استاندارد و صنعت كامپوزيت
تدوين و رعايت استانداردها، يكي از مهمترين كليدهاي موفقيت يك تكنولوژي در بازار مصرف است. در زير ابتدا خلاصهاي از مقالة "استانداردها و صنعت كامپوزيت"، برگرفته از شمارة سوم نشرية كامپوزيت آورده شده و سپس باتوجه به بحث نظري "شبكه تكنولوژي"، تحليل مبسوطي در اين باره ارائه شده است:
يكي از موانع اصلي رشد بازار كامپوزيتها، دشواري و هزينه بالاي مشخصهسازي مواد است كه براي طراحي و گزينش آنها بسيار ضروري است. بعضي از دلايل دشواري تهيه پايگاههاي اطلاعاتي براي كامپوزيتها عبارتند از:
1- ساختار لايهاي كامپوزيتها
2- روشهاي گوناگون توليد و تاثير آنها بر ويژگيهاي ماده
3- روشهاي متعدد آزمايش براي يك ويژگي ماده
با اين وجود پيشرفتهاي اخير در استانداردسازي، زيربناي مناسبي براي ترويج صنعت كامپوزيت ايجاد كرده است.
استانداردسازي اغلب به عنوان يك بخش كسلكننده اما اجتنابناپذير در توليد صنعتي مورد توجه است. استانداردسازي ضعيف، باعث افزايش هزينههاي صنعت ميشود. اما استانداردسازي مناسب، هزينههاي توليد را كاهش داده و اطمينان خريدار را به كالاي عرضه شده افزايش ميدهد. براي تهيه هر استاندارد، نخست يك گروه كارشناس پس از بررسيهاي لازم يك پيشنويس اوليه تهيه ميكند. اين پيشنويس بارها و بارها بازنگري شده و نظرات كارشناسان در آن لحاظ ميشود. پس از حدود پنج سال نسخه نهايي استاندارد منتشر شده و توسط صنعت خريداري ميشود.
در زمينة صنعت كامپوزيت، در سال 1997، مجموعهاي از روشهاي آزمايش بر روي قطعات لايهاي توسط سازمان بينالمللي استاندارد منتشر شد. (در ابتدا استانداردسازي براي كاربردهاي هوافضايي مد نظر بود، ولي روشها، براي كاربردهاي غير هوافضايي نيز مناسب تشخيص داده شدند.) چون آزمايشها و مشخصهسازيها به صورت وابسته به طبيعت ماده و نه كاربرد آنها، مورد توجه بودهاند، مشخص بود كه روشهاي آزمايش بايد كاهش پيدا ميكرد. به اين منظور نخست بايد روشهاي موجود، با هم هماهنگ ميشدند و سپس در صورت نياز، با انجام تغييراتي، روشها با هم تطابق داده ميشدند تا يك روش مناسب به دست آيد.
پيدايش كميته استاندارد اروپا (CEN) رونق فراواني به استانداردهاي ISO داده است. اين كميته استانداردهاي ISO را پذيرفته و تمامي اعضاي اتحاديه اروپا را ملزم به انتشار اين استانداردها و پرهيز از ساير استانداردها كرده است. ژاپن نيز استاندارد ISO را پذيرفته و آن را جايگزين استاندارد ملي خود خواهد كرد. كميته استاندارد اروپا استانداردهاي ISO را بدون هيچ گونه تغييري براي نظرسنجي پيشنهاد كرد. حدود 150 استاندارد عمومي ISO براي پلاستيكهاي تقويت شده، راي آوردند. اگر استاندارد ISO در مورد خاصي وجود نداشت، از يك استاندارد ملي، يك روش غيررسمي و يا پيشنويس اوليه استفاده ميشد.
البته گاهي استانداردهاي ISO ناديده گرفته شدهاند. با وجود اينكه بيش از 160 كشور اين استانداردها را پذيرفتهاند ولي چون استفاده از آنها الزامي نبوده است، اغلب استانداردهاي ديگري توسط كميته ملي تدوين شده و مورد استفاده قرار گرفتهاند. همواره صنايعي وجود دارند كه از هيچ استانداردي تبعيت نميكنند و توانايي مالي براي خريد همه استانداردها را ندارند يا قادر به تصميمگيري و گزينش از بين استانداردهاي مشابه نيستند. براي چنين صنايعي استفاده از يك استاندارد تطبيقي ضروري است.
اطلاعات بيشتر درباره استانداردها كه توسط گروه كامپوزيتي NPL تهيه شده است، بر روي شبكه جهاني با آدرس زير وجود دارد:
[External Link Removed for Guests]
مبحث تحليلي:
شبكة تكنولوژي (Technology Network) مجموعهاي از نهادهاي فعال در حوزة تكنولوژي است كه در تعامل با يكديگر به سر ميبرند. اين شبكه عليرغم دارا بودن برخي نهادهاي غير سودآور در درون خود، در مجموع داراي كاركرد اقتصادي بوده و موجبات تقويت زيربناي بخش توليد در سطح ملي را فراهم ميآورد. مؤسسات استاندارد و مشخصهسازي، عليرغم ظاهر غيرسودده خود، از مهمترين نهادهاي فعال standardsazi2.jpg (56883 bytes) شبكه ميباشند.
