PDA

توجه ! این یک نسخه آرشیو شده میباشد و در این حالت شما عکسی را مشاهده نمیکنید برای مشاهده کامل متن و عکسها بر روی لینک مقابل کلیک کنید : مواد و روش های ساخت (طراحی صنعتی)



HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 01:52 PM
نمونه سازی سریع Rapid prototyping

نمونه سازی سریع نامی برای مجموعه ای از تکنولوژی هایی است که برای ساختن اجسام فیزیکی، به طورمستقیم از داده های CAD، به کار برده می شوند. این روش ها ازاین جهت که مواد را در لایه هایی اضافه می کنند و پیوند می دهند، منحصر به فرد هستند. این سیستم ها با نام های کلی دیگری مانند (Solid Freeform Fabrication (SFF) ، Freeform Fabrication (FFF و ساخت و تولید لایه ای نیز شناخته می شوند. تکنولوژی های افزایشی امروزه در بسیاری از کاربرد ها دارای مزایای زیادی در مقایسه با تکنولوژی های کاهشی سنتی مانند تراش کاری و فرزکاری هستند.
قطعات فارغ ازهر پیچیدگی یا ظرافت هندسی بدون نیاز به تنظیمات خاص ماشین ابزار می توانند ساخته شوند.
سیستم های نمونه سازی سریع، ساخت قطعات پیچیده را به یک فرایند قابل کنترل، پیشتاز و نسبتاَ سریع خلاصه می کنند. این مزایا منحصر به استفاده گسترده آنها به وسیله مهندسان به عنوان راهی برای کاهش زمان تحویل به بازار، شناخت بهتر و مکاتبه طرح های قطعات شده است.
جراحان، آرشیتکت ها و افرادی از تخصص های دیگر هم می توانند از این تکنولوژی استفاده کنند.
فرایند های ویژه RP:


(Selective laser Sintering (SLS
در این روش از تابش اشعه لیزر جهت امتزاج انتخابی ذرات پودر طیف گسترده ای از مواد مانند پلاستیک، شیشه، سرامیک یا فلز و دستیابی به حجم مورد نظر از طریق شکل دهی لایه های متوالی آن استفاده می شود. ساخت نمونه های عملکردی، قطعات بسیار پیچیده و نیز محصولات نهایی به تعداد محدود با این شیوه امکان پذیر است.
(Stereo lithography (SLA
ماده اولیه مورد استفاده در این شیوه، رزین فوتو پلیمر2 حساس به اشعه لیزر فرا بنفش است. لایه های ایجاد شده با این شیوه از طریق تابش متقاطع اشعه فرا بنفش و ایجاد الگوی مورد نظر بر سطح رزین، تثبیت و سخت شده و به سطح زیرین اضافه می شوند. سپس لایه جدیدی از رزین بر سطح کار افزوده گردیده و مجددا عملیات تثبیت براساس الگو توسط لیزر فرابنفش انجام می شود. قطعه نهایی پس از زدودن رزین های اضافی مجددا تحت تابش اشعه فرا بنفش به صورت کلی قرار می گیرد. امکان ساخت نمونه های عملکردی و نیز محصولات نهایی به تعداد محدود با این شیوه میسر می باشد.
(Laminated object manufacturing (LOM
حجم سه بعدی در این شیوه از طریق قرار گیری طبقات متوالی لایه های برش خورده و چسباندن آنها بر روی یکدیگر انجام می شود. امکان ساخت نمونه های بزرگ، نیاز به پرداخت کاری سطحی محصول نهایی، دقت ابعادی پایین، هزینه اندک تولید و امکان استفاده از مواد مختلفی چون لایه های کاغذ، پلاستیک و فلز در این شیوه فراهم است.
(Fused deposition molding (FDM
در این روش از موادی نظیر پلاستیک های گرمانرم برای تولید قطعه استفاده می شود. ماده اولیه گرم شده و مطابق با مختصات تعریف شده نمونه مورد نظر، از طریق یک نازل بر سطح کار اکسترود می شود و پس از سرد شدن تثبیت می گردد. قطعات تولید شده با این شیوه از استحکام لازم جهت تست های عملکردی برخوردارند لیکن معمولا نیاز به پرداخت سطحی دارند.
(Three dimensional printing (3DP
در این شیوه، به صورت متوالی لایه هایی از ماده اولیه نظیر گچ ویژه، نشاسته ذرت و رزین به شکل پودر بر سطح افقی پایه نشانده شده و نهایتا فرم سه بعدی ایجاد می گردد. اگرچه تهیه قطعات با این شیوه به سرعت و به صورت کاملا رنگی قابل انجام است و امکان استفاده از طیف وسیعی از مواد حتی مواد نسوز جهت ریخته گری فلزات وجود دارد ولی محصول نهایی از دقت ابعادی بالایی برخوردار نبوده و در برخی موارد نیاز به پرداخت کاری دارد.
(Electron beam melting (EBM
از این روش برای تهیه قطعات فلزی یکپارچه و متراکم از طریق ایجاد لایه های متوالی از پودر فلزاتی نظیر آلیاژهای تیتانیوم و ذوب و ادغام لایه ها توسط پرتو الکترونی در خلاء استفاده می شود. قابل اعتماد بودن خواص مکانیکی قطعه حاصله از ویژگی های قابل توجه این شیوه است.

منابع:
کتاب کلیات طراحی صنعتی؛ اردشیر حکیمی طهرانی

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 01:53 PM
پلی اتیلن polyethylene

پلی اتیلن یا پلی اتن یکی از ساده ترین و ارزان ترین پلیمرها است. پلی اتیلن جامدی مومی و غیر فعال است. این ماده از پلیمریزاسیون اتیلن به دست می آید و به طور خلاصه به صورت PE نشان داده می شود. مولکول اتیلن دارای یک بند دو گانه C=C است. در فرایند پلیمریزاسیون بند دو گانه هر یک از مونومرها شکسته شده و به جای آن پیوند ساده ای بین اتم های کربن مونومرها ایجاد می شود و محصول ایجاد شده یک درشت مولکول است.

http://www.newdesign.ir/images/1-8-2007-63polyethylene.jpgتاریخچه تولید پلی اتیلن:
پلی اتیلن اولین بار به طور اتفاقی توسط شیمیدان آلمانی "Hans Von Pechmanv" سنتز شد. او در سال 1898 هنگام حرارت دادن دی آزومتان، ترکیب مومی شکل سفیدی را سنتز کرد که بعدها پلی اتیلن نام گرفت. اولین روش سنتز صنعتی پلی اتیلن به طور تصادفی توسط "ازیک ناوست" و "رینولرگیسون" (از شیمیدان های ICI) در 1933 کشف شد. این دو دانشمند با حرارت دادن مخلوط اتیلن و بنزالدئید در فشار بالا، ماده ای موم مانند به دست آوردند.
علت این واکنش وجود ناخالصی های اکسیژن دار در دستگاه های مورد استفاده بود که به عنوان ماده آغازگر پلیمریزاسیون عمل کرده بود. در سال 1935 "مایکل پرین" یکی دیگر از دانشمندهای ICI این روش را توسعه داد و تحت فشار بالا پلی اتیلن را سنتز کرد که این روش اساسی برای تولید صنعتی LDPE در سال 1939 شد.
استفاده از انواع کاتالیزورها در سنتز پلی اتیلن
اتفاق مهم در سنتز پلی اتیلن، کشف چندین کاتالیزور جدید بود که پلیمریزاسیون اتیلن را در دما و فشار ملایم تری نسبت به روش های دیگر امکان پذیر می کرد. اولین کاتالیزور کشف شده در این زمینه، تری اکسید کروم بود که در 1951، "روبرت بانکس" و "جان هوسن" در شرکت فیلیپس تپرولیوم آن را کشف کردند. در 1953، "کارل زیگلر" شیمیدان آلمانی سیستم های کاتالیزور شامل هالیدهای تیتان و ترکیبات آلی آلومینیوم دار را توسعه داد.
این کاتالیزورها در شرایط ملایم تری نسبت به کاتالیزورهای فیلیپس قابل استفاده بودند و همچنین پلی اتیلن یک آرایش (با ساختار منظم) تولید می کردند. سومین نوع سیستم کاتالیزوری استفاده از ترکیبات متالوسن بود که در سال 1976 در آلمان توسط "والتر کامینیکی" و "هانس ژوژسین" تولید شد. کاتالیزورهای زیگلر و متالوسن از لحاظ کارکرد بسیار انعطاف پذیر هستند و در فرایند کوپلیمریزاسیون اتیلن با سایر اولفین ها که اساس تولید پلیمرهای مهمی مثل VLDPE و LLDPE و MDPE هستند، مورد استفاده قرار می گیرند.
اخیرا کاتالیزوری از خانواده متالوین ها با قابلیت استفاده بالا برای پلیمریزاسیون پلی اتیلن به نام زیرکونوسن دی کلرید ساخته شده است که امکان تولید پلیمر با ساختار بلوری (تک آرایش) بالا را می دهد. همچنین نوع دیگری از کاتالیزورها به نام کمپلکس ایمینوفتالات با فلزات گروه ششم مورد توجه قرار گرفته است که کارکرد بالاتری نسبت به متالوسن ها نشان می دهند.
انواع پلی اتیلن
طبقه بندی پلی اتیلن ها بر اساس چگالی آنها صورت می گیرد که در مقدار چگالی، اندازه زنجیر پلیمری و نوع و تعداد شاخه های موجود در زنجیر دخالت دارد.

