מרכז הידע כרמור טכנולוגיות מציגה מגוון מאמרים וחידושים בתחום עיבוד השבבי

Skip Navigation Links
עיבוד שבבי - כל המידע על התהליך שלב אחרי שלב

עיבוד שבבי - כל המידע על התהליך שלב אחרי שלב

בעידן הטכנולוגי בו אנו חיים כיום, נדמה כי אין כמעט תעשייה אחת, אשר לא נעזרת בכלים שעברו עיבוד שבבי.

מכונות חורטות, מכרסמות, משחיזות, קודחות, מלטשות ומייצרות עצמים, רכיבים וכלים, המיוצרים גם עבור שימוש יומיומי וגם בהזמנה אישית, בהתאמה עפ"י תכנית/ דרישה וצורך.

עיבוד שבבי מיושם בד"כ, על סוגי מתכות כמו אלומיניום, פלדה, פלדת אל חלד, ברונזה, פליז ואחרות, אך גם על עץ, פוליאוריתן, פלסטיק מסוגים שונים, בהבדלים של משקל, חוזק, עמידות לטמפ', שחיקה ורמת הדיוק המתקבלת בסיום התהליך.

מהו עיבוד שבבי והיכן הוא מסייע לנו?

עיבוד שבבי הוא תהליך ייצור תעשייתי, בו חומר גלם (מתכת, עץ, פלסטיק וחומרים אחרים נוספים), מעובד ע"י מכונה לכדי מוצר/ רכיב ספציפי מותאם, המיועד למטרות שונות, כמו חלקים להרכבה במכונות לשם תפעולן, כלי עבודה מדויקים לבעלי מקצוע מתחומים שונים ועוד.
בעיבוד שבבי נעזרים במכונות ייעודיות כמו:

  • מחרטות
  • כרסומות
  • משחזות
  • מכונות חיתוך לייזר
  • מקדחות
  • מכונות ארוזיה
  • מכונות כיפוף
  • וסוגים נוספים של מכונות מתקדמות

עיבוד שבבי - תחילת הדרך, אי שם בזמן

מאז תחילת שחר האנושות, למד האדם לנצל את משאבי הטבע בסביבתו לצרכיו ויצר כלי עבודה מתאימים לעבודות היומיום, כמו כלי ציד, כלי אוכל, כלי עבודה ומתקנים שונים.

אבני הצור, היו לכלי עיבוד הטוב ביותר שהיה ובעזרתן, יצרו בני האדם כל שביקשו עבור כל מטרה שימושית.

זה היה העיבוד השבבי הראשון, הגולמי.

בהתייחס למתכות, יש האומרים כי העיבוד השבבי הראשון, נעשה על זהב. צורתו הטבעית והנקייה בטבע, הציתה את דמיונם של בני האדם והתרבויות השונות, אשר החלו לייצר ממנו מגוון פריטים, חפצים ותכשיטים למטרות כמו פולחן, אסתטיקה מסחר וכיו"ב.

ניתן לומר, כי הייתה זו תחילתה של המהפכה התעשייתית אשר במהלכה, עבר האדם מייצור כלים באופן ידני, גס שאינו מדויק, לשימוש במכונות מתאימות, שהפכו מתקדמות, עדינות ומדויקות יותר ויותר עם התפתחות הטכנולוגיה.

חומר הגלם הראשון והנפוץ ביותר בזמנו, היה כמובן, העץ. לעץ יתרונות רבים, אך חסרונותיו עלו על היתרונות שכן, רכותו ורגישותו לשינויי טמפ' (מתכווץ בקור ומתרחב בחום), גרמו לכלים להישחק ולהישבר במהירות, מה שדרש פתרון אחר.

עידן המתכת

מאז העץ, גילה האדם את המתכת ונוצר ביקוש לכלים ממתכות שונות, כך פיתחו למעשה, מכונות לחיתוך ועיבוד חלקי מתכות- מכונות לעיבוד שבבי.

את המחרטה הראשונה המציא ג'ין ווילקינסון הבריטי, בשנת 1775 כאשר ביקש לייצר קנים עבור כלי נשק כמו רובים ותותחים.

תוך כדי ניסיונותיו, גילה ווילקינסון, כי אם יסובב את חומר הגלם במקום את המחרטה - יתקבל מוצר מדויק יותר ובטוח יותר לשימוש, כך החל לייצר קנים משופרים ומדויקים, אשר הביאו תוצאות איכותיות בתפקוד כלי הנשק עליהם הורכבו. עיבוד שבבי בהתגלמותו.

אחרי המחרטה, הגיעה תורה של הכרסומת הראשונה, שיוצרה אי שם בתחילת המאה ה- 19 עבור תעשיית הנשק בעיקר וייצור תחמושת מסוגים שונים, המתאימים לכלים כבדים ומורכבים יותר.

