מטלוגרפיה/פלסטוגרפיה/פטרוגרפיה

 

חתך מטלוגרפי של פלדה. 

 

קיים קשר הדוק בין מבנה חומר ותכונותיו בהנדסת חומרים. לא אחת, חשיפת מבנה החומר, צורתו והציפויים או מאפייניו מספקים מידע רב לחוקר. לדוגמא:
 

מטלוגרפיה (תורת המתכות) - מבנה החומר מאפיין תהליכי עיבוד מכאניים שהחומר עבר (ערגול, כבישה וכו'), טיפולים תרמיים אשר נעשו עליו במהלך הייצור (חיסום, הרפיה וכו'), טיפולי פני שטח והקשיה (למשל קרבוניזציה)
 

פלסטוגרפיה ( תורת הפולימרים) -  מבנה החומר עשוי לחשוף שכבות של חומרים שונים שנכבשו יחד, חללים ביציקת הפולימר ואף אי רציפויות בממשק עם חומר או צבע סמוכים.
 

פטרוגרפיה (תורת המינרלים והמחצבים) – פורוזיביות של חומרי חיפוי כמו,  ריצוף, לוחות שיש ודומיהם הינם פרמטר של החומר אשר לא תמיד נחשף בפנים החיצוניים שלו. שימוש בטכניקת הדגמים חושפת אי רציפויות, זיהומים וסדקים בחומר.
על מנת שניתן יהיה לחשוף את המיקרומבנה ולהבחין בין האזורים השונים במבנה יש צורך בהכנה של דגם מטלוגרפי. סידרת השלבים להכנת דגם כוללת, יציקה של החלק הנבדק בשרף פולימרי, עליו מבצעים: השחזה, ליטוש ואיכול (צריבה באמצעות תמיסה שחושפת את מבנה החומר). בסיום התהליך, ניתן לבחון את מבנה החומר באמצעות מיקרוסקופ אור
 

שלבים בהכנת דגם מטלוגרפי:

חיתוך- לצורך בדיקת אזור מסוים חותכים ממנו באופן מקורר ומבוקר, בהמשך מבוצע חיתוך ממוקד לצורך הכנת דגם הבדיקה.  כאשר המידות המירביות של הדגם הסופי עד 2 ס"מ אורך.

 

השחזה וליטוש- לצורך הסרת לכלוך כמו תחמוצות מפני השטח של הדגם הנבדק, ולצורך השגת מישוריות של פני השטח, מתבצעת השחזה באמצעות סדרה של ניירות ליטוש החל מנייר גס עם גרעיניות ;80 ועד נייר עדין עם גרעיניות 1200. לאחר שלב זה מתבצע ליטוש על גבי בדי ליטוש שעליהם מורחים משחת יהלום במספר דרגות עידון מגודל חלקיקים 15 מיקרון עד 1 מיקרון.

חתך פלסטוגרפי  של צינור ביוב מפוליאתילן

 

איכול (צריבה)- לאחר ליטוש הדגם חלק ונראה כמראה. על מנת שניתן יהיה לראות את המיקרומבנה ואת הפאזות המרכיבות אותה יש צורך באיכול. השימוש הוא בחומצה חזקה אשר מגיבה רק עם אחת הפאזות כך שהפאזה השנייה לא מתאכלת, בתהליך זה ניתן לקבל ניגודיות בין הפאזות. לכל נתך מותאם מאכל ייחודי.

חתך פטרוגרפי  של ריצוף עם שכבת טרצו