ضعف يا عدم وجود استانداردهاي مناسب، معضلي است كه در كشورهاي در حال توسعه و حتي بعضي كشورهاي توسعه يافته همچون روسيه، موانع متعددي را برسر راه گسترش صنعت قرار داده است. اين مسئله در مورد تكنولوژيهاي نو از جمله كامپوزيتها، در سه بعد زير قابل ملاحظه است:
1) استانداردسازي و سياستگذاري صنعتي:
الف) اتخاذ مسير مناسب:
جهت مقابله با بحرانهاي انرژي و محيط زيست در قرن آتي، سياست صنعتي جهان عموماً به سمت بهينهسازي هرچه بيشتر و رعايت استانداردهاي مربوطه گام برميدارد و مواد مركب (كامپوزيت) با خواص بهينة خود، از معدود راهكارهاي مناسب جهت نيل به اين اهداف ميباشند. ملزم نمودن صنايع در رسيدن به استانداردهاي لازم انرژي و زيست محيطي، آنان را به ناچار در جهت استفاده از اين مواد سوق ميدهد. اين مسئله به عنوان سياست كليدي كشور هند در جهت گسترش مواد مركب مورد توجه قرار گرفته است و بسياري از صاحب نظران كشور نيز به آن معتقدند (از جمله رجوع شود به سخنان دكتر شكريه، سخنان دكتر باقري و دستاوردهاي مراكز TIFAC هند).
ب) شفاف سازي رشد و رقابت:
عدم وجود استانداردهاي لازم و مناسب به عنوان مرجع تصميمگيري، باعث گرديده تا بسياري از صنايع بزرگ (همچون خودرو و يا نفت) بدون ارائه دلايل معتبر و گاه بر اساس روابط يا استانداردهاي نادرست، بسياري از پروژههاي كلان را به بخشهاي داخلي فاقد صلاحيت لازم يا شركتهاي خارجي بسپارند. تدوين مناسب اين استانداردها به شفافسازي فضاي رقابت و تشويق صنايع داخلي جهت ارتقاي كيفيت كار و اجراي پروژه كمك شاياني خواهد نمود. (رجوع شود به سخنان مهندس مددي و سخنان مهندس محمدي).
2) استاندارد سازي و افزايش تقاضاي بازار
الف) اطمينان از مصرف:
ترس از مشكلات احتمالي يك محصول جديد كه معمولاً در نسلهاي اولية آن مجال ظهور مييابند، همواره موجب گرديده تا مصرف كنندگان با تأمل و احتياط بيشتر به محصولات جديد روي آورند. تدوين استاندارد، اطمينان و اعتماد لازم را جهت تسريع رويآوري به كامپوزيتها و شتاب بخشيدن به انتشار آن در بازار مصرف، فراهم ميآورد.
ب) كاهش اثر قيمت:
اگر به نمودار قيمت عمر يك محصول نگاهي بياندازيم ميبينيم كه هزينة توليد آن به مرور زمان كاهش مييابد:
تكنولوژيهاي جديد به دليل ماهيت ذاتي نوپا بودن، عمدتاً در بالاترين نقطة نمودار قيمت- عمر خود قرار دارند. اين معضل در سخنان توليدكنندگان و صنعتگران كامپوزيت كشور به كرات نمايانگر شده است (رجوع شود به سخنان شكريه و دكتر باقري). آنچه ميتواند در مقابل شاخص قيمت، موجب رشد مصرف گردد، پارامتر كيفيت محصولات جديد است كه استانداردها به عنوان معرفي كنندة محصولات با كيفيت، نقش مؤثري در اين زمينه دارند.
3) استانداردسازي و گسترش عرضة توليدات
الف) كاهش هزينة توليد:
تشخيص حداقل كارايي و كيفيت لازم در طراحي محصول جديد، يك روند تحقيقاتي هزينهبر ميطلبد كه از عهدة تكتك كارخانهها خارج است. در صورت عملكرد مناسب مراجع تدوين استاندارد، بار اين قسمت از دوش كارخانهها برداشته ميشود. همچنين استانداردها حوزة سردرگمي در طراحي محصولات را كاهش ميدهد و امكان توليد انبوه مطابق با اندازههاي مشخص و محدود را فراهم ميآورد كه با توجه به محدود بودن روشهاي توليد انبوه مواد مركب اين مسئله اهميت خاصي پيدا ميكند.
ب) جسارت نوآوري:
بسياري از محصولات مواد مركب همچون فرآوردههاي ساختمان و تجهيزات ذخيره و انتقال سيالات پرفشار، بيش از آنكه با پارامترهايي همچون هزينه و كيفيت محدود باشند، متأثر از رعايت آييننامهها و استانداردهاي ايمني لازم هستند. بديهي است كه ظهور هرگونه محصول جديد و دست يافتن به نوآوري، مستلزم اثبات ايمني لازم براي مصرف كننده بوده و كاملاً وابسته به تدوين قبلي استانداردهاي مربوطه ميباشند. (رجوع شود به سخنان مسئولين شركت سپ و سخنان مهندس موسوي)
با توجه به موارد بالا، ضعف اين حلقه از زنجيره تكنولوژي در كشور ميتواند موجب گسستن آن و بازماندن كشور از عرصههاي نوين و كارآمد تكنولوژي مواد مركب گردد و لازم است مسئولين امر توجه لازم را به اين امر مبذول دارن
منبه
[External Link Removed for Guests]
کامپوزیتهاو کاربردهای انان
مدیر انجمن: شوراي نظارت
-
- پست: 1106
- تاریخ عضویت: چهارشنبه ۲۹ شهریور ۱۳۸۵, ۱۱:۱۲ ق.ظ
- سپاسهای ارسالی: 176 بار
- سپاسهای دریافتی: 468 بار
- تماس:
تقويت لوله�هاي انتقال گاز با لايه�هاي كامپوزيت
خوردگي عامل اصلي تخريب فلزات است كه هزينههاي هنگفتي را به دنبال دارد. مطلب زير كه در شمارة 2 مجلة كامپوزيت انتشار يافته است، به روش ارزاني براي مقابله با اين پديده در خطوط لولة انتقال گاز با استفاده از صفحات كامپوزيتي، اشاره دارد:
اهميت:
تأمين سوخت، يكي از مسايل اساسي هر كشور بوده و انتقال ارزان و مطمئن آن مسالهاي قابل تامل است. يكي از راههاي سريع، مطمئن و پيوسته در انتقال گاز (به عنوان سوخت) استفاده از لولهكشي سراسري است. در بعضي از شرايط لازم است، خطوط لازم براي انتقال گاز از مناطق شوره زار با خاصيت اسيدي بالا و يا مناطق مرطوب و خورنده نيز عبور كند. اين شرايط باعث خوردگي و فساد تدريجي لوله ميشود.
