יש היום מבחר גדול מאוד של סוגי מתכות, אשר מתבטא במוצרים המתקדמים והאיכותיים שמהם אנחנו נהנים בחיי היום יום, ולא רק. ובמסגרת חומרים אלה,האלומיניום בולט מאוד. כיצד מעבדים אותו? אחת הטכניקות הבולטות לכך היא ריתוך שני חלקי אלומיניום זה לזה. ריתוך הוא כמובן מושג שמוכר לכולם, אך מתהאא שריתוך אלומיניום הוא דבר מיוחד במינו. מדוע? הינה כל מה שכדאי לדעת.
מהו ריתוך אלומיניום?
ניתן לבצע על מתכות למיניהן מגוון פעולות עיבוד, אם אלה פעולות גימור בסיסיות מסוג עיבוד שבבי או פעולות יותר מיוחדות כגון השחזה. בכל המקרים, סוג המתכת הוא היבט חשוב ביותר המשפיע על העבודה איתה בדרכים רבות, כך גם לגבי ריתוך. כתזכורת, נציין שריתוך הוא למעשה הליך חיבור חלקים המבוסס על עיקרון פשוט מאוד: להמס את אזורי החיבור בשני החלקים, להניח לאזורים המומסים להתחבר ולקרר את המקום מחדש. תהליך הריתוך עשוי להיעזר גם בחומר מילוי. אגב, לא מדובר בהלחמה, שהיא חיבור המבוסס על התכת חומר מחבר (בלבד). כמו כן, ריתוך קיים גם בעולם הפלסטיק, כריתוך של חומרים תרמופלסטיים, אך נושא הריתוך בולט ושימושי בעיקר במתכות. אז מהו ריתוך אלומיניום? זהו פשוט חיבור של שני חלקי אלומיניום יחד. לא מומלץ לרתך אלומיניום למתכות אחרות, מאחר שהתוצאה עלולה שלא להיות חזקה מספיק. אם כי גם לזה יש פתרונות שונים, כגון שימוש בחומרים מקשרים מיוחדים. בהקשר החוזק, נזכיר עוד נקודה רלוונטית והיא האפשרות של הדבקה. מדוע שלא להדביק חלקי אלומיניום זה לזה במקום לרתך? הרי הדבקה עשויה להיות פשוטה וזולה יותר – התשובה לכך היא שמוצרי מתכת נוטים להיות מוצרים שצריכים לתפקד תחת עומסים גדולים יחסית, שבהם ההדבקה לרוב לא חזקה מספיק. בשימוש ממושך ההדבקה עלולה להתפרק, בעוד שריתוך איכותי יחזיק מעמד. הריתוך יוצר למעשה אובייקט חדש ש”מחובר” במלוא מובן המילה. למעשה, אחרי הריתוך זהו כבר גוש חומר אחד.
מה מבדיל בין ריתוך אלומיניום לחומרים אחרים?
באלומיניום קל יותר להשיג בריתוך תוצאה שנראית טוב, כך שלא יראו את החיבור שהריתוך יצר. עם זאת, ריתוך אלומיניום הוא גם יותר מאתגר לביצוע, ביחס לריתוך של מתכות אחרות. אתגר אחד הוא שאלומיניום היא מתכת רכה יחסית, שעלולה יותר להינזק בפעולת הריתוך. אתגר נוסף הוא שלאלומיניום יש שכבת הגנה חיצונית וכדי להתיך אותה, דרושה טמפרטורה גבוה יותר מזו הדרושה להתכת פנים החומר, והפתרון לכך הוא להסיר שכבת מגן זו לפני הריתוך. יש סיבות טכניות נוספות לכך שריתוך אלומיניום דורש מיומנות גבוהה מהרגיל. אך יש כמובן גם פתרונות לכל האתגרים האלה.
באילו סוגי ריתוך משתמשים על אלומיניום?
