המעבדה לטריבולוגיה (חיכוך, בלאי ושמון החומרים)

טריבולוגיה, או שחיקה מכנית, הינה תחום מחקר חשוב ביותר בתעשייה העולמית, העוסק בשאלה: כיצד ניתן להקטין חיכוך ובלאי במכונות תעשייתיות, בכלי רכב, במטוסים, או בכל מכונה אחרת

המעבדה לטריבולוגיה (חיכוך, בלאי ושמון החומרים)

ראש המעבדה: פרופ' לב רפופורט

מהי טריבולוגיה?

טריבולוגיה, או שחיקה מכנית, הינה תחום מחקר חשוב ביותר בתעשייה העולמית, העוסק בשאלה: כיצד ניתן להקטין חיכוך ובלאי במכונות תעשייתיות, בכלי רכב, במטוסים, או בכל מכונה אחרת? תופעת השחיקה נגרמת על ידי מגוון גורמים סביבתיים – כמו חוזק חומרים, טמפרטורה, עומס, מהירות החלקה, תכונות של זוג החומרים המתחככים זה בזה (כמו במשפחה…), ועוד. בעקבות החיכוך והבלאי יש צורך להחליף חלקים מכאניים, גלגלים, וגם זוגות נעליים, דבר הכרוך לא פעם בהשבתה ובעלויות ניכרות.

המעבדה לטריבולוגיה ב-HIT מכון טכנולוגי חולון

המעבדה לטריבולוגיה מצוידת במגוון רחב של מתקנים לבדיקת חיכוך ובלאי של חומרים בתנאים שונים: טמפרטורות, מהירויות, ואקום, ועוד. מכשירים מתקדמים נוספים משמשים לאנליזה של תכונות כימיות ופיזיקליות של החומרים ושל פני השטח התחככים – לפני ואחרי החיכוך והבלאי.
החוקרים במעבדה עוסקים במחקר ניסויי ותיאורטי, בשתי זירות עיקריות:

  • בתעשייה: המעבדה מקיימת קשר הדוק עם חברות תעשייתיות ומספקת להן מענה לצרכים ממוקדים – כמו פיתוח מוצר חדש או שחיקת יתר במכונה במפעל. הפתרונות כוללים מגוון טכנולוגיות טריבולוגיות חכמות, כגון עיבוד משופר, שמנים וציפויים מתאימים, ועוד.
  • באקדמיה: הנתונים הנאספים במעבדה משמשים בסיס למחקרים מדעיים רבים, המוצגים בכנסים בינלאומיים ומתפרסמים בכתבי עת מובילים בעולם. כיום, בסדרת מחקרים תיאורטיים, שואפים החוקרים לחשוף את הקשר בין המבנה הפנימי של החומר לבין מנגנוני החיכוך והבלאי – במטרה לאפשר חיזוי מראש של התנהגות החומר בתנועה.

במהלך השנים זכו החוקרים במעבדה לטריבולוגיה במענקים בינלאומיים רבים, פעלו בשיתוף עם מוסדות מחקר בגרמניה ובארצות הברית, ורשמו מספר רב של פטנטים על פיתוחים מקוריים. בין היתר נרשמו פטנטים על מגוון פתרונות מבוססי ננו-חלקיקים בשיתוף עם המעבדה לסינתזה וחקר ננו-חומרים במכון טכנולוגי חולון, ואף הוקמה חברה על בסיס הידע שנצבר במעבדות.

להלן רשימה (חלקית) של מחקרים ופיתוחים חדשניים במעבדה לטריבולוגיה במכון טכנולוגי חולון:
פיתוח ראשון מסוגו בעולם! הפחתה משמעותית של חיכוך ובלאי במכונות תעשייתיות באמצעות ננו-כדוריות של החומר MoS2 (מוליבדן דיסולפיד) המשולבות בגרפיט או בשמני סיכוך. המחקר פורץ הדרך בוצע בשיתוף עם המעבדה לסינתזה וחקר ננו-חומרים במכון.
לתעשייה הצבאית – הקטנת מקדם החיכוך במערכות נשק.
לתעשייה האווירית – בדיקת מקדמי החיכוך של פולימרים במטרה להקטין את החיכוך היבש למינימום (0.1~ ).
מנועים זעירים למיקרוסקופים – עם רגישות גבוהה מאוד, ותנועה בממדים של מיקרונים.