http://www.newdesign.ir/images/1-8-2007-296HDPE.jpg
پلی اتیلن با چگالی بالا HDPEHDPE یا High Density polyethylene (پلی اتیلن با چگالی بالا)
این پلی اتیلن دارای زنجیر پلیمری بدون شاخه است بنابراین نیروی بین مولکولی در زنجیرها بالا و استحکام کششی آن بیشتر از بقیه پلی اتیلن ها است. شرایط واکنش و نوع کاتالیزور مورد استفاده در تولید پلی اتیلن HDPE موثر است. برای تولید پلی اتیلن بدون شاخه معمولا از روش پلیمریزاسیون با کاتالیزور زیگلر- ناتا استفاده می شود.

http://www.newdesign.ir/images/1-8-2007-75LDPE.jpg
پلی اتیلن با چگالی پایین LDPELDPE یا Low Density polyethylene (پلی اتیلن با چگالی پایین)
این پلی اتیلن دارای زنجیری شاخه دار است بنابراین زنجیرهای LDPE نمی توانند به خوبی با یکدیگر پیوند برقرار کنند و دارای نیروی بین مولکولی ضعیف و استحکام کششی کمتری است. این نوع پلی اتیلن معمولا با روش پلیمریزاسیون رادیکالی تولید می شود. از خصوصیات این پلیمر، انعطاف پذیری و امکان تجزیه به وسیله میکرو ارگانیسم ها است.

http://www.newdesign.ir/images/1-8-2007-32LLDPE.jpg
استفاده از LLDPE به عنوان روکش مواد غذاییLLDPE یا Linear Low Density polyethylene (پلی اتیلن خطی با چگالی پایین)
این پلی اتیلن یک پلیمر خطی با تعدادی شاخه های کوتاه است و معمولا از کوپلیمریزاسیون اتیلن با آلکن های بلند زنجیر ایجاد می شود.
MDPE یا Medium Density polyethylene
پلی اتیلن با چگالی متوسط است.

http://www.newdesign.ir/images/1-8-2007-311MDPE.jpg
لوله های آبرسانی MDPEکاربرد های پلی اتیلن:
پلی اتیلن کاربرد فراوانی در تولید انواع لوازم پلاستیکی مورد استفاده در آشپزخانه و صنایع غذایی دارد. از LDPE در تولید ظروف پلاستیکی سبک و همچنین کیسه های پلاستیکی استفاده می شود. HDPE، در تولید ظروف شیر و مایعات و انواع وسایل پلاستیکی آشپزخانه کاربرد دارد. در تولید لوله های پلاستیکی و اتصالات لوله کشی معمولا از MDPE استفاده می کنند.
LLDPE به دلیل بالا بودن میزان انعطاف پذیری در تهیه انواع وسایل پلاستیکی انعطاف پذیر مانند لوله هایی با قابلیت خم شدن کاربرد دارد. اخیرا پژوهش های فراوانی در تولید پلی اتیلن هایی با زنجیر بلند و دارای شاخه های کوتاه انجام شده است. این پلی اتیلن ها در اصل HDPE با تعدادی شاخه های جانبی هستند. این پلی اتیلن های ترکیبی، استحکام HDPE و انعطاف پذیری LDPE را دارند.
منبع: دانشنامه رشد

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 01:54 PM
بسته بندی تتراپک Tetrapak

بسته بندی، علمی است میان رشته ای که از جمله این رشته ها می توان به طراحی صنعتی، گرافیک، چاپ و مهندسی صنایع اشاره نمود. در زمینه طراحی بسته بندی، استانداردهایی نیز تدوین گردیده که بسیاری از آنها مربوط به موقعیت های نظامی و لجستیک بوده و توسط مراکزی همچون US Navy و NAVSO ارائه گردیده اند. معمولا در بازار فروش، برای هربسته بندی می توان وظایفی همچون نگهداری از محصول، ارائه اطلاعات مربوط به محتوا و شناساندن کالای بسته بندی شده را در نظر گرفت. از جمله نمونه هایی از بسته بندی که در زمینه نگهداری مواد غذایی متداول گردیده اند، نمونه هایی هستند که با نام تجاری Tetra Pak و یا Tetra Brik شناخته شده اند که از نوع بسته بندی های چند لایه بوده و به منظور نگهداری طولانی مدت مواد غذایی در دمای محیط مورد استفاده واقع می شوند. به دلیل آب بندی کامل این نوع بسته بندی، استفاده از مواد نگهدارنده در ترکیب ماده خوراکی، الزامی نمی باشد که این امر امتیاز بزرگی برای این نوع پوشش بسته بندی از نظر صنایع غذایی محسوب می گردد.


http://www.newdesign.ir/images/4-8-2007-728tetrapak.jpg
نمونه ای از بسته بندی تتراپکبدنه نگهدارنده، در بسته بندی تتراپک از جنس مقوای چندلایه بوده که ضمن ممانعت از ورود نور، نقش شاسی را نیز ایفا می کند. بر روی لایه های مقوایی، در داخل بسته بندی، یک لایه نازک از آلومینیوم، لمینیت گردیده که مانع از انتقال مواد آلاینده به داخل بسته بندی و نیز تبادل رطوبت بین مواد داخل بسته و فضای خارجی می گردد. تا اینجا، حداقل شرایط برای نگهداری موادغدایی تامین شده ولی جهت بالابردن مقاومت لایه آلومینیومی در برابر مواد غذایی اسیدی و نیز به منظور جلوگیری از تغییر طعم مواد خوراکی داخل ظرف، یک لایه نازک از پلاستیک پلی اتیلن(PE) که اصطلاحا فیلم پلی اتیلنه نامیده می شود، در داخلی ترین جدار ظرف و بر روی لایه آلومینیومی واقع می شود. آنچه که در ایران متداول است، استفاده از تکنیک چاپ افست جهت انتقال طرح گرافیکی بر روی شیت بسته بندی، و سپس اتصال لبه ها با سیستمی است که اصطلاحا دوخت جرقه ای نامیده می شود. نکته جالب توجه در برخی از نمونه های بسته بندی تتراپک، مکانیزم درپوش پیچی موجود بر روی آن است.