יש מגוון גדול של שיטות ריתוך, כולל שיטות יותר יוצאות דופן כגון ריתוך במבער גז וריתוך בלייזר. אך מבין השיטות הרבות, שלוש בולטות בעיקר בהקשר של ריתוך מוצרי אלומיניום:
- TIG – ריתוך בשיטת Tungsten Inert Gas (“ריתוך ארגון”) בולט מאוד מבין שיטות ריתוך האלומיניום. הוא מספק תוצר חזק וגם מדויק מאוד. בשיטה זו משתמשים ב”קשת חשמלית”, שהיא עזר נפוץ בריתוך בכלל. הקשת היא למעשה זרם של חשמל שעובר באוויר בתוך פלזמה, צורתו קשתית וזהו מקור הכינוי. כמו כן, שיטת TIG עושה שימוש באלקטרודת טונגסטן ובגז ארגון. במקביל לחימום, מוזן מהצד חומר מילוי לאזור שמעוניינים לרתך ביחד.
- MIG – ריתוך בשיטת Metal Insert Gas משתמש בקשת חשמלית ובחומר מילוי מבוסס אלקטרודת מתכת. זו היא טכניקה מהירה מאוד אך לא תמיד איכותית מספיק.
- Stick Welding – זו היא גישת הריתוך הבסיסית למתכות באשר הן והיא ישימה גם לאלומיניום, אם כי לא אידאלית. אין בה שימוש בגז כעזר לתהליך ובאופן כללי היא פשוטה וזולה יותר. מצד שני, התוצאה לא איכותית ומדויקת כמו בשיטות האחרות שהזכרנו.
כיצד נרתך אלומיניום בצורה הטובה ביותר?
ריתוך יכול להתבצע ברמות מקצועיות ואיכות שונות, הדבר נכון באופן כללי וגם ספציפית לגבי ריתוך אלומיניום. ריתוך אלומיניום טוב יספק תוצר סופי ללא פגמים שונים, כגון חורים, בועות או סדקים. כמובן, תוצר כזה גם ישיג היטב את המטרה הבסיסית של הריתוך – חיבור שני החלקים באופן חזק אשר יחזיק מעמד לאורך זמן. כדי להגיע לכך, דרושים ציוד איכותי וניסיון מקצועי. מבחינת שיטת ריתוך, יש לבחור בשיטה המתאימה ביותר לנסיבות ולדרישות, מבין שיטות כגון אלה שהזכרנו קודם. מעניין וחשוב לציין, שאף שאלומיניום לא ממש מחליד, בריתוך אלומיניום עדיין יש את האתגר של מניעת חלודה עקב הריתוך, וזהו דבר המאתגר בריתוך מתכות בכלל. ליתר דיוק – מדובר על “קורוזיה”, בעוד שהמונח “חלודה” מתייחס ספציפית לקורוזיה של ברזל (נקרא גם תחמוצת ברזל). חשוב להבין שגם אלומיניום חשוף לסכנת קורוזיה, אך הוא מגיב לכך באופן מעניין: אם השכבה החיצונית שלו עוברת ראשונה תהליך של קורוזיה, היא נשארת חזקה ומונעת מתנאי הסביבה שגרמו לכך להשפיע על עומק האלומיניום. אם תחשבו על חלודה בברזל, תוכלו להבין כמה זה שונה – בברזל החלודה היא שכבה חלשה ומתפוררת. אך כאמור, טכניקות ריתוך האלומיניום מביאות בחשבון גם את הסיכון של קורוזיה עקב הריתוך עצמו, זאת עקב החום של הריתוך ונוכחות החמצן באוויר.
אילו שימושים יש לאלומיניום בתעשייה?
האלומיניום קל לעיבוד, קל משקל, עמיד וחזק למדי ביחס למשקלו. הודות לכך וליתרונות נוספים, הוא מקבל ביטוי בייצור של מגוון רחב של סוגי מוצרים. רואים אותו מיושם בתעשיות רבות, כולל בנייה ותעופה, כשתי דוגמאות בולטות ביותר. בחלק מהמקרים מדובר בייצור מוצרים פשוטים שמוכרים היטב לכולנו, כמו השימוש באלומיניום בחלונות של בתים. במקרים אחרים, אלה מוצרים מורכבים יותר, אשר משלבים סוגי חומרים ומתכות רבים. למשל במסגרת ייצור מכונות מסוגים שונים כמו מכונות הרכבה לדוגמה.
לסיכום
בשורה התחתונה, האתגרים בריתוך אלומיניום לא צריכים להפריע לשימוש בו, ואכן הם לא הפריעו לו להפוך להיות פופולארי מאוד. עבודה עם מקצוענים בתחום זה, תבטיח שגם משימות מאתגרות כמו ריתוך אלומיניום יוכלו להתבצע בצורה הטובה ביותר.
