the Institute of Failure Analysis

מדינת ישראל נחשבת לאחת המדינות המתקדמות מבחינה טכנולוגית, עם זאת מסיבות היסטוריות נותרו במדינה כללי התנהגות מוזרים בכל הקשור בשרות ללקוח ובמיוחד חמור הדבר בתחום התחבורה. כל משתמש בכלי רכב יודע שכאשר הוא ניזוק בין אם כתוצאה מליקוי יצרן ברכבו ובין אם כתוצאה מטיפול לקוי במוסך אין בידיו הכלים להתמודד עם גופים אלו. מסתבר שידע זה אינו מדויק מכיוון שבמכון מבוצעות עבודות שונות ומגוונות הבוחנות תקלות שונות ומשונות במערכות הרכב השונות. בהמשך מוצגות אחדות מעבודות שכאלו. באותה מידה קורה לא אחת שהמשתמש ברכב, הנהג, מבצע פעולות נהיגה חריגות או שאינו מטפל ברכבו והתוצאה תקלה ? גם מסקנות שכאלה מתקבלות לעיתים מהבדיקה המעבדתית, כך שגם ליבואן או למוסך נמצאת לעיתים הצדקה לטענה כנגד המשתמש.

התלקחות חוטי חשמל גרמה לשרפת רכב

קובץ כבלי חשמל שרופים כפי שנתקבלו למעבדה

במהלך נסיעה ברכב מסחרי התלקחה לפתע אם שגרמה לשריפת הרכב כולו. מאחר ומוקד האש זוהה בחלקו הקדמי של הרכב אותו מקבץ חיווט חשמלי שנחשד כגורם לאירוע וזה הועבר למעבדה. במעבדה נעשה מיון של החיווט לפי סוגי הכבלים עפ"י עוביים. כל הכבלים נתקבלו כשהם ללא בידוד ומכוסים במשקעים שחורים וצבעוניים ובחלקם אף נדבקו זה לזה לאורך מקטעים שונים.
באחד מסוגי הכבלים נמצאו בנוסף גם סימני התכת חומר לאורך מקטע ארוך באזור משותף לכבלים וכן נמצאו שקערוריות דמויות יתד באזורים המותכים.
ככלל, הקצר החשמלי מתרחש בכבלים באזורים ממוקדים ולכן צפוי כי התכת חוטים והריתוך ההדדי בגלל קצר חשמלי יתרחש אף הוא באזורים ממוקדים. בכבלים שנבדקו אכן נמצאו שקערוריות דמויות יתד אשר דומות למוקדי קצר חשמלי בעיקר על כבלים המכילים 49 גידים.
על פי הבדיקה החזותית והמיקרוסקופית (בהגדלה 50X ) של הכבלים נמצאו סימני התכה לסירוגים לאורך מקטעי כבל ארוכים ואלו מאפיינים מצב בו הכבל נחשף לאש ולא הותך כתוצאה ממעבר מתח חשמלי בו.

בית מנוע שבור של אופנוע -

הזרוע השבורה

אופנוע מסוג שטח נתקבל במוסך כאשר מכלול בית המנוע פגוע. בפירוק נמצא כי מושב רגלית ההתנעה שבור לחלקים. מאחר והאופנוע היה בשימוש 6 חודשים בלבד חשד בעל הכלי כי קיים ליקוי בחומר בית המנוע. לבדיקה התקבל בית המנוע על 3 חלקיו ללא רגלית ההתנעה וללא חלקיו המכניים האחרים. בחינת שברי הבית באמצעות מיקרוסקופ אלקטרוני סורק מצאה כי כל השברים נוצרו תחת חבטה של עומס יתר חד פעמי. בדיקת מבנה החומר (מטלוגרפיה) לא מצאה פגמים או ליקויים בחומר. לבקשתנו הועברו למעבדה גם החלקים הפנימיים של המנוע, כולל רגלית ההתנעה. בבבדיקה מיקרוסקופית בהגדלה X20 נמצאו על ציר הרגלית סימני מעיכה ופגיעה. מן האמור לעיל, קבעה חוות דעתנו כי האופנוע נפגע פגיעה רוחבית שהיא אפשרית רק כתוצאה מנפילה וכתוצאה מכך נשבר הבית. לא מצאנו כל ליקוי במוצר.

