הייצור, ובשל כך עמידות לקורוזיה גם בתנאים קיצוניים. בתהליך חימום האינקונל נוצרת שכבה דקה וחזקה המגנה על שטח הפנים של הסגסוגת מנזקים חיצוניים. הסגסוגת עמידה בפני טווח רחב של טמפרטורות ועדיפה על שימוש באלומיניום או פלדה בטמפרטורות גבוהות. בשונה מהאינקונל, בטמפרטורות עבודה גבוהות, הפלדה והאלומיניום נכשלות בשל השינוי במבנה הפנימי שלהן, דבר שפוגע בעמידותן ומקשות על דיוק בעבודה.

טווח הטמפרטורות להן עמידה הסגסוגת משתנה בין הסגסוגות השונות והן יכולות להגיע לעמידות בטמפרטורות של 850 מעלות צלזיוס ואף מעבר לכך (מושפע מתהליך העבודה עם הסגסוגת – חשיפה לטמפרטורות גבוהות לפרק זמן העולה על 72 שעות).
לאור תכונותיה, לסגסוגת האינקונל שימושים רבים במגוון רחב של תעשיות ובהן:

להבי טורבינות, בדגש על מערכות מורכבות.

מערכות המנצלות גזים שנפלטים מהמנוע לדחיסת אוויר בלחץ גבוה (כמו למשל מגדשי טורבו). [מגדש טורבוTurbocharger – הוא מערכת לדחיסת אוויר בלחץ גבוה למנוע בעירה פנימית, במטרה להפיק הספק גבוה יותר מהמנוע, וזאת מבלי להגדיל את נפח המנוע].

כורים גרעיניים המופעלים על לחץ מים.

מערכות הנדרשות בעמידות לחום גבוה מאודתאי בעירה, צנרת להמרת חום ועוד.

רכיבים הנדרשים לעמידות ללחצים מתמשכיםמיכלי לחץ ועיבוד כימי, סוגרים ומחברים עמידים ללחצים גבוהים במיוחד.

ועוד...
חתך של מגדש טורבו
דוגמאות נוספות לשימוש בסגסוגת האינקונל:

> בתעשיית כלי הנשק - ליצירת משתיקי קול וסתרשפים. [סתרשף – עיצוב מיוחד לקצה הקנה של הרובה, שמטרתו פיזור רשף הירייה, במטרה למנוע זיהוי של מקור הירי].

> בעולם כלי השייט נוהגים להשתמש בה למיתרי המפרשים.

בתעשיית הרכב משמשתים בסגסוגת, למשל, במערכות הפליטה למכוניות פורמולה 1.

> בתעשיית החלל משמש האינקונל בעיקר במערכות שיגור ומנועים.

> בעולם התעופה משתמשים באינקונל לבניית ה-"קופסא השחורה".

 
סתרשף
"קופסה שחורה"
מנוע פרארי עם מערכת פליטה
שימוש מעניין לאינקונל אפשר לראות אצל טסלה, יצרנית הרכב החשמלי, אשר משתמשת ברכיבי אינקונל כדי לשפר את יכולת ההאצה של הרכב החשמלי. עמידותה של הסגסוגת לטמפרטורה גבוהה מאפשרת עמידות בהולכת זרמים חשמליים גבוהים ובכך מספקת יכולת האצה גבוהה ובטוחה יותר.
> לרשימת סגסוגות האינקונל העיקריות, ופירוט התכונות והמרכיבים המדויקים שלהן – ניתן להיכנס לעמוד הזה >>>
 
ניתן לשלוח שרטוטי עיבוד שבבי לתמחור ישירות לדוא"ל: info@hitechm.co.il

היי-טק מכניקה, מפעל עיבוד שבבי. רחב האומן 15, ירושלים. טל': 02-5455914 או 052-7507776 דוא"ל: info@hitechm.co.il
© 2016 כל הזכויות שמורות להיי-טק מכניקה