براي دور نگه داشتن لوله از محيط و شرايط خورنده، راههايي چون حفاظت كاتدي و عايقبندي سطح لولههاي فولادي را ميتوان به كار برد. ولي با وجود اين تدابير، گاه پيش ميآيد كه لوله به قدري خورده شود كه ضخامت آن از ضخامت مطمئن طراحي پايينتر بيايد.
در اين زمان بر اساس روش سنتي رايج، بخش خورده شده را از خط خارج كرده و با لولهاي سالم جايگزين ميكنند كه اين راه مستلزم قطع گاز در لوله، بريدن بخش خورده شده و جوشكاري پس از جايگزيني است. به اين ترتيب مقداري سوخت به هدر رفته و در محيط كاري باقي ميماند و گاهي سبب انفجار در مرحلة جوشكاري خواهد شد.
با توجه به مسائل و مشكلات مطرح شده استفاده از يك روش بهتر، لازم به نظر ميرسد. روش تقويت لولههاي انتقال با مواد كامپوزيت، راهي مطمئن و ارزان (جدول 1) است.
تقويت با لايههاي كامپوزيتي:
در اين روش از لايههاي كامپوزيت با الياف شيشه استفاده ميشود. زاويههاي الياف و تعداد لايهها با توجه به فشار، استانداردهاي طراحي و مقدار و وسعت خوردگي در لوله محاسبه ميشود. رزين مناسب نيز با توجه به شرايط شيميايي و حرارتي محل برگزيده شده و بهكار برده ميشود.
لايههاي كامپوزيت بهصورت پارچههايي تهيه شده، در محل با رزين آغشته شده و به وسيلة كارگران متخصص با زاويههاي استاندارد، به روش پيچش روي لولهاي كه سطح آن از پيش آماده شده پيچيده ميشود.
برتريها:
1- در اين روش، هزينههاي مربوط به جوشكاري و قطع گاز در لوله حذف ميشود.
2- اين روش قابليت بازگرداندن لولههاي خورده شده به وضعيت اوليه طراحي را دارا است و همچنين از خوردگي آنها در آينده جلوگيري ميكند.
3- خطوط لوله به هنگام تعمير ميتوانند در شرايط و فشار كاري معمولي خود، كار كنند و نيازي به قطع گاز نيست. هم چنين در اين روش گاز به هدر نخواهد رفت.
4- به علت وزن كم مواد كامپوزيت، نصب آن بسيار راحت است و تعمير به وسيلة دو نفر بدون نياز به لوازم و دستگاههاي ويژه انجام ميشود.
5- چون در اين روش نيازي به قطع گاز، تكه تكه كردن لوله و جوشكاري نيست در زمان هم صرفه جويي خواهد شد.
جدول (1) مقايسة اين دو روش را نشان ميدهد. اعداد و ارقام ارايه شده بر اساس هزينههاي مصرف شده پس از جايگزيني 16 كيلومتر لوله به روش سنتي و تعمير همين مقدار لوله با روش ارايه شده است. اين پروژه توسط موسسة كامپوزيت ايران انجام شده است.
تحليل:
با توجه به جدول فوق اين روش نسبت به روشهاي قبلي به صرفهتر است. ميزان صرفه جويي رقم بالايي را به خود اختصاص داده است. با توجه به اينكه صنعت گاز در كشور رو به گسترش است و گازرساني به مناطق مختلف در حال انجام است، ضمناً خط انتقال گاز ايران به تركيه راه اندازي شده است و خط لولة انتقال گاز ايران به هند نيز در دست بررسي است، توجه به اين تكنولوژي ميتواند صرفهجويي زيادي در هزينههاي تعمير و نگهداري خطوط انتقال گاز براي كشور داشته باشد. حتي ميتوان اين خدمات را براي كشورهاي وارد كنندة گاز نيز انجام داد. توجه به اين روش براي نگهداري خطوط انتقال نفت و آب در صورت امكان، خالي از فايده نخواهد بود كه توجه مسئولان را در اين زمينه ميطلبد و انجام تحقيقات بيشتر را گوشزد مينمايد
منبع
[External Link Removed for Guests]
خوردگي عامل اصلي تخريب فلزات است كه هزينههاي هنگفتي را به دنبال دارد. مطلب زير كه در شمارة 2 مجلة كامپوزيت انتشار يافته است، به روش ارزاني براي مقابله با اين پديده در خطوط لولة انتقال گاز با استفاده از صفحات كامپوزيتي، اشاره دارد:
اهميت:
تأمين سوخت، يكي از مسايل اساسي هر كشور بوده و انتقال ارزان و مطمئن آن مسالهاي قابل تامل است. يكي از راههاي سريع، مطمئن و پيوسته در انتقال گاز (به عنوان سوخت) استفاده از لولهكشي سراسري است. در بعضي از شرايط لازم است، خطوط لازم براي انتقال گاز از مناطق شوره زار با خاصيت اسيدي بالا و يا مناطق مرطوب و خورنده نيز عبور كند. اين شرايط باعث خوردگي و فساد تدريجي لوله ميشود.