http://www.newdesign.ir/images/4-8-2007-827Tetrapak-door.jpg
قطعات درپوش پیچی تتراپکاین در پوش پیچی که از چهار قطعه مجزا تشکیل گردیده است، دو عملکرد متفاوت را تواما انجام می دهد: پیچیدن و سوراخ کردن. سه قطعه از این مکانیزم، مشابه سایر نمونه های درپوش های پیچی هستند، بدین صورت که یک قطعه لوله ای شکل، بر روی بدنه ظرف، متصل شده و درپوش، ضمن حرکت چرخشی بر روی رزوه ها و حرکت به سمت پایین، نهایتا با مماس شدن مسیری حلقوی ازبالاترین سطح داخلی آن بر روی ضخامت دهانه بالایی قسمت لوله ای شکل متصل به بدنه، عمل آب بندی را انجام می دهد. یک باریکه حلقه ای شکل نیز، با اتصال به درپوش و ممانعت از چرخش آن، به جز در زمان گسستگی نقاط اتصال، عدم گشودگی قبلی درب بسته بندی را تضمین می نماید. جنس این قطعات از پلی پروپیلن(PP) بوده و جهت ایجاد براقیت و تردی مناسب جهت تمرکز تنش پیچشی در نقاط اتصال درپوش به باریکه حلقه ای شکل، که منجر به تسلیم و رسیدن به آستانه شکست و پارگی می گردد، به میزان اندکی می توان از پلی استایرن (PS) نیز در ماده مورد استفاده جهت تزریق قطعات درب، استفاده نمود. قطعه چهارم که به صورت لوله ای شکل بوده و در یک سو، دندانه های برنده ای دارد، دارای رزوه هایی با فواصلی بیش از فواصل رزوه های داخلی درپوش است. نتیجتا وقتی که برای نخستین بار، کاربر با چرخاندن درپوش پیچی به صورت پادساعتگرد نسبت به باز نمودن درب بسته بندی مبادرت می ورزد، قطعه چهارم نیز توسط زائده های بلندی که در داخل درپوش پیچی است، به سمت پایین، حرکت کرده و با سوراخ نمودن لایه آلومینیومی موجود بر روی بسته بندی(که پوشش مقوایی ندارد) درب بسته بندی را باز می نماید.

http://www.newdesign.ir/images/4-8-2007-666open-tetrapack.jpg
تتراپک بدون درپوش پلاستیکینام تتراپک Tetra pak برگرفته از نام شرکت سوئدی با همین نام است که نخستین بار در سال 1951 از این تکنووژی استفاده کرد. این شرکت زیر مجموعه ای از گروه صنعتی Tetra Laval است که علاوه بر تجهیزات بسته بندی، ماشین آلات بسته بندی و خطوط تولید مواد غذایی را نیز تولید می کند.

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 01:55 PM
طراحی صنعتی و تجسم سه بعدی در قالب مدل و پروتوتایپ

تجسم سه بعدی، مهم ترین فاز عملیاتی در فرایند طراحی محصول است. در طراحی صنعتی هدف نهایی فرایند طراحی محصول دستیابی به یک شئ سه بعدی 3d dimensional است،که علاوه بر این که تامین کننده ی عملکرد (یا عملکردهای) مورد نظر باشد، از لحاظ فرم ظاهری نیز نیازهای زیبا شناختی ارگونومیکی و... را برآورده سازد. از این رو در فرایند طراحی محصول، تجسم سه بعدی 3d visualization یا تجسم فیزیکی Embodiment
به عنوان مرحله ای که در آن کانسپت های اولیه، ایده ها و تفکرات اولیه و کلی در ابتدا به صورت طرح هایی سه بعدی 3d presentation و سپس در قالب نمونه های سه بعدی مدل ها و پروتوتایپ ها مجسم و ارائه می شوند، مهم ترین و کلیدی ترین فاز عملیاتی فرایند محسوب می شود.
اصطلاحات مدل و پروتوتایپ:
اصطلاح مدل در کاربرد عام فنی خود برای بیان به صورت فیزیکی یا ریاضی ارائه نمودن یک هدف و یا سیستمی انتزاعی تر مثل آب و هوا یا هوشیاری انسان به کار می رود در طراحی محصول، مدل باید بیانگر هر نوع ارائه یک محصول یا بخشی از آن محصول باشد. در واقع لفظ مدل، معمولا فقط برای بیان مدل های کامپیوتری همانند ارائه ی تصویری سه بعدی از یک محصول با نرم افزاری ویژه ی طراحی (Cad) یا گرافیک و یا نرم افزار تجزیه و تحلیل عناصر محدود که قوت محصولی را نشان می دهد، یا ارائه ی فیزیکی ظاهر بصری محصولات به کار می رود. گاهی نیز این مدل های ارائه دهنده ی ظاهر بصری را ماکت Maquette می خوانند؛ لفظی فرانسوی که به مدل های مومی یا گلی کوچک و ابتدایی مورد استفاده ی مجسمه سازان اطلاق می شده است. لفظ پروتوتایپ در لغت به معنای اولین نمونه (First of a type) از یک گونه است. در نخستین روزهای تولید انبوه، پروتوتایپ به نسخه اصلی اطلاق می شد که بعدا به صورت انبوه تولید می گشت. در طراحی محصول لفظ پروتوتایپ بیانگر دو نوع مختلف از ارائه ی محصولات است. نوع اول که مناسب ترین کاربرد این لفظ می باشد، بیانگر ارائه ی فیزیکی محصول به صورتی است که در نهایت به تولید خواهد رسید. کاربرد دوم لفظ پروتوتایپ، بیانگر هر گونه ارائه فیزیکی است که به قصد آزمایش فیزیکی تکمیل شده باشد.
جایگاه مدل و پروتوتایپ در مراحل توسعه ی محصول:
با توجه به تعاریف اصطلاحات مدل و پروتوتایپ واضح است که آنها را باید در مراحلی از توسعه محصول جستجو کرد که فرایند طراحی محصول در آنها به عرصه ی تجسم سه بعدی (تجسم فیزیکی) گام نهاده باشد.حضور مدل ها از مرحله ی طراحی تجسم فیزیکی فرایند طراحی محصول آغاز می شود و در مراحل بعدی طراحی جزئیات و طراحی برای تولید در قالب پروتو تایپ های گوناگون گسترش می یابد. این حضور و نقش پیوسته ی مدل ها و پروتوتایپ ها در مراحل نهایی توسعه ی محصول، خود به تنهایی گویای اهمیت و کاربرد کلیدی آنهادر این فرایند پیچیده و گسترده است.
هدف از ساخت مدل و پروتوتایپ:
به طور خلاصه می توان گفت هدف از ساخت مدل ها و پروتوتایپ ها، تجسم سه بعدی و فیزیکی هرچه بهتر کانسپت های شکل گرفته در فرایند طراحی محصول است، تا بدین ترتیب بتوان با اطمینان بیشتری به مراحل بعدی و در نهایت تو لید محصول طراحی شده گام نهاد در واقع ساخت مدل و پروتوتایپ روشی است برای کنترل کیفیت (Quality control) فرایند طراحی و کسب اطمینان از موفقیت کانسپت های توسعه یافته که منجر به شناسایی انواع نواقص و اشکالات ساختاری structural و عملکردی functional و در نتیجه تلاش برای رفع آنها می شود.
انواع مدل و پروتوتایپ:
مدل ها و پروتوتایپ ها را باتوجه به چگونگی ارائه ی آنها و کاربردشان به شرح زیر گروه بندی می کنند:
الف)مدل هایی که در آنها فقط ارائه ی ساختاری طرح مورد نظر است شامل:
1-مدل ظاهری appearance model: مدل هایی که برای بررسی ابعاد شکل و ظاهر فیزیکی طرح می شوند و در آنها عملکرد مورد نظر نیست.
2-مدل فرم و اندازه Form &fit model: مدل هایی که برای بررسی ابعاد و شکل فیزیکی طرح تهیه می شوند و در آنها عملکرد و ظاهر مورد نظر نیست.
ب)پروتوتایپ هایی که در انها فقط ارائه ی عملکردی طرح مورد نظر است.شامل:
1- پروتوتایپ اصول کار Working principle prototype: پروتوتایپ هایی که برای مطالعه ی عملکردهای اصلی طرح تهیه می شوند و در آنها ابعاد و شکل مورد نظر نیست.
2-پروتوتایپ آزمایشی Test prototype: پروتوتایپ هایی که برای مطالعه ی عملکردهای ویژه ی طرح تهیه می شوند و در آنها ابعاد و شکل مورد نظر نیست.
ج)پروتوتایپ پیش از تولید:
1- Pre-production prototype: پروتوتایپ هایی که با شامل بودن ابعاد شکل و عملکرد طرح،در واقع نسخه ی بدل محصول تولیدی اند.
2- پروتوتایپ تولیدی Production prototype: پروتوتایپ هایی که از نظیر مواد به کار گرفته شده و فرایند عین محصول هستند.
مقیاس های مورد استفاده در ساخت مدل و پروتوتایپ:
با توجه به ابعاد محصولاتی که در فرایند طراحی محصول مطرح می شوند، در ساخت مدل ها و پروتوتایپ ها معمولا از مقیاس های 1:1، 1:1.5، و 1: 10 استفاده می شود. البته لازم توجه است که نوع مقیاس به کار رفته در ساخت مدل، به طور مستقیم به نوع آن وابسته است. چنانکه مطابق تعاریف بیان شده، در ساخت پروتوتایپ پیش از تولید و پروتوتایپ تولیدی، رعایت مقیاس 1:1 الزامی است.
مواد اولیه مورد استفاده در ساخت مدلی پروتوتایپ:
در ساخت مدل ها و پروتوتایپ ها از مجموعه ی گسترده ای از مواد اولیه بهره گرفته می شود. اما در اینجا نیز همانند مورد مقیاس، چگونگی ارائه و کاربرد مورد نظر برای مدل ها و پروتوتایپ ها و در نتیجه نوع آنها مشخص کننده ی مواد اولیه ای است که باید در ساخت آنها استفاده شوند.
انواع کاغذ، مقوا، گل،گچ،چوب، ورقهای پلاستیکی Plastic laminates مثل ورقهای پلکسی گلاس Plaxiglass، فویل های چسب دار Adhesive foils، مواد فایبر گلاس Fiberglass، از جمله رایج ترین مواد اولیه ای هستند که در ساخت مدل و پروتوتایپ استفاده می شوند.
بدیهی است که طبق تعریف در پروتوتایپ های تولید از مواد اولیه ای استفاده می شود که محصول تولیدی نیز از آنها ساخته خواهد شد.
نکات لازم در ساخت مدل و پروتوتایپ:
با توجه به نقش و اهمیت مدل ها و پروتوتایپ ها در خاتمه ی موفقیت آمیز فرایند طراحی و توسعه ی محصول، لازم است در ساخت آنها نکاتی چند را مد نظر قرار دهیم.
الف)مساله زمان و هزینه: دو عامل زمان و هزینه به خاطر رابطه ی متقابلشان در ساخت مدل و پروتوتایپ نقش قابل توجهی را ایفا می کنند. با پیشرفت اصولی مراحل تو سعه و تکامل طراحی محصول و در نتیجه کاهش تدریجی میزان خطر و عدم اطمینان تعهد مالی افزایش می بابد و بدین ترتیب می توان زمان و در نتیجه هزینه بیشتری را به منظور کاهش هر چه بیشتر میزان ریسک به امر ساخت پروتوتایپ اختصاص داد. این در حالی است که در نخستین مراحل تجسم فیزیکی باید از حداقل زمان و هزینه برای ساخت مدل و پروتوتایپ بهره گرفت.
ب)مساله دقت و تطابق با واقعیت: رعایت هرچه بیشتر دقت در ساخت مدل ها و پروتوتایپ ها و تلاش در جهت نزدیکی آنها با واقعیت رئالیسم، فرایند طراحی محصول را به سمت موفقیت بیشتری سوق می دهد. واضح است که اهمیت دقت و تطابق با واقعیت، در ساخت مدل و پروتوتایپ با پیشرفت فرایند طراحی محصول و افزایش امکان بهره گیری از زمان و هزینه،چند برابر خواهد شد.
ج)مساله ی تشخیص مناسب و صحیح: در راستای کارایی و ثمر بخش بودن بیشتر مدلها و پروتوتایپ ها.پیشگیری از به هدر رفتن منابع به ویژه منابع مالی و زمانی و در نتیجه دستیابی به بهترین طرح برای محصول مورد نظر تشخیص مناسب و صحیح در مورد برخی از موضوعات موثر درآنها از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است.عمده ترین این محصولات، به قرار زیر می باشد:
1- تشخیص مناسب زمان برای ساخت مدل و پروتوتایپ.
2- تشخیص مناسب ترین نوع مدل با پروتوتایپ
3- تشخیص مناسب ترین مقیاس با پروتوتایپ
4- تشخیص مناسب ترین مواد اولیه برای ساخت مدل یا پروتوتایپ
بدیهی است که در موارد فوق، معیارهای تشخیص با توجه به مراحل طراحی و نیز با توجه به نوع محصول و نیز با توجه به نوع محصول متغیر خواهند بود.
منبع: شماره 4 و 5 مجله برآیند، مولف: نژده هوانسیان

