ساخت لبه‌های برش فوق سخت توسط محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر

به گزارش حوزه دانشگاهی گروه علمی پزشکی باشگاه خبرنگاران جوان،  بهزاد نایبی دانش آموخته دکتری مهندسی مواد، کامپوزیت دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «تولید کامپوزیت‌های سرامیکی فوق دما بالای تقویت شده با فاز‌های کاربیدی درجا به روش تف‌جوشی پلاسما جرقه‌ای» گفت: تولید قطعات از سرامیک‌های فوق دمابالا به روش‌های ذوبی در دمای ذوب بیشتر از ۳۰۰۰ درجه سانتی‌گراد، تقریبا غیرممکن است.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

او افزود: از این رو، روش‌های مبتنی بر متالورژی پودر، تنها راه ممکن برای تولید این گروه از سرامیک‌ها هستند که خود با چالش‌های فناورانه گوناگونی مواجهند. افزون بر نیاز به کوره‌های پخت با دمای بیش از ۲۰۰۰ درجه سانتیگراد که بسیار گرانقیمت هستند، قطعات سرامیکی فوق دما بالای تولید شده به روش متالورژی پودر، معمولا خواص مکانیکی ضعیفی دارند که کاربرد‌های آن‌ها را محدود می‌کند. کامپوزیت‌سازی، یکی از اصلی‌ترین راهکار‌های افزایش خواص مکانیکی این دسته کامپوزیت‌ها است. از این رو در این پروژه تصمیم گرفته شد تا در گام نخست، از این راهکار برای غلبه بر خواص مکانیکی ضعیف قطعات، استفاده شود.

نایبی با اشاره به کامپوزیت‌های سرامیکی طراحی شده در این پروژه گفت: این سرامیک‌ها ترکیبی از سختی بسیار بالا، دیرگدازی، مقاومت به شوک حرارتی و پایداری شیمیایی را ارئه می‌دهند که کاربرد‌های بالقوه فراوانی را برای آنها، ایجاد می‌کند.

به گفته او، این کامپوزیت‌ها در صنایع هوافضای پیشرفته، سپر‌های حرارتی و ابزار‌های برش و ماشینکاری، کاربرد دارند.

دانش آموخته دکتری مهندسی مواد، کامپوزیت دانشگاه صنعتی امیرکبیر با بیان اینکه تولید این سرامیک‌ها به روش‌های مرسوم متالورژی پودر، مستلزم به‌کارگیری دما‌های پخت بیش از ۲۰۰۰ درجه سانتی‌گراد است، گفت: این روش‌های قدیمی از دیدگاه فناورانه، بسیار گرانقیمت هستند و صرفه اقتصادی ایجاد نمی‌کنند. همچنین، پخت این مواد در دما‌های بیش از ۲۰۰۰ درجه سانتی‌گراد، با کاهش زیادی در چقرمگی شکست همراه است که کاربرد‌های قطعات را با چالش مواجه می‌کند.

دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر بیان کرد: این در حالی است که روش نوین پلاسما جرقه‌ای قابلیت چگال سازی قطعات در دما‌های پایین‌تر و زمان‌های بسیار کوتاه را فراهم می‌کند. از این رو، روش یاد شده به عنوان راهکار دوم برای بهینه‌سازی ویژگی‌ها و افزایش صرفه اقتصادی تولید، به‌کار گرفته شد.

به گفته نایبی، به‌کارگیری راهبرد تقویت با سنتز درجای فاز‌های کاربیدی، مهم‌ترین جنبه نوآوری این پژوهش است که نه تنها افزایش چشمگیر خواص مکانیکی را سبب می‌شود، که به کاهش بیشتر دمای تف‌جوشی نیز کمک می‌کند. به بیان دیگر، در این پژوهش برای نخستین بار در جهان با در نظر گرفتن ترکیبی از سه راهکار یاد شده، قطعات ابزار برش (الماسه‌های تراش) از جنس کامپوزیت‌های زمینه دی‌بورید زیرکونیم و دی‌بورید تیتانیم، با خواص برتر تولید شده‌اند که مزیت‌های گوناگونی را در مقایسه با قطعات مشابه از جنس دیگر مواد، فراهم می‌سازند.