סדקים בשלדת משאית

סידוק פעור בבסיס קורת רוחב

שילדה של משאית מתוצרת אירופית שודרגה לשם נשיאת ארגזי בקבוקים. השידרוג התבטא בניסור קורות השילדה המקוריות והשתלה של קורה בודדת במרכז. במקביל לתהליך הייצור וההרכבה בוצעו בדיקות אל-הרס בשיטת רדיוגרפיה (RT) לחלק מתפרי הריתוך, אך לא נמצאו פגמים או ליקויים. לאחר כ- 3 שנים ממועד הייצור, בעת טיפול שגרתי במוסך של המשאית, הבחין אחד מעובדי המוסך בסדקים לאורך הקורה המרכזית באזור החיבור עם קורות הרוחב של השילדה. עקב כך, הוסר הארגז ונחשפה השילדה ואז נתגלו בעין בלתי-מזוינת סדקים רבים. רוב הסדקים חוצים את קורות הרוחב או את תפרי הריתוך המחברים את קורות הרוחב לקורה הראשית. בדיקה מדוקדקת גילתה עוד כי על הדופן האנכית הימנית של השילדה, על מישור החיבור שעליו יושב הארגז מובחנת שחיקה משמעותית. כן הובחנה אובליות בקדחי הברגים המחברים את הארגז במקום. בגחון הארגז, במקביל לאיזור שנשחק בשילדה, נמצאה שחיקה דומה אשר גם התבטאה בירידת עובי דופן במקום. במדידה באמצעות מד עובי אולטראסוני נמדדה ירידת עובי עד כדי כ- 77% מהעובי המתוכנן. מדידות גיאומטריות שבוצעו על הקורות מצאו שהקורה המרכזית התעוותה כלפי מעלה ב- 20 מ"מ (כלומר, נוצרה מעין גיבנת).
השחיקות על דופן השילדה, ובהתאמה גם בארגז, וכן האובליות של הקדחים מלמדים על קיומו של חופש בלתי מתוכנן בין השילדה לבין הארגז. חופש זה מזיק בכך שהוא מקטין את קשיחות מבנה הרכב ומגביר את ערך המאמץ הנישא על ידי השילדה.
עוד נראה כי כפיפת הקורה המרכזית כלפי מעלה מהווה מעין קפיץ והיא תרמה תחילה להתפתחות הסדקים ובהמשך להתקדמותם.
צירוף כל הגורמים: 1) עיוות הקורה המרכזית; 2) חופש בין הארגז לשילדה; 3) ירידה בעובי הדופן של קורות הרוחב; 4) הידוק חסר של הברגים, יגרום בהכרח לעלייה במשטר המאמצים בקורה וכתוצאה מכך לכשל בשילדה.
ולסיכום, תשומת לב עובד המוסך מנעה תאונה חמורה ביותר…..

על מה יש להקפיד בעת שיפוץ גל הארכובה?

שרידי גל הארכובה

גל הארכובה במנוע של קומביין ניזוק כתוצאה מעבודת המנוע ללא סיכה (ללא שימון). בעקבות ארוע זה הועבר גל הארכובה לשיפוץ שבמהלכו עובדו בחריטה פני השטח של הגל לעומק המותר (שהוא קטן מ- 0.2 מ"מ).
בתום השיקום הותקן גל הארכובה חזרה למנוע. זמן קצר לאחר-מכן ארעה שוב תפיסה של ראש הטלטל אל פני פין הארכובה. לאחר פירוק הגל ובחינתו בבדיקה לא הורסת נתגלה על שניים מהפינים סידוק רוחבי.
לאחר פתיחת הסדקים במעבדה ובדיקת משטחיהם באמצעות מיקרוסקופ אלקטרוני בהגדלה (X2000) נתגלה כי הם התפתחו במנגנון התעייפות (Fatigue) ממקורות מרובים (Multiple origins)לאורך איזור המעבר שבין פני הפין לדופן המשקולת. בבדיקה מטלוגרפית בחתך החומר התברר כי במוקד היווצרות הסדק נותרה פינה חדה ובלתי מעובדת משלב השיפוץ. בפינה זו התהווה ריכוז מאמצים גבוה שאיפשר בסופו של דבר סידוק בתנאי העבודה הרגילים של המנוע.
לדעתנו העדר תשומת לב של הטכנאי המשפץ במהלך השחזת הפין איפשר נוכחות של פינה חדה במקום בו נדרש רדיוס מעבר חלק.

האם במועד הטיפול האחרון במוסך ציר הגרירה כבר היה סדוק ?!