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 01:56 PM
قالب گیری تزریقی Injection Molding

این فرایند برای تولید انبوه قطعات پلاستیکی یکسان استفاده می شود. یکی از رایج ترین انواع ترموپلاستیک ها که در قالب گیری تزریقی مورد مصرف قرار می گیرد پلی استایرن فشرده است. این نوع قالب گیری مهم ترین روند تولید پلاستیک ها می باشد که با استفاده از آن می توان محصولات کوچک مانند در بطری، درپوش سینک ظرفشویی، اسباب بازی، ظروف پلاستیکی و قطعاتی از دوربین را تولید کرد. همچنین برای ساخت سطل زباله وظروف حمل شیر به کار می رود. حتی می توان درقالب گیری موارد بزرگ تر مانند قسمت هایی از بدنه اتومبیل وتنه کشتی آن را مشاهده نمود.
قالب گیری تزریقی قبلأ به وسیله انسان در کارخانه ها انجام می شد. اما امروزه یک روند تولید خودکار محسوب می شود.

http://www.newdesign.ir/images/22-8-2007-78injection-Molding.jpg
دستگاه قالب گیری تزریقیمراحل تزریق پلاستیک:
_دانه های خرد شده یا پودر پلاستیک به وسیله قیف درون دستگاه ریخته می شود.
_دستگاه تزریق متشکل از یک بشکه فلزی است که وسیله ای پیچ مانند و در حال چرخش پلاستیک را از درون بشکه به داخل قالب هدایت می کند. در مسیر انتقال، پلاستیک به وسیله دستگاه گرمایشی اطراف بشکه ذوب می شود.
_زمانی که کل مواد (پلاستیک ذوب شده) در انتهای بشکه جمع می شود پیچ به عقب باز گردانده شده و به وسیله یک پیستون هیدرولیک به جلو هل داده می شود تا مواد را به داخل قالب تزریق کند. قالب قبل از تزریق گرم شده و پلاستیک سریع تزریق می شود تا ازسخت شدن آن قبل از پر شدن قالب جلوگیری شود.
_فشار برای مدت کوتاهی ادامه پیدا می کند تا از برگشت مواد در هنگام سفت شدن جلوگیری شود. این کار موجب می شود که محصول فرورفتگی یا چین خوردگی پیدا نکند و کیفیت بهتری داشته باشد. بعد از سرد شدن پلاستیک سفت شده را از قالب جدا می کنند.

http://www.newdesign.ir/images/22-8-2007-194injection.jpg
نمای شماتیک قالب گیری تزریقی

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 01:56 PM
شیشه ی های-تک

یک شیشه "های تک" را تصور کنید که قابلیت تغییر از حالت شفاف به حالت کدر، توسط یک کلید را داشته باشد. می توان از این شیشه برای پنجره خانه (در حالت نیاز به ایجاد عدم دید)، برای جلوی فروشگاه ها در شب و همچنین حمام استفاده کرد. با وجود اینکه استفاده از این شیشه خصوصی هنوز متداول نشده است اما نمونه های زیادی در تمام دنیا وجود دارد.