او اضافه کرد: روش به‌کار گرفته شده در این پژوهش، قابلیت تولید کامپوزیت‌های سرامیکی فوق دما بالا را در دما‌های کمتر از ۱۸۰۰ درجه سانتی‌گراد فراهم می‌کند که با توجه به تکنولوژی موجود، به راحتی و با قیمت بسیار پایین‌تر، در دسترس است.

این محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر تصریح کرد: هزینه تمام شده قطعات در مقایسه با لبه‌های برش موجود در بازار، به شکل چشمگیری پایین‌تر و دوام قطعات، بسیار بالاتر است.

او افزود: مهم‌ترین پیچیدگی طرح، جبران آثار کاهش دمای تف‌جوشی بود که طی آن، با تنظیم ترکیب و توزیع مواد اولیه در زمینه کامپوزیتی و نیز راهکار سنتز درجای فاز‌های تقویت‌کننده، نه تنها آثار مخرب کاهش دمای تف‌جوشی بر افت چگالی کامپوزیت جبران شد، که خواص مکانیکی به شکل چشمگیری ارتقاء یافت که در مقایسه با داده‌های منتشر شده، رکوردی جهانی برای این مواد به شمار می‌رود.

نایبی افزود: با توجه به بررسی‌های عملی و آزمون‌های تجربی، قطعات تولید شده در این پژوهش چه از دیدگاه ویژگی‌های عملکردی و چه از دیدگاه دوام و قابلیت تحمل شوک‌های حرارتی و لرزش حین فرایند برش، جایگزین مناسبی برای ابزار فعلی به شمار می‌روند.

او تاکید کرد: در این پروژه، ساخت لبه‌های برش (الماسه) فوق سخت تماما کامپوزیت سرامیکی برای نخستین بار در جهان، به نتیجه رسیده است. این در حالی است که قطعات با کاربرد مشابه، یا از جنس الماس و کاربید تنگستن ساخته می‌شوند که بسیار گران قیمت هستند، یا با اعمال پوشش‌های سرامیکی بر فولاد‌های ابزار تولید می‌شوند که دوام آن‌ها بسیار محدود است.

نایبی در خصوص مزیت‌های رقابتی طرح گفت: سختی بسیار بالا و قابل مقایسه با الماس، چقرمگی شکست بالا که نیاز به زمینه‌های فلزی را از بین می‌برد و دوام و شوک‌پذیری حرارتی بسیار بالا که امکان تراشکاری بدون نیاز به خنک کننده را فراهم می‌کند، از مزیت‌های رقابتی این طرح به شمار می‌روند.

گفتنی است: این طرح با راهنمایی آقایان دکتر نادر پروین، دانشیار دانشکده مهندسی مواد دانشگاه صنعتی امیرکبیر و دکتر مهدی شاهدی اصل، دانشیار دانشگاه محقق اردبیلی به نتیجه رسیده است.

انتهای پیام/ 

منبع: باشگاه خبرنگاران

کلیدواژه: دانشگاه امیرکبیر فناوری جدید دانشگاه صنعتی امیرکبیر درجه سانتی گراد خواص مکانیکی کامپوزیت ها بسیار بالا سرامیک ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.yjc.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «باشگاه خبرنگاران» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۱۷۶۰۸۹۷ 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:

برنامه افزایش صادرات ایران‌خودرو به روسیه در سال ۱۴۰۳

به گزارش «تابناک» به نقل از ایکوپرس- امیرعباس فرنودی، با اشاره به برنامه‌ریزی‌های صورت گرفته برای صادرات خودرو به کشور روسیه، عنوان کرد: این برنامه در چند مرحله اجرا شده است، در سال گذشته و در مرحله نخست توانستیم بخشی از زیرساخت‌های صادرات به روسیه را فراهم کرده و بخشی از قطعات مربوط به خدمات پس از فروش را به این کشور ارسال کنیم. در مرحله دوم نیز به زودی بخش دوم قطعات ارسال خواهد شد تا انبارهای روسیه برای ارایه خدمات پس از فروش از قطعات کافی برخوردار باشند.
وی با بیان این‌که فرآیند دریافت استاندارد برای تارا و سایر خودروهایی که قرار است در بازار روسیه به فروش برسد هم‌چنان در جریان است، بیان کرد: در صورت اخذ گواهی‌نامه استاندارد برای تارا، این خودرو ظرفیت صادرات به سایر کشورهای عضو اتحادیه گمرکی اوراسیا را نیز خواهد داشت.
معاون صادرات و امور بین الملل ایران خودرو با اشاره به این‌که در سال گذشته پذیرای شرکت‌های بزرگی از کشور روسیه بودیم و مذاکرات فنی بسیار دقیقی را با آن‌ها هم در زمینه صادرات خودروهای فعلی و هم صادرات تولیدات آینده پیش بردیم، گفت: در این مذاکرات به تفاهماتی دست یافتیم و با حمایت‌های دولت جمهوری اسلامی و طرف روس می‌توانیم برنامه‌های همکاری بلندمدت خود را نهایی کنیم.
به گفته فرنودی، برنامه‌های صادراتی با جدیت هرچه تمام‌تر پی‌گیری می‌شود، اما باید در نظر داشت که اولویت‌های هر دو کشور در وهله اول تامین بازار داخلی است.
وی با بیان این‌که بازار روسیه از خودروی تارا استقبال خوبی کرده است و در سال جاری بخش اعظم صادرات به این خودرو اختصاص خواهد یافت، عنوان کرد: فعالان بخش خودرویی روسیه از خودروی ری‌را نیز استقبال خوبی کرده‌اند و پس از تولید و عرضه داخلی این محصول، در نیمه دوم امسال برنامه‌ریزی برای صادرات این محصول به کشور روسیه را نیز پی‌گیری خواهیم کرد.
صادرات سودآور در سال ۱۴۰۳
معاون صادرات و امور بین الملل ایران خودرو در ادامه، با اشاره به برنامه‌های این گروه صنعتی در راستای سودآوری صادرات، بیان کرد: این موضوع به عنوان یک سیاست اصلی در سال‌های اخیر دنبال می‌شود و فروش صادراتی همراه با کسب و حفظ حاشیه سود است و همواره تلاش بر این بوده که محصولات صادراتی بتواند سبدی سودآور باشد.
فرنودی تحقق استرداد حقوق و عوارض گمرکی بابت اقلام وارداتی، تعریف مجدد جوایز صادراتی با مقادیر اقتصادی جذاب به عنوان یکی از درآمدهای جانبی از محل صادرات، معافیت‌های مالیاتی و تسهیلات ارزان قیمت را امتیازات حاصل از صادرات برشمرد و با تاکید بر اهمیت ارز حاصل از صادرات، گفت: عوامل یاد شده به عنوان بهای تمام شده محصول صادراتی در ارزیابی عملکرد صادرات می‌تواند تعیین کننده باشد.
وی با اشاره به این‌که تنوع بخشی به سبد صادراتی گروه و ایجاد سیاست صادراتی یکپارچه در گروه صنعتی ایران خودرو در سال‌های اخیر به صورت جدی تری دنبال شده است، گفت: گروه صنعتی ایران‌خودرو سابقه صادرات گروه های مختلف کالایی از جمله قطعات ریخته‌گری را دارد که با توجه به مزیت‌های رقابتی مناسب در ایران برای تولید و صادرات قطعات ریخته‌گری، سودآوری نسبتا قابل توجهی را در سنوات گذشته به همراه داشته است.
فرنودی یادآور شد: قطعات یدکی نیز به صورت مستمر در کنار خودرو صادر شده و حاشیه سود معقولی را می‌تواند کسب کند. هم چنین، در سال‌های اخیر گروه‌های دیگری نظیر موتورسیکلت و قطعات غیر ریخته‌گری به سبد صادراتی گروه صنعتی ایران‌خودرو افزوده شده است. این‌ها مواردی هستند که می‌تواند یک سبد سودآور از صادرات را برای گروه صنعتی ایران خودرو رقم بزند.