پوشش‌های مقاوم به سایش برای افزایش عمر قطعات صنعتی تولید شد
تاریخ انتشار: ۲۳ تیر ۱۳۹۸ | کد خبر: ۲۴۴۰۱۱۴۲
محققان دانشکده مهندسی معدن و متالورژی دانشگاه صنعتی امیرکبیر با همکاری دانشگاه سیدنی استرالیا پوشش‌هایی برای افزایش مقاومت به سایش فولاد برای تولید قالب‌های شکل‌دهی تولید کردند. به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو به نقل از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، محققان دانشکده مهندسی معدن و متالورژی دانشگاه صنعتی امیرکبیر با همکاری دانشگاه سیدنی استرالیا اخیرا به تولید پوشش‌هایی برای افزایش مقاومت به سایش فولاد ابزار AISI H ۱۳ به عنوان یکی از فولاد‌های پرکاربرد برای تولید قالب‌های شکل دهی دست یافتند که به گفته آنها اعمال این پوشش می‌تواند در افزایش طول عمر قطعات در صنعت موثر باشد.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
امید شریف احمدیان دانش آموخته دکتری دانشکده مهندسی معدن و متالورژی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تماس سطوح قطعات مختلف با یکدیگر را یکی از عوامل اصلی کاهش عمر قطعات در صنعت دانست و گفت: فولاد ابزار AISI H ۱۳ یکی از فولاد‌های پرکاربرد برای تولید قالب‌های شکل‌دهی است که تحت سایش شدید قرار می‌گیرد از این رو اعمال پوشش مقاوم به سایش بر روی این فولاد، راهکار مناسب و اقتصادی به شمار می‌رود.
وی پوشش‌های کربنی شبه الماسی «DLC» را بهترین پوشش برای این فولاد دانست؛ چراکه دارای خواص منحصر به فردی، چون مقاومت سایشی بالا، ضریب اصطکاک کم، سختی بالا و خنثی ازنظر شیمیایی است و می‌توانند انتخابی مناسب برای افزایش طول عمر قطعات در این زمینه باشند.
شریف احمدیان با اشاره به اجرای پروژه تحقیقاتی با عنوان طراحی و تولید پوشش دو لایه کربنی شبه الماس برای کاربرد‌های سایشی در صنعت در دانشگاه صنعتی امیرکبیر عنوان کرد: در این طرح پوشش دولایه توسط روش رسوب شیمیایی بخار به کمک پلاسما «PACVD» بر زیر لایه فولاد ابزار نیتروژن کربن‌دهی شده، اعمال شد.
این محقق با تاکید بر اینکه دستگاه رسوب شیمیایی بخار به کمک پلاسما از سوی فرزاد محبوبی استاد راهنمای این پروژه طراحی و ساخته و بومی‌سازی شد، ادامه داد: عملکرد سایشی پوشش‌های کربن شبه الماسی تحت تأثیر عوامل بسیاری از جمله چسبندگی پوشش به زیرلایه، شرایط محیطی در طول آزمون سایش و سختی پوشش، می‌تواند تغییر کند. اما برای زیر لایه‌های نرم مانند فولاد، کاهش چسبندگی پوشش به زیرلایه تأثیر منفی بر رفتار سایشی پوشش دارد.
وی با بیان اینکه به منظور بهبود چسبندگی پوشش‌ها به زیرلایه و تأثیر متقابل آن بر رفتار سایشی، چند راهکار اساسی به کار گرفته شد، اضافه کرد: فاز اول اعمال فرآیند نیتروژن کربن دهی روی نمونه‌های فولادی به منظور افزایش سختی زیرلایه و در فاز دوم با اضافه شدن عنصر نیتروژن به ساختار پوشش و تولید پوشش‌های کربن شبه الماسی نیتروژن دار «N-DLC»، سختی و تنش‌های موجود در پوشش کاهش یافت و نهایتاً باعث بهبود چسبندگی آن به زیر لایه شد.