מכונות עיבוד ששבי נוספות, הומצאו כמענה לצורך תעשיות, אשר דרשו דיוק מקסימלי במוצרים השונים.

עיבוד שבבי כיום

העידן המודרני והקדמה, דורשים מענים מתקדמים מצד היצרנים בכל תחום ותעשיות רבות ברחבי העולם כמו תעשיית התעופה והחלל, תעשיות הרפואה והאופטיקה, תעשיית ההיי טק, אלקטרוניקה, תעשיית הרכב ועוד, נעזרות בעיבוד שבבי לשיפור מוצריהן ותפקודם.

עיבוד שבבי, הוא תחום המתפתח בהתמדה והופך נפוץ יותר לשימוש שכן, בזכות הבקרה הממוחשבת, מתאפשרת שליטה טובה יותר על כלל הפעולות וכמעט שאין כל צורך בתכניות כתובות, אלא בהזנת הנתונים דרך המחשב, בצורה המדויקת והאיכותית ביותר, כאשר המוצרים מעובדים ללא מגע יד אדם.

עיבוד שבבי CNC

אחת מהמכונות המתקדמות בתחום העיבוד השבבי, היא ה- CNC (Computer numerical Control) בה התהליך מבוצע ע"י בקרה ממוחשבת.

מכונת ה- CNC היא מכונה לעיבוד שבבים וחיתוך של חומרים שונים, אשר מורכבת ממנועים המייצרים תנועת צירים וראש מסתובב, כאשר המחשב שולט על ה- CNC ומייצר את האובייקט/ החפץ הרצוי, תוך הרכבת כלים מסוגים שונים (כרסומים, מקדחים, מברזים, מקדדים, סכיני חריטה, סכיני חירוץ, סכיני גידוע, סכיני הברגה וכו')  לצורך הסרת החומר.

יכולת הדיוק בחיתוך CNC גבוהה ביותר ולכן גם מועדפת לביצוע חיתוך מדויק ואיכותי, אך תנאי הכרחי להפקת מוצרים איכותיים, בסיום תהליך העיבוד הוא, השימוש בחומרי גלם איכותיים. ככל שחומר הגלם יהיה איכותי יותר, כך יהיה המוצר הסופי איכותי יותר ותפקודו במערכת אליה הוא מיועד, יהיה מושלם.

מכונות עיבוד שבבי

על מנת להגיע לרמת הדיוק הגבוהה ביותר בעיבוד השבבי, מותאמות המכונות לפעולות נפרדות אשר מבצעות חריטה, כרסום, השחזות, חיתוכים, קידוחים ועוד. אך לא רק בהן מותנית איכות המוצר הסופי אלא גם בחומר הגלם, ככל שיהיה איכותי יותר, כך המוצר הסופי יהיה חזק ואיכותי.

עפ"י התכנית הנדרשת לייצור, מוזנים הנתונים למכונה אשר מבצעת את פעולתה בדיוק מרבי. להלן סוגי מכונות עיבוד שבבי הנפוצות ביותר בשוק:

מחרטות

מכונות אלו מבצעות פעולת חריטה. באנגלית Turning

פעולת החריטה היא הורדה / הסרה סיבובית של חומר הגלם המוכנס אל המחרטה, באופן סימטרי. במכונות אלו מעבדים חלקים ציריים מחומרים שונים כמו עץ, פלסטיק ומתכות.

קיימות מחרטות ידניות/ קונבנציונאליות, או מחרטות CNC ממוחשבות, כאשר את הכלים החורטים, המבצעים את הפעולה, מזיז מפעיל המחרטה ועבודת החריטה, מתבצעת באופן אוטומטי.

ישנם גדלים שונים של מחרטות המתאימות להיקפי עבודה שונים, העולה על כולן היא המחרטה התעשייתית.

מדובר על מחרטה מתקדמת ביותר טכנולוגית, המבצעת כמה פעולות יחד וברמת דיוק מושלמת. המחרטה התעשייתית מתאימה לעיבוד שבבי בכמויות גדולות המיועדות למפעלים ותעשיות גדולות, כמו תעשיית הביטחון, הרכב, החלל האלקטרוניקה ועוד.

כרסומות

באנגלית MILLING MACHINE מבצעות פעולת כרסום ועיבוד מדויק של משטחים ישרים וכמעט כל הצורות הגיאומטריות.

כרסומת CNC מגלפת ומשייפת את החומר בעודו עומד במקומו ואילו המוכנה נעה סביבו ומכרסם בו עד לקבלת המוצר הסופי המתוכנן עפ"י הנתונים שהוזנו במחשב.