براي دور نگه داشتن لوله از محيط و شرايط خورنده، راههايي چون حفاظت كاتدي و عايقبندي سطح لولههاي فولادي را ميتوان به كار برد. ولي با وجود اين تدابير، گاه پيش ميآيد كه لوله به قدري خورده شود كه ضخامت آن از ضخامت مطمئن طراحي پايينتر بيايد.
در اين زمان بر اساس روش سنتي رايج، بخش خورده شده را از خط خارج كرده و با لولهاي سالم جايگزين ميكنند كه اين راه مستلزم قطع گاز در لوله، بريدن بخش خورده شده و جوشكاري پس از جايگزيني است. به اين ترتيب مقداري سوخت به هدر رفته و در محيط كاري باقي ميماند و گاهي سبب انفجار در مرحلة جوشكاري خواهد شد.
با توجه به مسائل و مشكلات مطرح شده استفاده از يك روش بهتر، لازم به نظر ميرسد. روش تقويت لولههاي انتقال با مواد كامپوزيت، راهي مطمئن و ارزان (جدول 1) است.
تقويت با لايههاي كامپوزيتي:
در اين روش از لايههاي كامپوزيت با الياف شيشه استفاده ميشود. زاويههاي الياف و تعداد لايهها با توجه به فشار، استانداردهاي طراحي و مقدار و وسعت خوردگي در لوله محاسبه ميشود. رزين مناسب نيز با توجه به شرايط شيميايي و حرارتي محل برگزيده شده و بهكار برده ميشود.
لايههاي كامپوزيت بهصورت پارچههايي تهيه شده، در محل با رزين آغشته شده و به وسيلة كارگران متخصص با زاويههاي استاندارد، به روش پيچش روي لولهاي كه سطح آن از پيش آماده شده پيچيده ميشود.
برتريها:
1- در اين روش، هزينههاي مربوط به جوشكاري و قطع گاز در لوله حذف ميشود.
2- اين روش قابليت بازگرداندن لولههاي خورده شده به وضعيت اوليه طراحي را دارا است و همچنين از خوردگي آنها در آينده جلوگيري ميكند.
3- خطوط لوله به هنگام تعمير ميتوانند در شرايط و فشار كاري معمولي خود، كار كنند و نيازي به قطع گاز نيست. هم چنين در اين روش گاز به هدر نخواهد رفت.
4- به علت وزن كم مواد كامپوزيت، نصب آن بسيار راحت است و تعمير به وسيلة دو نفر بدون نياز به لوازم و دستگاههاي ويژه انجام ميشود.
5- چون در اين روش نيازي به قطع گاز، تكه تكه كردن لوله و جوشكاري نيست در زمان هم صرفه جويي خواهد شد.
جدول (1) مقايسة اين دو روش را نشان ميدهد. اعداد و ارقام ارايه شده بر اساس هزينههاي مصرف شده پس از جايگزيني 16 كيلومتر لوله به روش سنتي و تعمير همين مقدار لوله با روش ارايه شده است. اين پروژه توسط موسسة كامپوزيت ايران انجام شده است.
تحليل:
با توجه به جدول فوق اين روش نسبت به روشهاي قبلي به صرفهتر است. ميزان صرفه جويي رقم بالايي را به خود اختصاص داده است. با توجه به اينكه صنعت گاز در كشور رو به گسترش است و گازرساني به مناطق مختلف در حال انجام است، ضمناً خط انتقال گاز ايران به تركيه راه اندازي شده است و خط لولة انتقال گاز ايران به هند نيز در دست بررسي است، توجه به اين تكنولوژي ميتواند صرفهجويي زيادي در هزينههاي تعمير و نگهداري خطوط انتقال گاز براي كشور داشته باشد. حتي ميتوان اين خدمات را براي كشورهاي وارد كنندة گاز نيز انجام داد. توجه به اين روش براي نگهداري خطوط انتقال نفت و آب در صورت امكان، خالي از فايده نخواهد بود كه توجه مسئولان را در اين زمينه ميطلبد و انجام تحقيقات بيشتر را گوشزد مينمايد
منبع
[External Link Removed for Guests]
-
- پست: 1106
- تاریخ عضویت: چهارشنبه ۲۹ شهریور ۱۳۸۵, ۱۱:۱۲ ق.ظ
- سپاسهای ارسالی: 176 بار
- سپاسهای دریافتی: 468 بار
- تماس:
كاربرد كامپوزيت�ها در صنعت خودرو
صنعت كامپوزيت يكي از صنايع رو به رشد در عرصة موادمهندسي است. امروزه به خاطر مزايايي كه كامپوزيتها نسبت به فلزات دارند، توسعة زيادي پيدا كردهاند. از جمله ميتوان به كاربرد قطعات كامپوزيتي در صنعت خودرو اشاره كرد. مهندس مباهات، مدير عامل شركت نورايستاپلاستيك، طي مصاحبهاي با شبكة تحليلگران تكنولوژي ايران، به طرح ديدگاههايي در اين زمينه پرداخت كه در زير به برخي نكات مهم آن اشاره شده است:
اكثر قطعاتي كه در خودرو كاربرد دارند فلزي هستند، اما فلزات محدوديتهايي دارند كه راه را براي استفاده از قطعات كامپوزيت در صنعت خودرو باز كرده است. كامپوزيتهاي مورد استفاده در صنعت خودرو بيشتر از نوع كامپوزيتهاي زمينه پليمري هستند. اين كامپوزيتها از مواد ترموست (گرماسخت) و ترموپلاستيك (گرمانرم) تشكيل شدهاند كه توسط الياف شيشه تقويت ميشوند.