شریف احمدیان فاز سوم این فرآیند را طراحی و تولید پوشش دولایه N-DLC/DLC از مقادیر بهینه شده توسط روش سطح پاسخ «RSM» برای پوشش‌های تک لایه کربن شبه الماسی «DLC و N-DLC» ذکر کرد و یادآور شد: در فاز چهارم با اعمال فرآیند توری فعال در دستگاه رسوب شیمیایی بخار به کمک پلاسما، پوشش دولایه مربوطه با ضریب اصطکاک ۱۲/۰ و پایداری بالا در رفتار سایشی تولید شد.
وی با اشاره به بررسی مورفولوژی سطحی و ساختار پوشش‌ها توسط میکروسکوپ نیروی اتمی «AFM»، میکروسکوپ الکترونی «SEM» و همچنین گسیل میدانی «FESEM» تجهیز شده با طیف سنجی پراش انرژی پرتوایکس «EDS»، تصریح کرد: همچنین مطالعات ساختاری پوشش‌ها توسط آنالیز‌های طیف سنجی رامان، فوتوالکترون‌های اشعه ایکس «XPS»، مادون‌قرمز «ATR-FTIR»، انتشار نوری «OES»، الیپسومتری و پراش اشعه ایکس «XRD» انجام شد.
محقق این طرح با بیان اینکه فعالیت‌های تکمیلی این پروژه به مدت ۷ ماه در دانشگاه سیدنی استرالیا در قالب فرصت تحقیقاتی انجام شده است، بیان کرد: تجربیات و نقطه نظرات اساتید و محققان این عرصه در این دانشگاه به همراه تجهیزات جدید و پیشرفته پوشش دهی و آنالیز مواد مستقر در گروه فیزیک پلاسما و مهندسی سطح دانشگاه سیدنی، نقش بسزایی در زمینه ارتقا سطح علمی این پروژه داشته است.
به گفته وی طراحی پوشش دولایه N-DLC/DLC نه تنها باعث افزایش عمر قطعات استفاده شده در قالب‌های شکل دهی می‌شود، بلکه از لحاظ اقتصادی بسیار با صرفه بوده است. استفاده از گاز نیتروژن در کنار گاز‌های مورد استفاده دیگر نظیر متان و آرگون در اتمسفر پلاسمای دستگاه و هم چنین دمای پایین و زمان کوتاه فرآیند، در مقایسه با روش‌های دیگر تولید این نوع از پوشش‌ها، باعث کاهش هزینه‌های تولید در مقیاس صنعتی می‌شود.
شریف احمدیان یادآور شد: این پوشش دولایه طراحی‌شده هیچ‌گونه معادل خارجی و یا داخلی نداشته و بخشی از نوآوری موجود در این پروژه دکتری است، اما در مقایسه با پوشش‌های معادل خارجی کربن شبه الماسی که از نیتروژن در آنها استفاده شده است این پوشش دولایه با ایجاد یک حالت گرادیانی از خواص مکانیکی و شیمیایی از زیرلایه تا سطح پوشش، باعث ایجاد خواص مقاومت به سایشی بالا به همراه چسبندگی مناسب به زیرلایه می‌شود.
منبع: خبرگزاری دانشجو
کلیدواژه: دانشگاه صنعتی امیرکبیر
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت snn.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری دانشجو» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۲۴۴۰۱۱۴۲ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
سود مشارکت خودروسازان و دانش‌بنیان‌ها در تولید قطعات خودرویی
ابراهیم شجاعت پژوهشگر و کارشناس صنعت خودروسازی در گفت‌وگو با خبرنگار اقتصادی خبرگزاری علم و فناوری آنا گفت: اولین موضوع در رابطه با شرکت‌های دانش‌بنیان در صنعت این است که باید با معیار درستی حقیقت دانش‌بنیانی این شرکت‌ها سنجیده شود. طی چند سال گذشته این مورد که بسیاری از شرکت‌ها برای دریافت تسهیلات ادعای دانش‌بنیانی دارند، اما حقیقت آنها متفاوت است.
