פלדה - מה זה בכלל?



הנה כמה עובדות על החומר שאנחנו חיים איתו ולוקחים אותו כמובן מאליו.

מיתוסים על החומר שמיוצר בצורה תעשייתית רק בתקופה המודרנית של האדם וגרם לקפיצות ענק בהיסטוריה של האנושות והאמת כולה.

איך ומאיזה חומר מיוצרים מספריים?

מה זה פלדה?

יש דבר כזה פלדת קרבון?

יש דבר כזה פלדת סמוראי?

מה נכון, מה לא נכון, ואיך אפשר לדעת מה ההבדל?


מה זה פלדה?

פלדה זה לא חומר טהור!

זו סגסוגת, תערובת של מספר חומרים המייצרים את חוצר הגלם הקרוי פלדה.

הפלדה היא אחד הבסיסים עליו נשען העידן התעשייתי במאה ה-19.

היא מאפשרת בניית מכונות ומבנים חזקים, אבל עיבודה יקר ומסובך.

מוליכות חשמלית, בידוד, חוזק או גמישות, אלה הדברים המפרידים בין סוגים שונים של תערובות כאשר המדע העוסק בחקר המתכות נקרא מטלורגיה.

לשימושים שונים מרכיבים תערובת שונה של פלדה.

אנחנו צריכים להתייחס לפלדה כאל עוגה!

כן, חברים, עוגה.

תערובת שמכינים בטמפרטורות גבוהות ומקררים בכדי להכין מוצר מוגמר והאיכות שלו נמדדת לפי התערובת שהכנו בסיר, באיכות החומרים בה השתמשנו, ואיכות התהליך בו עשינו את העוגה.

הפלדה, כשהיא מתקררת, השכבות שלה מראות לנו למעשה ומסגירות את כל התהליך עצמו, כולל החומרים בהם השתמשנו.

איכות התהליך בו עשינו אותה, בדיוק כמו בעוגה, גם כאן לכל שכבה יש משמעות שונה, שימוש שונה, והדיוק בשכבות וביצירה של השכבות האלה זה למעשה מה שמודד את איכות המוצר המוגמר.

בדיוק כמו שאנחנו חותכים משולש של עוגה ומראים מהצד את השכבות היפות, את הדיוק, את האומנות, את היצירה, את הפואטיקה שביופי, הטעם שבמראה היפה, ככה גם פלדה לאחר הייצור, מגולפת לחשיפת השכבות בכדי להראות ולהשתמש בשכבות השונות אותן אנחנו צריכים במוצרים שונים בסכין פטיש או מספריים.


התערובת תמיד תהיה מורכבת מברזל, פחם, אבץ למניעת חלודה, ניקל ,טיטאניום, כרום ועוד חומרים ומינראליים רבים אחרים.


הפחם שמוסיפים לתערובת נקרא קרבון.

אז הנה תשובה לאחת מהשאלות הראשונות: למעשה כל פלדה היא פלדת קרבון.

אל תתנו לאנשים לעבוד עליכם.

להגיד פלדת קרבון זה כמו להגיד עץ שעשוי מעץ.

פחם זה מינרל שמוסיף את החוזק לפלדה. בלי פחם אין פלדה.

אם הפלדה מחלידה, סימן שהיא או פלדה ברמה נמוכה מאוד שלא הוסיפו לה אבץ, ניקל, ומינרלים שונים או שלמעשה זו בכלל לא פלדה.

להגיד סטיינלס סטיל, פלדת אל חלד, זה מושג ישן מאוד ששייך לזמנים שבהם המדע עוד לא היה מפותח כל כך בנוגע לפיתוחי מתכות.

למעשה, כיום כל פלדה ברמה בסיסית לא מחלידה ולא יכולה להחליד.

פלדה שמחלידה למעשה לא ראויה לשם 'פלדה' אלא פשוט זה ברזל שעבר תהליכים של חישול ועיבוד.


פלדת סמוראי - יש דבר כזה?

במילה אחת: לא.

למעשה, כיום אין ייצור של פלדה בעולם מכיוון שכרייה של עופרות ברזל הפכה להיות לא כדאית כלכלית הוצאה גדולה מאוד לתוצאה נמוכה מאוד של המינרל הנקרא ברזל שממנו מכינים פלדה ומקורו למעשה מהתנגשות מטאורים בכדור הארץ לפני מיליוני שנים. מחצב זה הולך ומדלדל בעולם כולו והייצור של פלדה בעולם ירד לרמה של אחוזים בודדים מהפלדה הנמצאת בשימוש בעולם.

כיום, קרוב ל-95 אחוז מהפלדה העולמית שנמצאת בשימוש היום היא פלדה ממוחזרת ממכוניות, בתים, גורדי שחקים, רכבות וכד'.