مزايا و صرفهجويي ها
به علت مزايايي كه قطعات كامپوزيتي نسبت به قطعات فلزي دارند و صرفهجوييهايي كه در اثر استفاده از آنها ايجاد ميشود، هر روز قطعات بيشتري از خودرو به قطعات كامپوزيتي تبديل ميشود. در فلزات امكان ريختهگري با ضخامتهاي كم را نداريم. اگر با ورق نيز به شكلدهي قطعه بپردازيم، دورريز زياد دارد و ضايعات را زياد ميكند. در صورتي كه براي كامپوزيتها اين محدوديت وجود ندارد و به خاطر قدرت سيلان بالا ميتوانند تمام قالب را پر كرده و شكل قطعه مورد نظر را كامل كنند.
در زير به بعضي از مزايا و صرفهجوييهاي ناشي از استفاده از مواد كامپوزيت در صنعت خودرو، اشاره شده است:
1. سبكي: اين قطعات به خاطر وزن مخصوص كم داراي وزن كمتري نسبت به قطعات فلزي هستند. وزن تا حدود نصف و حتي بيشتر كاهش پيدا ميكند. طبيعتاً اين كاهش وزن در كاهش مقدار سوخت و استفاده از موتورهايي با قدرت كمتر و كوچكتر موثر خواهد بود. اين مساله باعث صرفهجويي در مصرف سوخت و در نتيجه كاهش آلودگي ميگردد.
2. خواص مكانيكي بالا: به همان نسبت كه وزن قطعات كم ميشود، مقاومت مكانيكي آنها در ابعاد مختلف افزايش مييابد و بهطور متوسط در تمام خواص مكانيكي خواص بهتري نسبت به فلزات از خود نشان ميدهند. اين مسئله باعث افزايش عمر قطعات خواهد شد.
3. مقاومت در برابر خوردگي: بر خلاف فلزات تاثير مواد نمكي و شيميايي و اكسيد شدن در قطعات كامپوزيتي كم است يا اصلاً وجود ندارد كه باعث صرفهجويي در هزينههاي نگهداري و افزايش عمر قطعات ميشود و استفاده از قطعات در محيطهاي مرطوب را براي مدت طولاني فراهم مينمايد.
4. سرمايهگذاري كم: بر خلاف قطعات فلزي براي توليد قطعات با استفاده از كامپوزيتها سرمايهگذاري كمتري لازم است. بهطور مثال اگر براي توليد يك قطعه از فلز چند قالب لازم باشد، براي توليد همان قطعه با كامپوزيت، از يك يا دو قالب بيشتر استفاده نميشود.
5. سهولت توليد: اين قطعات را ميتوان با ماشين آلات كمتر و با سهولت بيشتري نسبت به فلزات و با تعداد بيشتري توليد كرد.
روشهاي توليد
با توجه به نوع قطعه و خواص مورد نظر، در قطعات كامپوزيتي با زمينه پليمر، روشهاي مختلفي براي توليد وجود دارد. در زير به شرح بعضي از آنها پرداختهايم:
1) روشهاي دستي:(Hand Lay-up) كه روش پيچيدهاي نيست و تيراژ پايين دارد. اين روش براي قطعات ساده كه انتظار بالايي از نظر خواص مكانيكي از آنها نداريم استفاده ميشود، مانند شناورها، قايقها، گلدانها و اتاقكها.
2) روش:RTM (Resin Transfer Molding) در اين روش يك قالب زريني داريم كه پارچهاي از فايبرگلاس در آن قرار ميگيرد و سپس رزين تزريق ميگردد. اين روش از دقت و صافي سطح بيشتري نسبت به روش دستي برخوردار است. ولي چون فشار بالا نيست به هم پيوستگي كمتري نسبت به روشSMC دارد. RTM نسبت به روش دستي به سرمايهگذاري بيشتري نياز دارد.
3) روش:SMC ( Sheet Molding compound) در اين روش ابتدا مواد ترموست (گرماسخت) با الياف شيشه تقويت شده و سپس بصورت ورق در ميآيد و سپس تحت گرما و فشار در قالب پرس شده و شكل ميگيرد.
4) روش :GMT (Glass Matt reinforced Thermoplastic) در اين روش مواد ترموپلاستيك (گرمانرم) با پارچهاي از فايبر گلاس مسلح شده و تحت فشار شكل ميگيرند.
5) روش :FW (Filament Winding) اين روش عمدتاً براي توليد قطعات مدور استفاده ميشود كه به صورت پيوسته توليد ميشوند، مثلاٌ براي توليد لولهها، به دور هستهاي استوانهاي، فايبر گلاس آغشته به رزين پيچيده ميشود و بعد مواد تحت گرما حالت نهايي به خود ميگيرند.
6) روش :BMC (Bulk Molding Compound) تودهاي از خمير كه شامل مواد پليمري و فايبرگلاس ميباشد، تحت فشار به قالب تزريق ميشود.