وی ادامه داد: این موضوع که آیا این شرکت حقیقتا دانش‌بنیان هست را از روی محصول و نتیجه کار آنها می‌توان فهمید و بهتر است از دسته بندی بر اساس فرآیند تولید صرف‌نظر کنیم. شایان ذکر است که در هر خودرو به طور متوسط بیش از دو هزار قطعه وجود دارد؛ در تولید بسیاری از این قطعات پیچیدگی‌های فنی وجود دارد که به دست دانش‌بنیان‌ها قابل حل است.
شجاعت در ادامه گفت: گستردگی فرصت کار برای دانش‌بنیان‌ها در صنعت قطعه سازی خودرو از روش‌های فنی تولید خود قطعه تا ساخت مواد اولیه و حتی ماشین‌آلات مورد نیاز برای تولید قطعه است. همچنین لازم به ذکر است که خودروسازان نیز با کمی همت مضاعف می‌توانند حلقه‌های تولید تجاری خود را به دانش‌بنیان‌ها بیشتراز قبل متصل کنند تا شکاف‌های فناورانه تولید پوشش داده شود.
وی تصریح کرد: اتصال گپ‌های فناوری به شرکت‌های دانش‌بنیان با توجه به اینکه معمولا بودجه آنچنانی نیز نیاز ندارد و به نوعی پیش خرید قطعه است، سود مناسبی به همراه دارد و به راحتی ضرایب سود رشد خواهد کرد. به همین جهت خودروسازان می‌توانند این شکاف‌ها را پر کرده و از طریق علاوه بر کسب سود و حل مشکلات تیراژ تولید، ارزبری و مشکلات کیفیت تولید داخل را نیز رفع کنند.
رابطه دانش‌بنیان ها و تولید در چیست؟
این پژوهشگر صنعت خودرو اظهار کرد: شایان ذکر است که شرکت‌های دانش بنیان بهتر است که مستقیما وارد مبحث تولید نشوند چرا که ماهیت و ذات این شرکت‌ها فناور بودن است و پس از به ثمررساندن ابداعی باید به سمت تحقیق و توسعه نوآوری دیگری حرکت کنند. به همین جهت بهتر است که تولید به مجری دیگری سپرده شود. در سالیان اخیر یک شرکت خودروسازی داخلی دوبار اقدام به انجام این کار کرده است، اما به نظر می‌رسید که این همکاری دانش‌بنیان‌ها بیشتر به جهت نمایش بوده است.
تحولات سال جاری در صنعت خودرو
شجاعت تصریح کرد: به نظر می‌رسد که در فصل بهار خودروسازان برای افزایش قیمت کارخانه‌ای خودرو‌ها اقدام کنند. همچنین با توجه به ارتباط مستقیم خودرو‌های مونتاژی و قیمت ارز به نظر می‌رسد که با توجه به عدم تغییر قیمت ارز نیمایی در این نوع خودرو شاهد تغییر قیمت چندانی نباشیم. همچنین به نظر می‌رسد که خودرو‌های چینی امسال سهم بیشتری از بازار خودرو را به خود اختصاص خواهند داد.
وی گفت: در بحث خودرو‌های وارداتی نیز به نظر می‌رسد که حجم واردات خودرو‌های برقی به رقم قابل توجه ۵۰ هزار دستگاه خواهد رسید که اکثرا در اختیار ناوگان تاکسیرانی قرار می‌گیرند. همچنین در خصوص واردات خودروی نو نیز وارداتی در حدود ۲۰ هزار دستگاه پیش بینی می‌شود. شایان ذکر است که در مبحث واردات خودرو‌های دسته دوم به نظر می‌رسد که در سال جاری شاهد تحولی نخواهیم بود و در صورت فشار صرفا به تدوین دستورالعمل‌های آن پرداخته شود.
انتهای پیام/
حمله به نمازگزاران در گذره هرات افغانستان/ ۶ نفر شهید شدند