האלומיניום
במאמר הקודם שפרסמנו על האלומיניום, סקרנו את תכונות המתכת ונגענו בקצרה בסגסוגות השונות שלה. במאמר הנוכחי נרחיב קצת על ההיסטוריה של המתכת ועל היתרונות שלה.
 
מדובר במתכת רכה ונפוצה מאוד שנמצאת בשימוש נרחב. סימולו של האלומיניום הוא AL שהן שתי האותיות הראשונות של השם הלועזי של המתכת (ALuminum). מקור השם הוא במילה הלטינית Alumen שמשמעותה היא מלח כימי. 
אלומיניום
האלומיניום התגלה בשנת 1825 על ידי הנס כריסטיאן אורסטד (מדען דני) אך עד שנת 1886 לא ניתן היה להפיק כמויות גדולות ממנו בצורה שתהיה זולה וכלכלית. תהליך הפקת האלומיניום היה יקר, דבר שהביא מן הסתם לעלייה במחירי המתכת שהייתה יקרה יותר מהזהב. עד כמה מחירי האלומיניום היו גבוהים ניתן להבין משני הסיפורים הבאים:
 
בשנת 1853 הזמין נפוליאון השלישי, שהיה אז קיסר צרפת, סכו"ם מאלומיניום. הסכו"ם שימש בארוחות פאר ונחשב כיוקרתי במיוחד. באמצע המאה ה-19 התקיימה בפאריס התערוכה העולמית בה הוצגו מטילי אלומיניום לצידם של יהלומי הכתר הצרפתי.


בשנת 1886 הצליח המדען האמריקאי צ'אלרס הול לפתח תהליך זול להפקת אלומיניום, דבר שהוביל לאחר מכן להגברת הייצור של המתכת והפך אותה לנפוצה. הול, שהיה כימאי, רשם פטנט על התהליך ולאחר מכן פתח בעיר פיסטסבורג (ארצות הברית) חברה בשם Alcoa – חברה זו קיימת עד היום והיא אחת מהמובילות בעולם בהפקת אלומיניום.
צ'ארלס מרטין הול
במשך השנים האלומימניום נכנס לשימוש הרחב בתעשייה ובתעופה – יחד עם זאת, הזמנים השתנו וכיום כלי הטיס עומדים בעומסים גדולים יותר מבעבר. האלומיניום, שהיה נפוץ מאוד בתעשיית התעופה, מפנה אט אט את מקומו לחומרים אחרים. הנה שתי דוגמאות לכך:
 
מטוס הבואינג 787 בנוי 50% מחומרים מרוכבים במקום מאלומיניום. הדבר מקנה למטוס מספר יתרונות על פני דגמים אחרים של מטוסים, כמו חיסכון בדלק, תא נוסעים גדול יותר וטווח טיסה ארוך יותר. אך היתרונות לא מסתכמים רק בכך. רנדי טיסנת', מי שהיה מנהל שיווק מוצרים ושירותים בקבוצת התעופה האזרחית בבואינג הסביר כי באמצעות חומרים מרוכבים ניתן לייצר חלקים גדולים של המטוס כמקשה אחת כאשר בעבר אותו החלק היה מורכב מכ-1,200 יחידות אלומיניום אשר היו מחוברות ביניהן בכ-40,000 מסמרים!
בואינג 787 בטיסתו הראשונה
הדוגמה השנייה לקוחה ממטוס האיירבוס A380 אשר מכונה "סופר ג'מבו". במטוס זה, אשר נכנס לשימוש בשנת 2007, התגלתה לפני מספר שנים תקלה. מסמרות אלומיניום אשר חיזקו חלקים מסוימים בגוף המטוס התגלו ככאילו שלא יכולות לעמוד בעומסים קיצוניים. כתוצאה מכך היה צורך להחליף אותן במסמרות טיטניום.
מטוס האיירבוס A380
מהי מסמרת?
מסמרת היא אביזר ממתכת שמשמש לחיבור של חלקי מתכת זה לזה (ידועה גם בשמה הגרמני "ניט"). המסמרת בנויה מקנה מתכת אשר בקצה שלו יש כיפה. למסמרות יש שימוש נרחב בתעשייה. מבנים מוכרים שנעשה בהם שימוש במסמרות בבניה שלהם הם מגדל אייפל וגשר שער הזהב. באניה טיטניק לדוגמה, נעשה שימוש בכ-3,000,000 מסמרות.
מסמרות
לסיכום: האלומיניום היא מתכת קלה בעלת עמידות גבוהה לקורוזיה. מגוון רחב של סגסוגות אלומיניום אשר משפרות את התכונות שלה הופכות אותה לבעלת יישומים רחבים בתעשייה. למרות שהיא מוחלפת בחומרים אחרים בתעשיית התעופה יש לה עדיין שימושים נרחבים בתעשייה.
האלומיניום היא מתכת קלת משקל ובעלת עמידות טובה בפני קורוזיה. יחד עם זאת, לאלומיניום במצב הטהור שלו חוזק נמוך דבר שמגביל מאוד את השימוש בו. לשם כך עושים שימוש בסגסוגות אלומיניום שמגדילות את החוזק שלה. עדות מעניינת לגבי היתרונות של המתכת ניתן למצוא בסיפור הבא:
 
בתחילת המאה ה-20 פיתחו האחים רייט כלי טיס. במהלך הבדיקות שהם ערכו הם הבינו כי משקלו הגדול של מנוע המטוס לא מאפשר למטוס להמריא. על מנת להתגבר על הבעיה הזו, הם פנו אל מכונאי רכב וביקשו ממנו לבנות מנוע שיהיה קל יותר על ידי שימוש באלומיניום. הדבר הוכיח את עצמו וב-17.12.1903 התבצעה הטיסה הראשונה במטוס שבנו האחים רייט (המטוס טס למרחק של 37 מטרים במשך 12 שניות ובגובה של 3 מטרים).
אחת מהטיסות הראשונות
של האחים רייט
מתן ייחוס ליוצרים של התמונות שמופיעות במאמר זה:
אלומיניום: מקור התמונה לא ידוע. מידע לגבי התמונה באתר ויקיפדיה.
צ'ארלס מרטין הול: נחלת הכלל. מידע לגבי התמונה באתר ויקיפדיה.
אחת מהטיסות הראשונות של האחים רייט: מידע לגבי התמונה באתר ויקיפדיה.
בואינג 787 בטיסתו הראשונה: עבודתו של Dave Sizerderivative. מידע לגבי התמונה באתר ויקיפדיה.
מסמרות: עבודתו של Jcmaco בויקיפדיה בשפה האנגלית. מידע לגבי התמונה באתר ויקיפדיה.
 
ניתן לשלוח שרטוטי עיבוד שבבי לתמחור ישירות לדוא"ל: info@hitechm.co.il

היי-טק מכניקה, מפעל עיבוד שבבי. רחב חרשי הברזל 6, ירושלים. טל': 02-6793368 או 052-7507776 דוא"ל: info@hitechm.co.il
© 2018. כל הזכויות שמורות להיי-טק מכניקה בע"מ - מפעל עיבוד שבבי.