http://www.newdesign.ir/images/15-9-2007-371hightech-glass.jpgیک شرکت فرانسوی به نام «سنت گابین» شیشه هوشمندی به نام « پریولایت» تولید می کند که قابلیت تغییر از یک شیشه روشن و معمولی به حالت ابری و تیره را دارد. این ویژگی توسط یک جریان الکتریکی روی فیلم کریستال مایع در بین دو جداره شیشه اتفاق می افتد. دو سطح فیلم توسط یک پوشش هادی جریان الکتریکی و در عین حال شفاف، پوشیده شده است. زمانی که کلید روشن است کریستال ها طوری قرار گرفته اند که نور را در تمام جهات عبور می دهند، با خاموش کردن کلید کریستال ها تغییر جهت می دهند و از عبور نور جلوگیری می کنند. این تغییر حالت به دفعات می تواند تکرار شود.
در فروشگاه پرادا اثر "رم کولهاس" در نیویورک، در اتاق های تعویض لباس از این نوع شیشه استفاده شده است. با این سیستم می توان میلیون ها دلار در گرمایش و سرمایش و نور پردازی فضا ها صرفه جویی کرد.
پنجره های هوشمند:
تصور کنید که در یکی از گرم ترین روزهای آفتابی در تابستان، نور خورشید مستقیما به اتاق شما می تابد و هیچ راه گریزی به جز استفاده از پنجره هایی با شیشه های دودی برای متعادل تر کردن گرما و نور اتاق ندارید. همچنین دوست دارید تا تنها زمانی که نور شدت دارد شیشه درست مانند عینک های فتوکرومیک دودی شوند.
امروزه این کار با استفاده از الکتروکروماتیک ها انجام می شود که موادی هستند که رنگ آنها در اثر جریان الکتریکی تغییر می کنند. جریان الکتریسته با ایجاد واکنش شیمیایی سبب تغییرات خصوصیات مواد می شود و کاری می کند تا آنها نور را جذب یا منعکس کنند. امروزه از صنعت الکترونیک در ساخت این نوع از شیشه های پنجره استفاده می شود.
زمانی که نور خورشید به شیشه ها می تابد جریان الکتریکی برقرار و سبب می شود تا یون ها از لایه ذخیره یونی به سمت لایه هدایت یونی حرکت کرده به لایه الکتروکروماتیکی رجعت کنند و شیشه را کدر و تیره نمایند. با قطع الکتریسته فرایند برعکس عمل کرده شیشه مجدداً شفاف می شود. یکی از ویژگی مواد الکتروکروماتیکی قابلیت تنظیم آنهاست به طوری که می توان شدت کدری آنها را با تغییر مقدار جریان تنظیم کرد.

http://www.newdesign.ir/images/15-9-2007-735Autoglass.jpg(Ntera) یک شرکت لهستانی است که توسط کالج دانشگاهی دوبلین تأسیس شده است و راه حلی برای این مورد یافته است. آنها موفق به ساخت نمایشگرهای نانوکروماتیک شده اند. اساس این نمایشگرها درست مانند آنچه در الکتروکروماتیک ها شرح داده شد می باشد با این تفاوت که در ساخت آنها از فناوری نانو استفاده شده است. نانوکروماتیک ها دارای ذراتی در مقیاس نانو هستند که می توانند به سرعت روشن و خاموش شوند. پایداری دو طرفه فرآیند سبب می شود که در مصرف انرژی نیز صرفه جویی شود. در این نوع از نمایشگرها از دی اکسید تیتانیوم (ماده شیمیایی که سبب سفید شدن کاغذ می شود) استفاده شده که کنتراست خوبی دارد. این نوع از نمایشگرها در آینده ای نه چندان دور جایگزین نمایشگرهای فعلی شده و تحول عظیم در دنیای تلویزیون و نمایشگرها ایجاد می کند.

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 01:57 PM
رزین پلی استر Polyester resin

رزین پلی استر ماده ای است که در مجسمه سازی و کارهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. رزین پلی استر در ابتدا به شکل مایعی است به غلظت مربا، ولی وقتی با هاردنر مخلوط می گردد، پس از مدتی حرارت آن بالا می رود و به حالت ژله در می آید و سپس سخت و محکم می گردد. (در گویش بازاری ایران،‌ واژه "پلی استر" را که نام نوعی الیاف است، به جای رزین پلی استر نیز به کار می برند.)
- به هنگام سفت شدن پلی استر، مولکول ها به هم نزدیک شده و مقداری از محلول نیز تبخیر می گردد. در نتیجه، حجم پلی استر بعد از بستن اندکی کاهش می یابد.
- پلی استر سخت شده را دیگر نمی توان به حالت مایع برگرداند (thermosetting plastic)
- مناسب ترین درجه برای کار با پلی استر، حرارت بیست درجه می باشد.
- پلی استر مایع، بوی زننده ای دارد و اگر روزانه مقدار پنج کیلوگرم از آن مصرف شود بی ضرر است، ولی بیش تر از این مقدار را باید در اتاقی که تهویه می شود انجام داد.
- رزین پلی استر به بعضی اجسام مثل چوب می چسبد. بنابر این باید داخل قالب را صاف بگیریم و از جداکننده ها در داخل آن استفاده کنیم. می توانیم از پارافین و یا فیلم استفاده کنیم. فیلم، مایعی است که با قلم مو بر سطح قالب زده می شود و پس از خشک شدن، یک لایه ی نایلون مانند نازک ایجاد می کند.
- رزین پلی استر باید درجای خنک و تاریک نگهداری شود. عمر رزین در صورتی که مرغوب باشد، به دوازده ماه می رسد.
- پلی استر بعد از بستن، محکم و غیر سمی می گردد و غیر متخلخل است. می توان آن را سوهان زد و یا با مته سوراخ نمود.
- می توان انواع رنگ های پودری را با رزین پلی استر مخلوط نمود تا به صورت رنگین در آید.
- رزین پلی استر در مقابل نور تغییر رنگ نمی دهد.
- هاردنرهای مورد اسفاده در پلی استر، به دو صورت مایع و خمیری وجود دارند. کار کردن با نوع خمیری ساده تر است، هاردنر مایع به رنگ آب است و بوی تندی دارد.
میزان هاردنر در رزین پلی استر:
با کم و زیاد کردن هاردنر، می توان زمان سفت شدن را تنظیم نمود. قانون کلی میزان هاردنر در رزین پلی استر های شفاف، 2 درصد است. رزین پلی استر در لایه های نازک خیلی به کندی سفت می شود و قسمت بالای آن به حالت چسبنده باقی می ماند. در این موارد، باید مقدار هاردنر را به 4 درصد رساند.
اگر ضخامت پلی استر زیاد باشد، احتمال ترک خوردگی پیش می آید که در این مورد، باید میزان هاردنر را یک درصد انتخاب نمود. وقتی که قالب پلاستیکی است و نسبت به حرارت حساس می باشد نیز باید میزان هاردنر را کاهش داد. اگر مقدار هاردنر از 4 درصد تجاوز کند، باعث می شود پلی استر خیلی ترد و شکننده شود. برای این که پلی استر حالت قابل انعطافی داشته باشد، بایستی میزان هاردنر را یک درصد گرفت.
ماده ی شتاب دهنده در رزین پلی استر (کاتالیزور):
ماده ی شتاب دهنده مایعی است به رنگ بنفش که از ترکیبات کبالت می باشد. مقدار ماده ی شتاب دهنده در رنگ و زمان بستن پلی استر تأثیر می گذارد. بسیاری از شتاب دهنده ها زمان سفت شدن را به جلو می اندازند و باعث می شوند پلی استر میل به زردی یا قرمزی پیدا کند. ماده ی شتاب هنده در ایجاد حرارت به هنگام بستن نیز تأثیر می گذارد. وقتی ماده ی شتاب دهنده بیش تر باشد، به دلیل تسریع عمل پلیمریزاسیون، حرارت بیشتری تولید می گردد. برای آماده کردن پلی استر اول ماده ی شتاب دهنده را در آن می ریزیم و خوب به هم می زنیم و سپس ماده ی هاردنر را به آن می افزاییم.
زمان بستن پلی استر:
زمان بستن پلی استر به مقدار ماده ی شتاب دهنده و مقدار ماده ی هاردنر و دمای هوای اتاق بستگی دارد. زمان بستن پلی استر شفاف، طولانی تر از زمان بستن پلی استر غیر شفاف است.
درجه ی حرارت پایین در اتاق باعث می شود عمل بستن به تعویق بیفتد. اگر درجه حرارت اتاق زیر 15 درجه سانتی گراد باشد، در پلی استر شفاف عمل سفت شدن صورت نمی گیرد. در این صورت گفته می شود که پلی استر منجمد شده است. ولی پلی استر غیر شفاف در حرارت بالای 12 درجه می تواند سفت شود.
لایه های نازک پلی استر برای سفت شدن به مدت طولانی تری نیاز دارند. پلی استر بعد از بستن، تا چندین روز به سخت شدن ادامه می دهد. بنابراین باید برای صاف کاری آن بعد از چند روز که از قالب بیرون آمد اقدام نمود. مدت بستن پلی استر را می توان با قرار دادن مجسمه در فر آشپزخانه در حرارت 50 تا 80 درجه به نیم ساعت رساند.
میزان انقباض پلی استر:
پلی استرهای مختلف، معمولا بین 3 تا 5 درصد حجم خود را در طی زمان انعقاد از دست می دهند. این خاصیت دارای مزایا و ضررهایی است. مزیت آن در این است که به علت کوچک شدن، از قالب ساده تر بیرون می آید. ضرر آن در این است که اگر یک لایه از آن را روی لایه ی دیگری که منعقد شده بریزیم، به علت این که لایه ی قبلی به علت انقباض با دیواره ی قالب فاصله پیدا کرده است، به داخل آن فاصله راه پیدا می کند و حجم زائدی را به وجود می آورد که بعدا باید تراشیده شود.
رنگ کردن مجسمه های پلی استری:
می توان پودر رنگ را با پلی استر مخلوط نمود و خوب به هم زد و سپس کبالت را به آن اضافه کرد. پس از انجام مراحل بعدی و انعقاد مجسمه، وقتی آن را از داخل قالب بیرون بیاوریم، مجسمه رنگی یکدست خواهد داشت. مجسمه های پلی استری را همچنین می توان با جوهر رنگ رنگ آمیزی کرد. با جوهر رنگ مقداری استون یا تینر فوری مخلوط می کنیم و با قلم مو آن را به روی مجسمه پلی استری می کشیم. یکی دیگر از رنگ های مورد استفاده برای پلی استر، رنگ های آلکید می باشند.
برای مشاهده آموزش تصویری ساخت پلی استر اینجا کلیک کنید
منبع: نقش برجسته و قالب گیری، ترجمه و تالیف عربعلی شروه، انتشارات بهار