את פסולת הפלדה הזו מתיכים בעזרת כבשן חשמלי שיוצר "קשת חשמלית" המגיעה לטמפרטורות יותר גבוהות מהשמש עצמה.

כבשן כזה פועל רק על חשמל ולא גז או חומרי בעירה אחרים. יוצרים סוג של קצר חשמלי בתוך כבשן שבתוכו נוצרת פלסמה, אויר וגזים לוהטים. בגלל הקצר החשמלי, יוצרים פלאסמה המתיכה מיידית את הפסולת של הפלדה ואת הפלדה עצמה במפעל שצריכת החשמל שלו היא כמו של עיר קטנה.


לתוך כבשן זה, כאשר הפלדה המותכת הממוחזרת נמצאת בתוכו, מזרימים בכוח רב מלמטה חנקן וגזים טהורים אחרים. דבר זה מציף ומעלה למעלה את כל החומרים הלא טהורים שבתערובת, וכמו קרום חלב בכוס של קפה שהתקרר, בתערובת זו, כשהיא רותחת, צפים לפני השטח כל החומרים המזהמים של הפסולת המותכת וכל מה שנשאר לעשות זה פשוט לאסוף את כל אותם חומרים אחרים שמזהמים את התערובת ומפריעים לנו לייצר חומר גלם מעולה הנחשב פורץ דרך בהיסטוריה של האנושות, כזה ששינה ובנה את העולם המודרני שנקרא פלדה.


בלי פלדה - אין גשרים.

בלי פלדה - הגובה של בנייה מוגבל לגובה נמוך מאוד.

בלי פלדה - אין רכבות.

בלי פלדה - כל העולם המודרני שמוכר לנו היום היה יכול להיות שונה.


היפנים, כמו גם הגרמנים ועוד הרבה מקומות אחרים בעולם, יצרו מפעלים מדויקים מאוד ליצירת פלדה כתערובת מדויקת לפי דרישות מדויקות לשימושים שונים. לפטיש אנחנו צריכים פלדה חזקה, שלא לדבר על זה שלפטישים שונים יש סוגי פלדה שונים, אבל בפטיש אנחנו לא יכולים להשתמש בפלדה גמישה כי אז לא יהיה אפקט למכה של הפטיש.


לעומת זאת, לסכין או ללהב של חרב אנחנו רוצים להעניק גמישות בכדי לעמוד תחת לחצים משתנים וזה מצריך תערובת שונה.


חרב סמוראי זאת דוגמא מושלמת לשילוב ולחשיבות של השכבות ובגלל זה יצא ליפנים מוניטין של מומחים בתחום הכנת הפלדה כחומר גלם.

הלהב של החרב חייב להיות גמיש כדי לספוג מהלומות והחלק האחורי אחראי לחוזק וכוח של הלהב. השכבה האחורית המלאה שלא גולפה לרמה של להב, היא למעשה עמוד השדרה של החרב ומקנה את החוזק האחורי לגמישות של הלהב הקדמי.


החוזק של החרב נגרם בתהליך שנקרא קיפול, כלומר, מתיכים את הפלדה, מכופפים אותה ומתיכים אותה שוב ושוב.

חוזרים על התהליך הזה מספר פעמים.

דבר זה מקרב את המולקולות של החומר, מחזק את הקשר ביניהם ועושה את החומר למאוד חזק.

הטריק הוא לדעת לקפל אותה מעל 50 פעמים, כש-100 זה אידיאלי ו-200 קיפולים בכלל קולע לרמה המדויקת של חוזק וגמישות.


צורת החרב המעוקלת נגרמת על ידי תהליך שנקרא חישול שבו היפנים מצפים בחימר את החלק האחורי כדי להגן עליו משינויי הטמפרטורה שמחכים לו בתהליך הייצור. לאחר מכן, מחממים את הפלדה לרמה קיצונית. החימר משמש כמעין קרם הגנה, ומשמש בכדי לתת רק לחלק הקדמי להשתזף.


לאחר חימום קיצוני טובלים את החרב בשמן קר.


המכה הקרה של השמן גורמת לחרב להתעקל אחורה והחימר שמגן על החלק האחורי מהשמן הקר ומהחום העז מחזיק ומונע מהחרב להתעקל לגמרי.


ככה נוצרת הצורה הידועה והמעוקלת של ה-"קאטאנה", החרב היפנית שהיא שלמות יפנית של הבנה במתכות ואלכימיה.

מאות שנים לפני שהעולם המערבי הבין בכלל שמאותו חומר הקרוי פלדה אפשר לבנות גשרים, גורדי שחקים ומסילות רכבת שיעמדו בפני לחצים משתנים ושימושים שונים.


הקרדיט והכבוד לחלוטין מגיע לעם היפני,

הבעל ידע היסטורי בייצור פלדה כבר כמאות שנים.

