עיבוד שבבי במהירות גבוהה: כלי רב עוצמה לתעשיית הייצור להשגת שדרוג תעשייתי

לפני מספר ימים הוכרז כרטיס דוח הפיתוח לעשר השנים של התעשייה והאינפורמציה של ארצי: מ-2012 עד 2021, הערך המוסף של תעשיית הייצור יגדל מ-16.98 טריליון יואן ל-31.4 טריליון יואן, ושיעור העולם יגדל מכ-20% לכמעט 30%.... כל פריט של נתונים והישגים מסנוורים סימנו שהמדינה שלי הכניסה קפיצה היסטורית מ"כוח ייצור" ל"כוח ייצור".

רכיבי הליבה של ציוד מפתח בדרך כלל חייבים להיות בעלי תכונות של קל משקל, חוזק גבוה, עמידות בטמפרטורה גבוהה, עמידות בפני קורוזיה, עמידות בפני שחיקה וכו', וחומרים מסורתיים אינם יכולים לעמוד בדרישות.עם התפתחות המדע והטכנולוגיה, ממשיכים להופיע חומרים חדשים כגון סגסוגות טיטניום, סגסוגות ניקל, קרמיקה בעלת ביצועים גבוהים, חומרים מרוכבים מטריצת מתכת מחוזקים בקרמיקה וחומרים מרוכבים מחוזקים בסיבים.למרות שחומרים אלו יכולים לעמוד בדרישות הביצועים של רכיבי ליבה, עיבוד קשה ביותר הפך לבעיה נפוצה, וזו גם בעיה שמוסדות מחקר מדעיים ברחבי העולם מנסים לפתור כמיטב יכולתם.

כטכנולוגיה חדשנית לפתרון בעיה זו, לעיבוד מהיר במיוחד יש תקוות גדולות מצד תעשיית הייצור.מה שנקרא טכנולוגיית העיבוד האולטרה-גבוה מתייחסת לטכנולוגיית עיבוד שבבי חדשה המשנה את יכולת העיבוד של חומרים על ידי הגדלת מהירות העיבוד, ומשפרת את קצב פינוי החומרים, דיוק העיבוד ואיכות העיבוד.מהירות העיבוד האולטרה-גבוהה מהירה יותר מפי 10 מהעיבוד המסורתי, והחומר מוסר לפני שהוא מעוות במהלך תהליך העיבוד המהיר במיוחד.צוות המחקר של האוניברסיטה הדרומית למדע וטכנולוגיה מצא שכאשר מהירות העיבוד מגיעה ל-700 קילומטרים לשעה, המאפיין ה"קשה לעיבוד" של החומר נעלם, ועיבוד החומר "הופך קשה לקל".

סגסוגת טיטניום היא "חומר קשה לעיבוד" טיפוסי, המכונה "המסטיק" בחומר.במהלך העיבוד, הוא "יידבק לסכין" כמו מסטיקים שנדבקים לשיניים, ויוצר "גידול שוצף".עם זאת, כאשר מהירות העיבוד מוגברת לערך קריטי, סגסוגת הטיטניום כבר לא "תיצמד לסכין", ולא יהיו בעיות נפוצות בעיבוד מסורתי כגון "שריפת חומר עבודה".בנוסף, נזקי העיבוד ידחקו גם עם הגברת מהירות העיבוד, ויצרו אפקט של "עור פגום".טכנולוגיית עיבוד שבבי במהירות גבוהה יכולה לא רק לשפר את יעילות העיבוד, אלא גם לשפר את איכות העיבוד והדיוק.בהתבסס על תיאוריות עיבוד מהירות במיוחד כגון "שבירת חומר" ו"פגיעה בעור", כל עוד תגיע למהירות העיבוד הקריטית, ייעלמו המאפיינים הקשים לעיבוד של החומר, ועיבוד החומר יהיה קל כמו "בישול חתיכת בשר כדי לפתור פרה".

נכון לעכשיו, פוטנציאל היישום העצום של טכנולוגיית עיבוד שבבי במהירות גבוהה משך תשומת לב רחבה.האקדמיה הבינלאומית להנדסת ייצור רואה בטכנולוגיית עיבוד שבבי במהירות גבוהה את כיוון המחקר המרכזי של המאה ה-21, והאגודה למחקר טכנולוגיה מתקדמת ביפן מדרגת גם את טכנולוגיית העיבוד המהיר ביותר כאחת מחמש טכנולוגיות הייצור המודרניות.

כיום, חומרים חדשים צצים ללא הרף, וטכנולוגיית עיבוד שבבי במהירות גבוהה צפויה לפתור לחלוטין בעיות עיבוד ולהביא מהפכה בעיבוד האיכותי והיעיל של "חומרים קשים לעיבוד", בעוד שהם גבוהים במיוחד. מכונות מהירות הידועות כ"מכונות אם תעשייתיות" צפויות להפוך לפריצות דרך "חומר קשה לעיבוד" הוא כלי רב עוצמה לקשיי עיבוד.בעתיד תשתנה בעקבות כך גם האקולוגיה של תעשיות רבות, ויופיעו כמה תחומים חדשים של צמיחה מהירה, ובכך ישנו את המודל העסקי הקיים ויקדמו את שדרוג התעשייה היצרנית.


זמן פרסום: 08-08-2022