מהן בדיקות המפתח החיוניות לפיתוח מוצלח ביישומי הובלת מים? למה דפי הנתונים הסטנדרטיים בעייתיים ומה ניתן לעשות כדי לדמות בצורה טובה יותר את המצב במציאות?
4 ינואר, 2021
תמונה 1: חיסכון בעלויות במעבר מייצור ממתכת לייצור בפלסטיק, NORYL מבית SABIC.
חברת SABIC מחזיקה בסל חומרים רחב במיוחד ליישומי מים. החברה קיימה סמינר בנושא שהתמקד באפיון מדויק יותר של חומר הגלם כך שיהוו אינדיקציה טובה יותר לתפקודו בתנאי אמת.
מערכות להובלת מים משמשות לשנים רבות אולם לרוב דפי הנתונים הסטנדרטיים מספקים מידע על תכונות החומר בטווח קצר ולא מכילים התיחסות לתפקודו לאחר הזדקנות. SABIC מודעים לפער ומספקים נתונים לאחר תנאי סביבה מואצים שהושרו על החומר. הפערים בין הנתונים הראשוניים לנתונים לאחר הזדקנות החומר מפתיעים והתוצאות זמינות ללקוחות החברה בלבד לאחר חתימה על NDA (תמונה 2).
תמונה 2: בכתום – PA 66 + PA61/X עם 40% סיבי זכוכית, בכחול – GF Noryl של SABIC עם 30% סיבי זכוכית. בדיקת Burst של חומר ראשוני ולאחר הזדקנות מראה את היפוך המגמה בתנאי שטח.
נקודה נוספת בה דפי הנתונים מספקים תוצאות שאינם תואמות לשטח היא בבדיקת מכניות. שם מקובל לעשות שימוש בבר סטנדרטי עם אוריינטצית סיבים בכיוון המתיחה. מצב זה אינו אופייני לחלקים אמיתיים והוא מציין למעשה רק ערך חוזק מקסימלי ותיאורטי שניתן לקבל.
ב-SABIC שינו את הבדיקה כך שתתבצע על דגם צינורי המשקף אוריינטציה פחות מסודרת של הסיבים ומאמץ טבעתי (hoop stress) (תמונה 3). כך מאופיינת התנהגות החומר בדגם הדומה יותר למוצר המציאותי וכן נבדק קוו החיבור של ההיתך המהווה נקודת חולשה מכנית.
תמונה 3: שינוי בר הבדיקה של SABIC. מעבר משימוש בבר בו אוריינטציה הסיבים מסודרת ואופטימלית לדגם צינורי המדמה סיבים פחות מקביליים, חולשה של קווי חיבור ההיתך ומאמץ טבעתי.
בדיקה זו חשובה למרות שהיא ארוכה ויקרה יחסית. היא מספקת תמונה מציאותית מאוד של תכונות החומר לאחר תקופה ארוכה בטווח של 10-15 שנים (בפועל הבדיקה נמשכה כ-6 שבועות).
בהסתכלות על תמונה 4 נראה שהתכונות מפגינות התנהגות לוגריתמית כתלות בזמן עד לכשל. החומר של NORYL, SABIC, עומד בלחצים גבוהים יותר לזמן ארוך יותר בהשוואה לתערובת הניילון. הבדיקה מדמה גם את קצב התקדמות הסדקים בחומרים בשימוש ארוך טווח.
תמונה 4: בדיקת זחילה של NORYL המשוריין ב-30% בהשוואה לניילון משוריין 40%. הבדיקה מדמה את תכונות החומר לאחר זמן שימוש ארוך 10-15 שנים.
החלפת חלקי צנרת ומשאבות ממתכת לפלסטיק מתרחשת בשנים האחרונות בהצלחה רבה. על פי בדיקות מאמץ והתעייפות נראה כי NORYL המחוזק בסיבים, יכול לתת מענה לחלקים ממתכת. משיקולי מחיר יש למעבר לפלסטיק יתרון מובהק וניתן לחסוך עד 50% מהעלויות הכוללות הייצור (תמונה 1).
"בכל הקשור לתכנון, הדמיה וולידציה ליישומים ארוכי טווח, אנחנו יכולים לתמוך באופן המיטבי ככל שאנחנו מעורבים בשלב מוקדם יותר של הפרויקט", אומר טים ואן, מדען מוביל במחלקת טכנולוגיות של SABIC. "אנחנו בודקים את מיקום ההזרקה האידיאלי ואת קווי חיבור ההיתך ויכולים להכפיל את העמידות המכנית באמצעות תכנון נכון. זמן ההגעה לשוק מתקצר וניתן לחסוך הרבה מעלויות הפיתוח".
למידע נוסף:
סוכית, דני סטלמן, 050-649-1261, [email protected]
המגזין האחרון
גיליון #48 | ספטמבר 2025