אך מרגע שיש לנו חומר גלם ביד, העיבוד של חומר הגלם שלנו, הפלדה, נתון למעשה בידיו של אותו רב אמן שעושה את זה.

לזהות שלו, למיקום הגאוגרפי, לדת שלו אין שום קשר לזה.

אם הוא יפני, גרמני או יושב בסומאליה.

אם בעל המקצוע עובד עם מחשב וצוות של מהנדסים ומקבל לידיו חומר גלם איכותי, יפני היטאצ'י 440, ויודע מה שהוא עושה, הוא יוכל לייצר ולגלף מאותו חומר גלם מוצר באותה רמה ואולי אף ברמה גבוהה יותר, זאת בגלל ההשראה של הנוף שמסביב.


מספריים זה למעשה יצירה הנדסית טהורה ומדוייקת להפליא

כן, המילים הנכונות הן יצירה, הנדסה, גיאומטריה ודיוק. מדובר על כלי המתאפשר רק על ידי דיוק מקסימילי של כל מרכיביו.

מספריים, אביזר שלפני מאות שנים היה שייך רק למעטי מעט, היום, בעקבות בעולם הטכנולגי של מחשבים ותוכנות הדמיה, ידע זה הוא נחלת הכלל.


מספריים מייצרים בתוכנת הדמיה בדיוק כמו שמייצרים מכונית, מזינים מידות ודרישות והמחשב נותן לנו תוצאה סופית והתנהגות סופית של המספריים מבלי שנהיה צריכים לייצר את המוצר עצמו באמת עד לרגע שנהייה מרוצים מהתכנון שלו.


המחשב עוזר לנו להגיע לרמת הדיוק הנדרשת כדי לתת לשני להבים לחלוף אחד ליד השני תוך כדי התאמה מלאה ומגע מינמאלי בינהם,

מספיק מגע לחתוך שיער אנושי ומספיק לא מגע כדי להמשיך לעשות את זה שוב ושוב בלי להשחק ובלי לאבד את החדות.


כדי שדבר כזה יעבוד צריך דיוק מקסימאלי. כמו שאין פשרות במידות של הקורות שמרכיבות גשר מחשש שמה הוא יתמוטט אז ככה המצב גם במספריים.


יש חשיבות לחומר גלם, יש חשיבות לארץ הייצור, אבל ממש לא מהסיבות שחשבתם עד עכשיו כיוון שמדובר על סיבות של רמות ייצור בקרת איכות תקנים בינלאומיים כמו iso 9000 ומעלה.


מכונות, תקציבים, מחקר, פיתוח וחדשנות:

אלו הסיבות הגורמות לחברות, ולאו דוקא למדינות, לבלוט בעולם המספריים.


בתמונה נראה דוגמא לתוכנת מחשב שבעזרתה מעצבים צוות של גרפיקיאים ומהנדסים את המספריים,

בדיוק כמו בתעשיית הרכב, קיימת מחלקת ארט המעצבת מוצר ומנחיתה אותו על המהנדסים שתפקידם לקחת מוצר מהנייר ולנסות לא לשנות אותו תוך כדי הכנה של מפרט טכני מדויק המוכן לתהליך של הייצור.


תמיד קיימות מריבות ומחלוקות בין מחלקת הארט למהנדסים, אלה מצד אחד מציירים מוצר יפה ולא מוכנים להתפשר על המראה שלו ועל העיצוב שלו, ולעומתם המהנדסים מנסים למשוך לכיוון שלהם ומנסים תמיד לשנות את העיצוב בצורה כזאת שיהיה מציאותי, קל ופשוט לייצר אותו. אם זה היה תלוי במעצבים, אנחנו היינו נוסעים במכוניות מעוצבות בצורה מטורפת, ואם זה היה תלוי במהנדסים היינו נוסעים במכוניות שבטוחות ונראות כמו קופסאת גפרורים או טנק.


הדיאלוג בין אותם אנשים מפרה ומביא לפשרה של עיצוב והנדסה יחדיו, וליצירת אומנות לקרום עור וגידים ולהפוך למציאות.


ברמה הבסיסית, אפשר להרגיש פלדה איכותית, אבל האמת היא שאין לנו דרך לבדוק את המתכת שאנחנו מחזיקים ביד ולדעת איזה רמה של פלדה היא אלא תמיד נצטרך לסמוך על המוניטין של החברה, המקצועיות והשירות של אותו אדם שעומד מולנו.


בתמציתו של עניין ולסיכומו של דבר, אם יש לנו מספריים העשויים מפלדה ברמה הכי טהורה שיש ועלו לנו מחיר של מכונית קטנה, לעומת זאת, השירות שאנחנו מקבלים עליהם נותן לנו להרגיש רע, כי אז בעצם הרי לא עשינו כלום?


שירות+מוצר+אחריות.

כך יודעים שאפשר לסמוך על החברה.

12 צפיות0 תגובות