משטח השבר של הציר

למעבדה נתקבל עין-גרירה שבור של נתמך רכינה שיומיים לפני כן טופל במוסך במסגרת טיפול תקופתי.
בבדיקה סטיראוסקופית בהגדלה X50 נמצאו שני איזורים על משטח השבר של העין - אחד כהה ואחד בהיר (טרי). שניהם מכוסים בקווי חוף אשר הנם תוצאה של התפתחות שבר לאורך זמן בהשפעת כוחות מחזוריים. לפי צורת החזית של קווי חוף נקבע כי מקור השבר ממוקם בנקודה אשר בסמוך לה פני השבר מכוסים במוצרי קורוזיה.
בדיקה של פני השבר באמצעות מיקרוסקופ אלקטרוני סורק גילתה באיזורים השונים קמטי התעייפות בצפיפות שונה אשר מופו בדקדקנות. על בסיס מיפוי זה נעשתה הערכה מקורבת למשך זמן התפתחות השבר - על פי ההנחה המקובלת כי המרחק בין כל זוג קמטים עוקבים נוצר בהשפעת מחזור אחד וכן כי תדירות המחזורים מקורבת לתדירות סיבוב הגלגלים של הנגרר.
מן החישוב התברר כי איזור השבר הטרי מתאים למשך הזמן של השימוש ברכב ממועד הטיפול במוסך. ואילו איזור השבר הותיק גדול יותר ומתאים לזמן ארוך של התפתחות השבר, כנראה בטרם הטיפול. חוות הדעת שנבעה מכך היתה כי בעת הטיפול בנתמך במוסך כבר התקיים הסדק על פני עין גרירה.

לאן מובילים להטוטים ברכב-שטח (SUV)?!

הציר השבור

בעת ביצוע "תמרונים מרשימים" ברכב שטח, התדרדר הרכב לאחור במורד. תוך כך שילב הנהג המיומן הילוך לפנים והחל בנסיעה. נשמעו רעשי שבר וגריסה והרכב נעצר. בבדיקה של הסרן במוסך, נמצא נזק חמור שבו הציר המניע של הסרן האחורי נשבר לשני חלקים עיקריים ולפיסות שבבים.
החלקים השונים נבדקו באופן יסודי במעבדה באמצעות סטיראוסקופ. בבדיקה זו זוהתה על פני הציר שכבת הקשיה, כמקובל ברכיבים מכניים מסוג זה. סריקת משטח השבר שנוצר באמצעות מיקרוסקופ אלאקטרוני סורק (SEM)נמצא כי כל השברים אירעו כתוצאה מעומס יתר חד-פעמי וללא נוכחות סדק מוקדם כלשהו. גם מבנה החומר נבחן בבדיקה מטלוגרפית, אך הוא נמצא אחיד וללא זיהומים כלשהם.
מסקנת החקירה הייתה כי, אכן, "התמרונים המרשימים" המהווים תפעול לקוי של הרכב הם האחראים לנזק, ולא כל גורם אחר.

ציר סרן אחורי של רכב שטח (SUV) נשבר עקב... ליקוי בייצור!

השוואת שני שברים בצירים

למעבדה הועבר ציר סרן אחורי שבור המורכב ברכב שטח אשר עבר ניסויים לקראת אישור
נסיעתו בכבישי הארץ. הרכב נסע עם הציר כ10,000 - ק"מ לפני שהציר נשבר.במעבדה נבדקו התכונות המכניות של הציר ומבנה החומר ונמצא כי במהלך ייצור הציר בוצע לפני השטח שלו טיפול תרמי לקושי נמוך וזאת בניגוד לדרוש בתקן.
בבדיקה באמצעות מיקרוסקופ סטריאוסקופי בהגדלה עד(X100) נמצאו על פני המוט סימנים לעיבוד מכני לקוי שהתבטא בנוכחות סימני חריטה על פני המוט. ממצאים אלו הושוו לממצאים שנאספו מציר דומה שנחקר במעבדה אך נשבר עקב העמסה פתאומית בפיתול ונמצא כי נשוא הבדיקה נשבר במנגנון גזירה פלסטית בעומס יתר חד פעמי. מסקנות המעבדה כי הגורם לשבר הוא אחד מהגורמים הבאים או שילוב של שניהם הקשור לליקוי בייצור- א. טיפול הקשיה תרמי לקוי של פני השטח שיצר קושי נמוך מהנדרש על פני שטח המוט.
ב. עיבוד מכני בלתי מושלם שהתבטא בנוכחות סימני חריטה מבלי שבוצעו ליטוש והשחזה. חריץ עיבוד שכזה היווה מרכז מאמץ של המוט במהלך העבודה ואפשר שבר של הציר.

3 2 1