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 01:57 PM
مواد نو و سرامیک های پیشرفته

http://www.newdesign.ir/images/19-9-2007-87silicon-carbide-ceramics.jpgسرامیک های پیشرفته به دلیل برخورداری از ویژگی هایی چون پایداری در دماهای بالا، استحکام زیاد و مقاومت بالا در برابر خوردگی، خواص مغناطیسی و الکتریکی خاص و منحصر به فرد (چون پیزوالکتریسیته، ابررسانایی، عایق بودن یا نیمه هادی بودن و …) و سایر خواص در بسیاری از صنایع در لیست اجزای بسیار مهم و استراتژیک قرار گرفته اند. مثلا در ماشین سازی و ساخت قطعات صنعتی، خواصی چون استحکام و مقاومت در برابر سایش و خوردگی آنها، بسیار اهمیت دارد.
در صنایع شیمیایی، مقاومت خوب این مواد در برابر اسیدها و سایر مواد خوردنده بسیار مورد توجه می باشد. در صنایع هوا-فضا مقاومت این مواد در برابر حرارت اهمیت دارد، و در صنایع الکترونیک و ارتباطات به علت خواص نوری و الکتریکی خوبی که دارند، از اجزای مهم محسوب می شوند. امروزه سرامیک ها در قسمتهای مختلف صنایع اتومبیل سازی نیز روزبه روز کاربرد بیشتری می یابند. چه در سیستم ترمزها و چه در موتورها و سایر اجزاء.
در 60 سال اخیر در مورد 25 گروه مختلف از سرامیک های پیشرفته، تحقیقات وسیعی صورت گرفته و بسیاری از آنها به تولید رسیده اند. در سالهای اخیر، شکوفایی و گسترش صنایع الکترونیک و همچنین کاربرد وسیع سرامیک های پیشرفته در صنایع مربوط به تکنولوژی پزشکی و اتومبیل سازی، موجب رشد چشم گیر بازار سرامیک های پیشرفته گردیده است و اکنون این سرامیک ها رقمی حدود 50 میلیارد دلار را به خود اختصاص داده اند (بدون احتساب سرامیک های سنتی، شیشه و مواد نسوز معمولی). این بازار از نرخ رشد سالانه ا ی در حدود 7-6 درصد برخوردار بوده و پیش بینی می شود که نرخ رشد آن در سال های آینده همچنان افزایش یابد.
موادی که در سال های آینده از اهمیت روزافزون برخوردار خواهند بود، موادی چون شیشه های پیشرفته، کربن و کامپوزیت ها می باشند. به طور مثال در سالهای اخیر توجه زیادی به کامپوزیت های زمینه سرامیکی معطوف شده است (به خصوص به انواعی از این مواد که در دماهای بالا قابل استفاده هستند). مواد کربنی و تکنولوژی های مربوطه نیز مورد توجه زیادی قرار دارند. سرامیک های پیشرفته در سال های آینده احتمالا کاربردهای بسیار حساس و دقیق تری در زمینه های مختلف پیدا خواهندکرد که برخی از آنها به قرار زیر می باشند:

ابررساناهای سرامیکی که اخیرا نمونه هایی از آنها در کابل ها و مبدل های الکتریکی به کار گرفته شده است و احتمالا سال آینده وارد بازار خواهند شد.
مغناطیس های فریتی که امروزه بازاری به ارزش حدود یک میلیارد دلار را به خود اختصاص داده اند، همچنان به گسترش پیشرفت خود ادامه داده و با خواص نوین و بهینه خود، پاسخگوی نیازهای جدید بازار در بخش های مختلفی چون الکترونیک و اتومبیل سازی خواهندبود. در صنایع تلفن سازی نیز سرامیک های پیشرفته، ساخت تلفن های همراه کوچک را امکان پذیر می سازند.
در تکنولوژی زیستی (بیوتکنولوژی) در مورد کاشت های میکرونی ای تحقیق می شود که قرار است به صورت میکرو رآکتور در بدن کار کنند. پس به حسگرهای سرامیکی در مقیاس نانومتری نیاز خواهیم داشت.
ساختارهای گیاهی با سیستم های بهینه شده الیاف و کانال های خود عینا در مورد ساختارهای سرامیکی شبیه سازی شده اند و قرار است به عنوان سیستم های بسیار مؤثر کاتالیزوری به کار گرفته شوند.
درتکنولوژی ساخت کامپیوترها نیز امکان وقوع تحولاتی در راستای استفاده ازتراشه های si-sic به جای تراشه های فعلی سیلیکونی وجود دارد. این موضوع امروزه شدیدا مورد پژوهش و تحقیق قرار گرفته است. در صنایع اتومبیل سازی روز به روز از قطعات الکتریکی بهره بیشتری گرفته می شود و استفاده از قطعات سرامیکی مینیاتوری در این زمینه بسیار حیاتی است.
امروزه شرکت های بزرگ صنعتی در جستجوی روش هایی هستند که محصولات خود را هرچه کوچک تر، سبک تر، هوشمندتر و چندمنظوره تر سازند. حرکت به سوی چنین محصولاتی به یاری تکنولوژی هایی مانند نانوتکنولوژی امکان پذیر خواهدبود.
به یاری نانوتکنولوژی، امکان تأثیرگذاری بر ساختار اتمی مواد وجود دارد. در آن صورت، مواد را می توان کاملا بر اساس خواص مورد انتظار به گونه ای کاملا آزادانه طراحی نمود و به خواص و کیفیت های کاملا نوینی دست یافت. در این راستا مواد سرامیکی نیز نقش اساسی خواهند داشت.
به طور خلاصه می توان گفت که در آغاز قرن 21، حوزه هایی چون فوتونیک، علوم زیستی و فن آوری مواد در مقیاس نانو، به عنوان مهم ترین قلمروهای پیشرفت علمی و صنعتی معرفی شده اند و سرامیک ها در تمامی این حوزه ها، نقش راهبردی خواهند داشت.