7) روش : LFT (Long Fiber Thermoplastic) در اين روش مواد ترموپلاستيك با الياف شيشه در داخل اكسترودر مخلوط ميشوند و پس از خروج از اكسترودر تحت فشار، قطعه شكل نهايي را به خود ميگيرد.
روشهاي SMC و GMT بيشتر در ساخت قطعات در صنعت خودرو كاربرد دارند. امروزه تمام بدنة خودرو از روش SMCتوليد ميشود. بهطور مثال ميتوان به خودرو رنو مدل spas اشاره كرد كه تمام بدنه آن كامپوزيتي است. سپرها، سيني زير موتور، قطعات زير خودرو (Under body cover)، سقف خودور، قاب چراغها، سيني جا چراغي، جاي فن و غيره از جمله قطعاتي هستند كه معمولاٌ از كامپوزيتها ساخته ميشوند.
منبع
[External Link Removed for Guests]
صنعت كامپوزيت يكي از صنايع رو به رشد در عرصة موادمهندسي است. امروزه به خاطر مزايايي كه كامپوزيتها نسبت به فلزات دارند، توسعة زيادي پيدا كردهاند. از جمله ميتوان به كاربرد قطعات كامپوزيتي در صنعت خودرو اشاره كرد. مهندس مباهات، مدير عامل شركت نورايستاپلاستيك، طي مصاحبهاي با شبكة تحليلگران تكنولوژي ايران، به طرح ديدگاههايي در اين زمينه پرداخت كه در زير به برخي نكات مهم آن اشاره شده است:
اكثر قطعاتي كه در خودرو كاربرد دارند فلزي هستند، اما فلزات محدوديتهايي دارند كه راه را براي استفاده از قطعات كامپوزيت در صنعت خودرو باز كرده است. كامپوزيتهاي مورد استفاده در صنعت خودرو بيشتر از نوع كامپوزيتهاي زمينه پليمري هستند. اين كامپوزيتها از مواد ترموست (گرماسخت) و ترموپلاستيك (گرمانرم) تشكيل شدهاند كه توسط الياف شيشه تقويت ميشوند.
مزايا و صرفهجويي ها
به علت مزايايي كه قطعات كامپوزيتي نسبت به قطعات فلزي دارند و صرفهجوييهايي كه در اثر استفاده از آنها ايجاد ميشود، هر روز قطعات بيشتري از خودرو به قطعات كامپوزيتي تبديل ميشود. در فلزات امكان ريختهگري با ضخامتهاي كم را نداريم. اگر با ورق نيز به شكلدهي قطعه بپردازيم، دورريز زياد دارد و ضايعات را زياد ميكند. در صورتي كه براي كامپوزيتها اين محدوديت وجود ندارد و به خاطر قدرت سيلان بالا ميتوانند تمام قالب را پر كرده و شكل قطعه مورد نظر را كامل كنند.
در زير به بعضي از مزايا و صرفهجوييهاي ناشي از استفاده از مواد كامپوزيت در صنعت خودرو، اشاره شده است:
1. سبكي: اين قطعات به خاطر وزن مخصوص كم داراي وزن كمتري نسبت به قطعات فلزي هستند. وزن تا حدود نصف و حتي بيشتر كاهش پيدا ميكند. طبيعتاً اين كاهش وزن در كاهش مقدار سوخت و استفاده از موتورهايي با قدرت كمتر و كوچكتر موثر خواهد بود. اين مساله باعث صرفهجويي در مصرف سوخت و در نتيجه كاهش آلودگي ميگردد.
2. خواص مكانيكي بالا: به همان نسبت كه وزن قطعات كم ميشود، مقاومت مكانيكي آنها در ابعاد مختلف افزايش مييابد و بهطور متوسط در تمام خواص مكانيكي خواص بهتري نسبت به فلزات از خود نشان ميدهند. اين مسئله باعث افزايش عمر قطعات خواهد شد.
3. مقاومت در برابر خوردگي: بر خلاف فلزات تاثير مواد نمكي و شيميايي و اكسيد شدن در قطعات كامپوزيتي كم است يا اصلاً وجود ندارد كه باعث صرفهجويي در هزينههاي نگهداري و افزايش عمر قطعات ميشود و استفاده از قطعات در محيطهاي مرطوب را براي مدت طولاني فراهم مينمايد.
4. سرمايهگذاري كم: بر خلاف قطعات فلزي براي توليد قطعات با استفاده از كامپوزيتها سرمايهگذاري كمتري لازم است. بهطور مثال اگر براي توليد يك قطعه از فلز چند قالب لازم باشد، براي توليد همان قطعه با كامپوزيت، از يك يا دو قالب بيشتر استفاده نميشود.
5. سهولت توليد: اين قطعات را ميتوان با ماشين آلات كمتر و با سهولت بيشتري نسبت به فلزات و با تعداد بيشتري توليد كرد.
روشهاي توليد
با توجه به نوع قطعه و خواص مورد نظر، در قطعات كامپوزيتي با زمينه پليمر، روشهاي مختلفي براي توليد وجود دارد. در زير به شرح بعضي از آنها پرداختهايم:
1) روشهاي دستي:(Hand Lay-up) كه روش پيچيدهاي نيست و تيراژ پايين دارد. اين روش براي قطعات ساده كه انتظار بالايي از نظر خواص مكانيكي از آنها نداريم استفاده ميشود، مانند شناورها، قايقها، گلدانها و اتاقكها.