ישנן שתי סוגים של מכונות כרסומת: אנכית ואופקית והן מבצעות בדר"כ שלושה סוגים של כרסום:

  • כרסום דיסקה- למטרות חיתוך.
  • כרסום אצבע- לחיתוך וגימור/ חירוץ עמוק.
  • כרסום שכור- להורדה גסה של שבבים מיותרים ולהחלקת חומר הגלם.
  • קיימות כרסומות ידניות/ קונבנציונאליות או כרסומות CNC ממוחשבות.

משחזות

להבדיל מהמשחזות הידניות הקומפקטיות, משחזות לעיבוד שבבי הינן תעשייתיות וגדולות המבצעות השחזות grinding על משטחים גדולים המעובדים לכדי דודי שמש, עמודים, להבים לתעשיות הביטחון, מנועים ועוד מוצרים רבים אחרים.

משחזות פועלות בדיוק מקסימלי עד לאלפית המ"מ, כך שלא נותרת כל שארית בתום התהליך. חומרים ומתכות מתאימים למשחזות הן פלדה, פלדת אל חלד, אלומיניום, פליז, ארד וכו.

מכונות השחזה מגיעות בכמה תצורות שונות. יש את אלו המוכרות לכולנו, מהבית, משחזות הסכינים הידניות/ חשמליות. כל חובב בישול או שף, מחזיק במטבחו סט מכובד של משחזות המתואמות לסכינים מסוימים עפ"י סוגי המתכת שלהם.

מכונות ההשחזה- משחזות- המיועדות לעיבוד שבבי, הן משחזות תעשייתיות, גדולות, המעבדות חומרים בכמויות גדולות ומבצעות כמה פעולות השחזה שונות על חומר הגלם המעובד, לפניכם כמה מהן:

  • משחזות עגולות
  • משחזות שטחים
  • משחזות CNC ממוחשבות
  • משחזות קונבנציונליות

המשחזות הן הישורת האחרונה בשלמותו של המוצר המעובד ולכן איכותן הגבוהה נדרשת.

מכונות חיתוך לייזר

מכונות חיתוך לייזר Laser Cutting מבצעים את פעולתם ע"י מסורים/ דסקיות ולחיתוך מושלם ומדויק נעזרים במכונות חיתוך לייזר.

מכונות לייזר פועלות באמצעות מחשב ומצמצמות את טווח הטעויות לכדי אפס, מפאת הדיוק המושלם אותו מקבלים בזכות הלייזר.

מכונות חיתוך תעשייתיות מנסרות/ חותכות כמויות גדולות של חומרי גלם שונים כמו למשל: פלדה, ארד, נירוסטה, עץ, MDF פלסטיק, זכוכית ועוד.

מכונות חיתוך בלייזר מנפיקות מוצרים חלקים, מדויקים וזהים במהירות ואיכות ברמה גבוהה במיוחד.

מקדחות

המקדחה הראשונה המוכרת לנו היא, מקדחת הקשת ואחריה, מקדחת הארכובה הידנית. הפעלת שני הכלים הללו, דרשה מיומנות גבוהה במיוחד ומפעיליהן היו מקצועיים ביותר. במשך שנים רבות עבדו בעלי המקצוע עם מקדחות ידניות ונדרשו לרמות דיוק גבוהות ביותר, למרות הקושי בביצוע.

מאז עברה המקדחה המסורתית שינויים ותהפוכות, אך בכל גרסה, פעולתה נשארה זהה, בין אם מקדחה ידנית לשימוש ביתי ובין אם מקדחות גדולות, תעשייתיות.

מקדחות, כשמן כן הן Drilling Machine- קודחות ויוצרות חורים בגדלים שונים בחומר הגלם המוכנס למכונה, ע"י נעיצת מקדח כלשהו באמצעות סיבוב ונעיצה, תוך פינוי החומר המיותר מהקידוח.

למכונות אלו יכולות אדירות בהפקת מוצרים מדויקים מחומרי גלם שונים כמו עץ, פלסטיק, לפדה, אלומיניום וכדומה.

מקדחות מתקדמות טכנולוגית, בהן מוזנים הנתונים הדרושים לקידוח: עומק, קוטר, צורת הקידוח או כל פרט אחר הנדרש עפ"י התכנית וזאת במהירות ואיכות ביצוע גבוהים במיוחד.

מכונות ארוזיה

תהליך אלקטרו ארוזיה – כימי בו העיבוד של חלק (מוליך חשמל) מתבצע בעזרת פריקה חשמלית הנוצרת בין העובד (האלקטרודה הראשונה) לבין הכלי (אלקטרודה השניה).

התהליך מאפשר לעבד חומרים מוליכים בכל רמת קושי, לייצר חלקים בעלי צורות מורכבות ולבצע פעולות שלא ניתן לבצע בשיטות אחרות.

התהליך גם מאפשר דיוקים של מיקרונים, טיבי שטח ורמת גימור מעולה.