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 01:58 PM
فناوری نانو Nano technology

نانو کلمه ای یونانی است و به معنای کوچک است و برای تعیین مقدار "10 به توان منفی 9" یک کمیت استفاده می شود؛ چون یک اتم تقریبا ده نانو متر است. این اصطلاح برای مطالعات عمومی روی ذرات مولکولی واقعی به کار می رود. نانو تکنولوژی مطالعه ذرات در مقیاس اتمی برای کنترل آنهاست. هدف اصلی بیشتر تحقیقات نانو تکنولوژی تشکیل ترکیبات جدید یا ایجاد تغییراتی در مواد موجود است که در الکترونیک زیست شناسی و ژنتیک و هوانوردی و حتی و در مطالعات انرژی به کار گرفته می شود فناروی نانو توانایی به دست گرفتن کنترل ماده در ابعاد نانومتری و بهره برداری از خواص و پدیده های ماده در این ابعاد در ابزارها و سیستم ها ی نوین است. این فناوری در آینده نه چندان دور در برگیرنده همه فناروی های امروزی خواهد بود که به جای رقابت با فناوری های موجود مسیر رشد و تکامل آنها را در دست خواهد گرفت.
تاریخچه نانو فناروی:
نانو فناوری برای اولین بار در سال 1959 توسط ریچارد فایمن فیزیک دان آمریکایی برنده جایزه نوبل فیزیک مطرح شد. او اصرار داشت که دانشمندان ساخت وسایلی را که برای کار در مقیاس اتمی لازم است شروع کنند. اریک درکسلر دانشجویی تحصیلات تکمیلی "ام ای تی" به این منظور یه طرح کاری را برای مطالعه وسایلی که توانایی حرکت اشیا مولکولی و مکان انها را با دقت اتمی دارند بنا نهاد که در سپتمابر 1981 در مقاله ای ارائه شد. درکسلر این موضوع را کتابی با نام موتورهای خلقت دنبال کرد و تو سعه مفهوم نانو تکنولوژی را همانند یک کوشش علمی ارائه داد. اولین نشانه های ثبت شده از مفهوم نانو تکنو لوژی تغییر مکان اشیائ مولکولی در سال 1989 بوده است که در آن زمان دانشمندی توانست اتم ها منفرد گزنون را روی صحفه نیکل حرکت دهد تا نام "ای بی ام" بر روی سطح نیکل نقش بندد.
کاربرد فناوری نانو:
در حقیقت کاربرد فناوری نانو از کاربرد عناصر پایه نشات میگیرد که هر کدام از این عناصر پایه ویژگی های خاصی دارد که استفاده از آنها در زمینه های مختلف موجب ایجاد خواص جامعی می شود که از جمله کاربرد نانو ذرات می توان به موارد زیر اشاره کرد:
-دارورسانی هدف مند به عضو مورد نظر
- بانداژهای بی نیاز از تجدید و یا تعویض و شناسایی زود هنگام و بدون عوارض سلول های سرطانی
- تجزیه آلایندهای محیط زیست و غیره
بیشترین کاربرد نانو تکنولوژی در راستای ایجاد تغییراتی در مواد شیمیایی و یا نقشه برداری از ترکیبات زیستی مانند "دی ان ای" و سلول های سرطانی است که تغییرات شگرفی را در زندگی انسان ها به همراه داشته است.
1- پزشکی و بدن انسان
رفتار مولکولی در مقیاس نانو اداره کننده سیستم های زیستی خواهد بود. نانو مقیاسی است که شیمی فیزیک و زیست شناسی و شبیه سازی کامپیوتری همگی به سمت آن در حرکت هستند فراگیر از تسهیل استفاده از دارو این فناوری می تواند به نحو حیرت انگیزی توان درمانی داروها را افزایش دهد.
2- تداوم منابع کشاورزی و آب و انرژی و مواد و کاهش آلودگی محیط زیست
نانو فناوری منجر به تغییرات شگرفی در استفاده از منابع طبیعی انرژی و آب خواهد شد و آلودگی های زیست محیطی را کاهش خواهد داد. در زمینه انرژی نیز به میزان قابل ملاحظه ای کارایی ذخیره سازی و تولید انرژی را تحت تأثیر قرار داده و مصرف انرژی را کاهش خواهد داد.
همچنین انتظار می رود تغییرات عمده ای را در منابع تامین کنند که در ده سال اینده نظاره گر باشیم.
3- هوا و فضا
محدودیت های شدید سوخت برای حمل بار به مواد زمین و ارسال فضاپیماهای تحقیقاتی به منظور مطالعات جوی همواره ذهن فضانوردان و محققان ایستگاه های فضایی را مشغول ساخته است که امروزه مواد و ابزاراالات نانو ساختاری، امید حل این مشکلات را به وجود آورده است.
4- امنیت ملی
برخی از کاربردهای دفاعی نانو فناوری عبارتند از تسلط اطلاعاتی از طریق نانو الکترونیک پیشرفته به عنوان یک قابلت مهم نظامی، استفاده بیشتر از اتوماسیون و روباتیک پیشرفته برای جبران کاهش نیروی نظامی، پیشرفت در کنترل و شناسایی سیستم های دفاعی و غیره که در بسیاری از موارد مکمل هم هستند و کاربرد طولانی مدت آن می تواند امنیت ملی را تضمین نماید.
5- کاربرد نانو فناوری در صنعت الکترونیک
با استفاده از این فناوری ذخیره سازی اطلاعاتی در مقیاس فوق العاده کوچک میسر خواهد شد که در نتیجه می توان ظرفیت ذخیره سازی اطلاعات را در حد هزار برابر یا بیشتر افزایش داد.
6- شکل گیری بازارهای بسیار بزرگ
شواهد موجود نشان می دهد که در صد بالایی از بازارهای محصولات مختلف متکی بر نانو فناوری خواهد بود و به همین دلیل روستاها و شرکت های بزرگ و کوچک به دنبال کسب جایگاهی برای خود در این بازارهای هستند در بخش دارو نیز پیش بینی می شود تا ده الی شانزده سال آینده نیمی از این صنعت متکی بر نانو فناوری خواهد بود که نیاز به وسایل تزریق جدید و آموزش های نوین پزشکی خواهد داشت در کنار این پیش بینی ها این سوال باید مطرح شود جایگاه کشورهایی که به نانو فناوری دسترسی ندارند، در بازارهای آینده اقتصاد جهانی چه خواهد بود با توجه به اینکه سهم هر کشور یا هر موسسه یا سازمانی در زمان شکل گیری یک بازار تثبیت می شود.
وضعیت جهانی نانو فناوری:
از فناوری نانو به عنوان (رنسانس فناروی) نام برده می شود. ورود محصولات متکی برا این فناوری جهشی بسیار عظیم در رفاه و کیفیت زندگی و توانایی دفاعی و زیست محیطی به همراه خواهد داشت. هم اکنون بخش های دولتی و خصوصی کشورهای مختلف جهان شامل ژاپن، آمریکا، اتحادیه اروپا، چین، هند، تایوان، کره جنوبی، استرالیا و روسیه در رقابتی تنگاتنگ برای کسب پیشتازی جهانی در حداقل یک حوزه از این فناوری به سر می برند.

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 01:58 PM
نانو کامپوزیت Nano composite


http://www.newdesign.ir/images/29-9-2007-863nanocomposite.jpgمواد و توسعه آنها از پایه های تمدن به شمار می روند. به طوری که دوره های تاریخی را با مواد نامگذاری کرده اند: عصر سنگ، عصر برنز، عصر آهن، عصر فولاد، عصر سیلیکون و عصر کربن. ما اکنون در عصر کربن به سر می بریم. عصر جدید با شناخت یک ماده جدید به وجود نمی آید، بلکه با بهینه کردن و ترکیب چند ماده می توان پا در عصر نوین گذاشت. دنیای نانو مواد، فرصتی استثنایی برای انقلاب در مواد کامپوزیتی است.
کامپوزیت ترکیبی است از چند ماده متمایز، به طوری که اجزای آن به آسانی قابل تشخیص از یکدیگر باشند. یکی از کامپوزیت های آشنا بتُن است که از دو جزء سیمان و ماسه ساخته می شود.