2) روش:RTM (Resin Transfer Molding) در اين روش يك قالب زريني داريم كه پارچهاي از فايبرگلاس در آن قرار ميگيرد و سپس رزين تزريق ميگردد. اين روش از دقت و صافي سطح بيشتري نسبت به روش دستي برخوردار است. ولي چون فشار بالا نيست به هم پيوستگي كمتري نسبت به روشSMC دارد. RTM نسبت به روش دستي به سرمايهگذاري بيشتري نياز دارد.
3) روش:SMC ( Sheet Molding compound) در اين روش ابتدا مواد ترموست (گرماسخت) با الياف شيشه تقويت شده و سپس بصورت ورق در ميآيد و سپس تحت گرما و فشار در قالب پرس شده و شكل ميگيرد.
4) روش :GMT (Glass Matt reinforced Thermoplastic) در اين روش مواد ترموپلاستيك (گرمانرم) با پارچهاي از فايبر گلاس مسلح شده و تحت فشار شكل ميگيرند.
5) روش :FW (Filament Winding) اين روش عمدتاً براي توليد قطعات مدور استفاده ميشود كه به صورت پيوسته توليد ميشوند، مثلاٌ براي توليد لولهها، به دور هستهاي استوانهاي، فايبر گلاس آغشته به رزين پيچيده ميشود و بعد مواد تحت گرما حالت نهايي به خود ميگيرند.
6) روش :BMC (Bulk Molding Compound) تودهاي از خمير كه شامل مواد پليمري و فايبرگلاس ميباشد، تحت فشار به قالب تزريق ميشود.
7) روش : LFT (Long Fiber Thermoplastic) در اين روش مواد ترموپلاستيك با الياف شيشه در داخل اكسترودر مخلوط ميشوند و پس از خروج از اكسترودر تحت فشار، قطعه شكل نهايي را به خود ميگيرد.
روشهاي SMC و GMT بيشتر در ساخت قطعات در صنعت خودرو كاربرد دارند. امروزه تمام بدنة خودرو از روش SMCتوليد ميشود. بهطور مثال ميتوان به خودرو رنو مدل spas اشاره كرد كه تمام بدنه آن كامپوزيتي است. سپرها، سيني زير موتور، قطعات زير خودرو (Under body cover)، سقف خودور، قاب چراغها، سيني جا چراغي، جاي فن و غيره از جمله قطعاتي هستند كه معمولاٌ از كامپوزيتها ساخته ميشوند.
منبع
[External Link Removed for Guests]
-
- پست: 1106
- تاریخ عضویت: چهارشنبه ۲۹ شهریور ۱۳۸۵, ۱۱:۱۲ ق.ظ
- سپاسهای ارسالی: 176 بار
- سپاسهای دریافتی: 468 بار
- تماس:
كاربرد كامپوزيت�ها در راه�آهن بخش دوم
بهخاطر ويژگيهاي خاص مواد كامپوزيتي، روز به روز استفاده از اين مواد در صنايع مختلف گسترش بيشتري مييابد. در ذيل به كاربرد جديدي از اين مواد در راه آهن اشاره شده است:
خبر: (مأخذ: نشرية كامپوزيت، شمارة 1، صفحة 12)
شركت تايتك واقع در هوستون در ايالت تگزاس، يك واحد تابعه از گروه تكنولوژيهاي آمريكاي شمالي است. اين شركت بيش از شش سال است كه در زمينة توسعه و آزمايش تراورسها (چوبهاي عرضي كه در زير ريل راه آهن قرار ميگيرند) كار ميكند. تايتك با استفاده از پلاستيك بازيافتي و مواد دورريختني كه با افزودنيها و پر كنندههاي ويژهاي مخلوط شدهاند، يك نوع تراورس ساخته است. تراورسهاي تايتك هماندازة تراورسهاي چوبي هستند و ميتوانند همانند چوب ميخكوبي شوند. برخلاف چوب اين تراورسها نميشكنند و ترك برنميدارند، همچنين مستعد پوسيدگي نيستند، حشرات نميتوانند به آنها آسيبي بزنند و خواص خود را نيز به مدت طولانيتري حفظ ميكنند.
هشتاد درصد محتواي اين تراورسها را ضايعات بازيافتي كمقيمت، مثل ضايعات رزيني آسياب شده، لاستيك خرد شده از تايرهاي بازيافتي و ضايعات فيلمهاي پلياتيلني با دانسيته بالا(HDPE) تشكيل ميدهند. به اين مواد اصلي، پركنندهها و تقويتكنندهها نيز افزوده ميشوند. سپس تراورسها، قالبگيري شده و درون قالب، سرد ميشوند تا شكل و ابعاد مناسب خود را حفظ كنند. قيمت نهايي تراورسهاي كامپوزيتي برابر با قيمت يك تراورس چوبي با كيفيت بالا خواهد بود؛ يعني بين 30 تا40 دلار در آمريكا و حدود 50 دلار در اروپا.
اخيراً شركت تايتك قراردادي دو ساله به ارزش 10 ميليون دلار براي تامين تراورسهاي كامپوزيتي راهآهن يونيون به پاسفيك منعقد ساخته است. تايتك اميدوار است كه بيش از پنج درصد بازار تراورسهاي عرضي جهان را در اختيار بگيرد. به اين ترتيب سالانه بيش از سه ميليون تراورس توليد خواهد كرد.