ישנם 2 שיטות בסיסיות של תהליך אלקטרו אירוזיה

  • שיטת חיתוך בחוט WDM - תהליך שבו משתמשים באלקטרודות חוט אשר מגיע בקטרים שבין 0.3-0.05 מ"מ, ע"י כך ניתר ליצור קדחים צורתיים, היקפיים ואף בעומק של גובה העובד כולו.
    ע"י שימוש בצירים נוספים המאפשרים הטיית החוט אפשר לבצע קדחים זוויתים, לייצר קפיצים ממוט עגול או בעלי צורות גאומטריות מורכבות עם שטחים מעוקמים ועוד.
  • שיטת שיקוע EDM - תהליך שבו משתמשים באלקטרודה (לרוב עשויה מנחושת) צורתית בהיקף ובחזית, וע"י תנויה יחסית בין האלקטרודה לבין העובד (החלק), משקעים את צורת האלקטרודה בתוך החלק.
    בשיטה זו ניתן לבצע קדחים עמוקים בקוטר מאוד קטן 0.3 מ"מ, בשיה זו משתמשים בד"כ לצורך ייצור חלקי מבלטים מורכבים.

מכונות כיפוף

מכונות הכיפוף Bending Machine הן מכונות תעשיתיות, גדולות, המכופפות מגוון מוצרים במינימום זמן ובדיוק מירבי עבור תעשיות הבנייה, החשמל, הביטחון ונוספות למוצרים שונים כמו צינורות, פחים, עמודים, סולמות ועוד.

מוצרים מכופפים מיוצרים לשיווק המוני בכמויות גדולות וגם עבור ייצור בהזמנה מותאמת, עפ"י תוכנית מפורטת המוזנת במחשב המכונה, המבצעת את פעולת הכיפוף בדיוק מירבי וללא מגע אדם.

סוגים של מכונות כיפוף

  • מכונת כיפוף מתכת CNC
  • מכונת כיפוף מתכת ידני
  • מכונת כיפוף צינור CNC
  • מכונת כיפוף פלדה
  • מכונת כיפוף נירוסטה
  • מכונת כיפוף יריעה

עיבוד שבבי בארץ

בכל הקשור לעיבוד שבבי בארץ, אנו בהחלט יכולים להתגאות בהישגים שלנו עד כה וכמו שזה נראה, גם לשנים הבאות קדימה, שכן, מדינת ישראל, נחשבת כמתחרה חזקה ואיכותית, בייצור וייצוא כלים ומכונות לעיבוד שבבי כמו גם, מוצרים מעובדים למטרות שונות, הנשלחים למפעלים בכל רחבי העולם.

דור ההמשך לעיבוד השבבי בארץ, מבטיח לשמור על הגחלת ועובר הדרכה וקורסים מקצועיים, המכשירים את המשתתפים לעבודה על המכונות המתקדמות. במהלך ההכשרה רוכשים המשתתפים מיומנויות מקצועיות להשגת שליטה מרבית בתפעול המכונות, כמו גם התנסויות בתקלות העלולות לקרות במהלך תהליך העיבוד.

בסיום, משתלבים בוגרי ההכשרות השונות בחברות לעיבוד שבבי האיכותיות בארץ, המוכרות בארץ ובעולם ומעמידות את ישראל בחוד החנית בתחום העיבוד השבבי.

הטכנולוגיה המתקדמת, יחד עם אנשי המקצוע האיכותיים, מייצרים מוצרים לתעשיות כמו תעשיית הביטחון, תעשיית האלקטרוניקה, תעשיית ההייטק, התעופה, הרפואה ולמעשה, ניתן לומר, כי אין כמעט מוצר מסביבנו, אשר לא עובר תהליך כזה או אחר של עיבוד שבבי.

עיבוד שבבי - העתיד

אי שם בקצה מנהרת הזמן, "עיבוד שבבי" היה תהליך ידני, גס, אשר נעשה באמצעות אבנים פשוטות אשר היכו על גבי חומר הגלם (אבנים מסוגים שונים/ עץ), עד לקבלת המוצר המעובד שביקשו בני האדם לייצר. גם חומרי הגלם שהיו בנמצא, לא היו איכותיים במיוחד ועדיין, הצליחו בני האדם ועיבדו בעזרת הכלים הפשוטים, את המוצרים הנדרשים לשימוש יומיומי.

מאז ועד היום פרצנו גבולות ודרך, הדרישה לרכיבים מדויקים יותר, לתעשיות הטכנולוגיות המתקדמות, הולכת וגדלה מיום ליום ומהנדסים מהתעשייה, מפתחים כלים ומכונות מתקדמות טכנולוגית, המביאים את העיבוד השבבי למקום גבוה ביותר בשרשרת הייצור של התעשיות השונות.

השארו מעודכנים והצטרפו לדפי האוהדים שלנו