تحليل:
چنانچه از متن خبر فوق مشاهده ميشود، تراورسهاي كامپوزيتي با داشتن قيمتي معادل قيمت بهترين نوع چوبي آن، از مزاياي ديگري نظير سهولت كاربرد، عمر طولانيتر و خواص مكانيكي بهتر برخوردار هستند كه اقتصادي بودن استفاده از آنها را مسلم ميسازد. علاوه بر اينها مواد اولية مورد استفاده براي ساخت اين تراورسها اغلب از مواد ارزان هستند كه از ضايعات كارخانجات ديگر به دست آمدهاند. اين مساله علاوه بر ايجاد يك منبع درآمد براي اين كارخانجات منجر به خروج آنها از طيف آلايندههاي زيست محيطي و تبديل به مواد بازيافت شده و مفيد ميگردد. بهعلت عدم پوسيدگي، استفاده از اين تراورسها در مناطق مرطوب به صرفهتر از نوع چوبي آن است. با توجه به آمار ارائه شده در مطلب فوق، وجود بازار بزرگي در جهان براي اين محصول قابل تصور است. روش جديد، همچنان كه شركت تايتك پيشبيني كرده است، سهم خوبي از بازار را بدست خواهد آورد.
با توجه به توليد فيلم پلياتيلن سنگين در كشور و وجود كارخانجات متعدد لاستيكسازي و منابع محدود چوب (جنگلها) و وجود توان طراحي قطعات كامپوزيتي در كشور، بهنظر ميرسد توليد اين تراورسها در داخل، به صرفه خواهد بود.
منبع
[External Link Removed for Guests]
بهخاطر ويژگيهاي خاص مواد كامپوزيتي، روز به روز استفاده از اين مواد در صنايع مختلف گسترش بيشتري مييابد. در ذيل به كاربرد جديدي از اين مواد در راه آهن اشاره شده است:
خبر: (مأخذ: نشرية كامپوزيت، شمارة 1، صفحة 12)
شركت تايتك واقع در هوستون در ايالت تگزاس، يك واحد تابعه از گروه تكنولوژيهاي آمريكاي شمالي است. اين شركت بيش از شش سال است كه در زمينة توسعه و آزمايش تراورسها (چوبهاي عرضي كه در زير ريل راه آهن قرار ميگيرند) كار ميكند. تايتك با استفاده از پلاستيك بازيافتي و مواد دورريختني كه با افزودنيها و پر كنندههاي ويژهاي مخلوط شدهاند، يك نوع تراورس ساخته است. تراورسهاي تايتك هماندازة تراورسهاي چوبي هستند و ميتوانند همانند چوب ميخكوبي شوند. برخلاف چوب اين تراورسها نميشكنند و ترك برنميدارند، همچنين مستعد پوسيدگي نيستند، حشرات نميتوانند به آنها آسيبي بزنند و خواص خود را نيز به مدت طولانيتري حفظ ميكنند.
هشتاد درصد محتواي اين تراورسها را ضايعات بازيافتي كمقيمت، مثل ضايعات رزيني آسياب شده، لاستيك خرد شده از تايرهاي بازيافتي و ضايعات فيلمهاي پلياتيلني با دانسيته بالا(HDPE) تشكيل ميدهند. به اين مواد اصلي، پركنندهها و تقويتكنندهها نيز افزوده ميشوند. سپس تراورسها، قالبگيري شده و درون قالب، سرد ميشوند تا شكل و ابعاد مناسب خود را حفظ كنند. قيمت نهايي تراورسهاي كامپوزيتي برابر با قيمت يك تراورس چوبي با كيفيت بالا خواهد بود؛ يعني بين 30 تا40 دلار در آمريكا و حدود 50 دلار در اروپا.
اخيراً شركت تايتك قراردادي دو ساله به ارزش 10 ميليون دلار براي تامين تراورسهاي كامپوزيتي راهآهن يونيون به پاسفيك منعقد ساخته است. تايتك اميدوار است كه بيش از پنج درصد بازار تراورسهاي عرضي جهان را در اختيار بگيرد. به اين ترتيب سالانه بيش از سه ميليون تراورس توليد خواهد كرد.
تحليل:
چنانچه از متن خبر فوق مشاهده ميشود، تراورسهاي كامپوزيتي با داشتن قيمتي معادل قيمت بهترين نوع چوبي آن، از مزاياي ديگري نظير سهولت كاربرد، عمر طولانيتر و خواص مكانيكي بهتر برخوردار هستند كه اقتصادي بودن استفاده از آنها را مسلم ميسازد. علاوه بر اينها مواد اولية مورد استفاده براي ساخت اين تراورسها اغلب از مواد ارزان هستند كه از ضايعات كارخانجات ديگر به دست آمدهاند. اين مساله علاوه بر ايجاد يك منبع درآمد براي اين كارخانجات منجر به خروج آنها از طيف آلايندههاي زيست محيطي و تبديل به مواد بازيافت شده و مفيد ميگردد. بهعلت عدم پوسيدگي، استفاده از اين تراورسها در مناطق مرطوب به صرفهتر از نوع چوبي آن است. با توجه به آمار ارائه شده در مطلب فوق، وجود بازار بزرگي در جهان براي اين محصول قابل تصور است. روش جديد، همچنان كه شركت تايتك پيشبيني كرده است، سهم خوبي از بازار را بدست خواهد آورد.
با توجه به توليد فيلم پلياتيلن سنگين در كشور و وجود كارخانجات متعدد لاستيكسازي و منابع محدود چوب (جنگلها) و وجود توان طراحي قطعات كامپوزيتي در كشور، بهنظر ميرسد توليد اين تراورسها در داخل، به صرفه خواهد بود.
منبع
[External Link Removed for Guests]