برای تغییر دادن و بهینه کردن خواص فیزیکی و شیمیایی مواد، آنها را کامپوز یا ترکیب می کنیم. به طور مثال، پُلی اتیلن که در ساخت چمن های مصنوعی از آن استفاده می شود، رنگ پذیر نیست و بنابراین، رنگ این چمن ها اغلب مات به نظر می رسد. برای رفع این عیب، به این پلیمر وینیل استات می افزایند تا خواص پلاستیکی، انعطافی و رنگ پذیری آن اصلاح شوند. در واقع، هدف از ایجاد کامپوزیت، به دست آوردن ماده ای ترکیبی با خواص دلخواه است.
نانوکامپوزیت، همان کامپوزیت در مقیاس نانومتر است. نانوکامپوزیت ها در دو فاز تشکیل می شوند. در فاز اول ساختاری بلوری در ابعاد نانو ساخته می شود که زمینه یا ماتریس کامپوزیت به شمار می رود. این زمینه ممکن است از جنس پلیمر، فلز یا سرامیک باشد. در فاز دوم ذراتی در مقیاس نانو به عنوان تقویت کننده برای استحکام، مقاومت، هدایت الکتریکی و... به فاز اول یا ماتریس افزوده می شود.
بسته به اینکه زمینه نانوکامپوزیت از چه ماده ای تشکیل شده باشد، آن را به سه دسته پُلیمری، فلزی و سرامیکی تقسیم می کنند. کامپوزیت های پلیمری به علت خواصی مانند استحکام، سفتی و پایداری حرارتی و ابعادی، چندین سال است که در ساخت هواپیماها به کار می روند. با رشد نانوتکنولوژی، کامپوزیت های پلیمری بیش از پیش به کار گرفته خواهند شد.
تقویت پلیمرها با استفاده از مواد آلی یا معدنی بسیار مرسوم است. از نظر ساختاری، ذرات و الیاف معمولاً باعث ایجاد استحکام ذاتی می شوند و ماتریس پلیمری می تواند با چسبیدن به مواد معدنی، نیروهای اعمال شده به کامپوزیت را به نحو یکنواختی به پُرکن یا تقویت کننده منتقل کند. در این حالت، خصوصیاتی چون سختی، شفافیت و تخلخل ماده درون کامپوزیت تغییر می کند. ماتریس پلیمری همچنین می تواند سطحِ پُرکن را از آسیب دور نماید و ذرات را طوری جدا از هم نگه دارد که رشد تَرَک به تأخیر افتد. گذشته از تمام این خصوصیات فیزیکی، اجزای مواد نانوکامپوزیتی می توانند بر اثر تعامل بین سطح ماتریس و ذرات پُرکن، ترکیبی از خواصّ هر دو جزء را داشته باشند و بهتر عمل کنند.
کامپوزیت هایی که بستر فلزی دارند، کم وزن و سبک اند و به علت استحکام و سختیِ بالا، کاربردهای وسیعی در صنایع خودرو و هوا فضا پیدا کرده اند. اما این کاربردها به لحاظ ضعف در قابلیت کشیده شدن در چنین کامپوزیت هایی، محدود شده اند. تبدیل کامپوزیت به نانوکامپوزیت سبب افزایش بازده استحکامی و رفع ضعفِ بالا می شود.
نانوکامپوزیت های نانوذره ای
در این کامپوزیت ها از نانوذراتی همچون (خاک رس، فلزات، و...) به عنوان تقویت کننده استفاده می شود. برای مثال، در نانوکامپوزیت های پلیمری، از مقادیر کمّیِ (کمتر از 10درصدِ وزنی) ذرات نانومتری استفاده می شود. این ذرات علاوه بر افزایش استحکام پلیمرها، وزن آنها را نیز کاهش می دهند. مهم ترین کامپوزیت های نانوذره ای، سبک ترین آنها هستند.
نانوکامپوزیت های نانو لوله ای
نانولوله های کربنی در دو گروه طبقه بندی می شوند: نانولوله های تک دیواره و نانولوله های چنددیواره. در این نوع از کامپوزیت ها، این دو گروه از نانولوله ها در بستری کامپوزیتی توزیع می شوند. در صورتی که قیمت نانوله ها پایین بیاید و موانع اختلاط آنها رفع شود، کامپوزیت های نانولوله ای موجب رسانایی و استحکام فوق العاده ای در پلیمرها می شوند و کاربردهای حیرت انگیزی همچون آسانسور فضایی برای آن قابل تصور است.
تحقیقات در زمینه توزیع نانولوله های کربنی در پلیمرها بسیار جدید هستند. علاقه به نانولوله های تک دیواره و تلاش برای جایگزین کردن آنها در صنعت، به علت خصوصیات عالیِ مکانیکی و رسانایی الکتریکی آنها است. (رسانندگی الکتریکی این نانولوله ها در حد فلزات است.)
اما در دسترس بودن و تجاری بودن نانولوله های چنددیواره، باعث شده است که پیشرفت بیشتری در این زمینه صورت بگیرد. تا حدی که اکنون می توان از محصولاتی نام برد که در آستانه تجاری شدن تولید هستند. برای نمونه، نانولوله های کربنیِ چنددیواره در پودرهای رنگ به کار رفته اند.
استفاده از این نانولوله ها باعث می شود که رسانایی الکتریکی در مقدار کمی از فاز تقویت کننده به دست آید. از نظر نظامی نیز فراهم کردن هدایت الکتریکی فرصت های انقلابی به وجود خواهد آورد. به عنوان مثال، از پوسته های الکتریکی مغناطیسی گرفته تا کامپوزیت های رسانای گرما و لباس های سربازان آینده!
نانوکامپوزیتِ خاک رُس پلیمر
نانوکامپوزیت خاک رُس پلیمر یک مثال موردی از محصولات نانوتکنولوژی است. در این نوع ماده، از خاک رُس به عنوان پُرکننده برای بهبود خواص پلیمرها استفاده می شود. خاک رُس های نوع اسمکتیت، ساختار لایه لایه دارند و هر لایه تقریباً یک نانومتر ضخامت دارد. صدها یا هزاران عدد از این لایه ها به وسیله یک نیروی واندروالسیِ ضعیف روی هم انباشته می شوند تا یک جزء رُسی را تشکیل دهند. با یک پیکربندی مناسب، این امکان وجود دارد که رُس ها را به اَشکال و ساختارهای گوناگون، درون یک پلیمر به شکل سازمان یافته قرار دهیم.
معلوم شده است که بسیاری از خواص مهندسی، هنگامی که در ترکیب ما از میزان کمی چیزی کمتر از 5 درصد وزنی پُرکننده استفاده شود، بهبود قابل توجهی می یابد.
امتیاز دیگر نانوکامپوزیت های خاک رُس پلیمر این است که تأثیر قابل توجهی بر خواص اُپتیکی (نوری) پلیمر ندارند. ضخامت یک لایه رُس منفرد، بسیار کمتر از طول موج نور مرئی است. بنابراین، نانوکامپوزیتی که خوب ورقه شده باشد، از نظر اُپتیکی شفاف است. از طرفی، با توجه به اینکه امروزه حجم وسیعی از کالاهای مصرفی جامعه را پلیمرهایی تشکیل می دهند که به راحتی می سوزند یا گاهی در مقابل شعله فاجعه می آفرینند، لزوم تحقیق در خصوص مواد دیرسوز احساس می شود. نتایج تحقیقات حاکی از آن است که میزان آتش گیری در این نانوکامپوزیت های پلیمری حدود 70 درصد نسبت به پلیمر خالص کمتر است. در عین حال، اغلب خواص کاربردی پلیمر نیز تقویت می شوند.
اولین کاربرد تجاری نانوکامپوزیت های خاک رُس نایلون، به عنوان روکش نوار زمان سنج برای ماشین های تویوتا، در سال 1991 بود. در حال حاضر نیز از این نانوکامپوزیت در صنعت لاستیک استفاده می شود. با افزودن ذرات نانومتریِ خاک رُس به لاستیک، خواص آن به طور قابل ملاحظه ای بهبود پیدا می کند که از جمله می توان در آنها به موارد زیر اشاره کرد:
1. افزایش مقاومت لاستیک در برابر سایش
2. افزایش استحکام مکانیکی
3. افزایش مقاومت گرمایی
4. کاهش قابلیت اشتعال
5. کاهش وزن لاستیک

نانوکامپوزیت الماس نانولوله
محققان توانسته اند سخت ترین ماده شناخته شده در جهان (الماس) را با نانولوله های کربنی ترکیب کنند و کامپوزیتی با خصوصیات جدید به دست آورند. اگرچه الماس سختیِ زیادی دارد، ولی به طور عادی هادی جریان الکتریسیته نیست. از طرفی، نانولوله های کربن به شکلی باورنکردنی سخت و نیز رسانای جریان الکتریسیته اند. با یکپارچه کردن این دو فُرمِ کربن با یکدیگر در مقیاس نانومتر، کامپوزیتی با خصوصیات ویژه به دست خواهد آمد.
این کامپوزیت می تواند در نمایشگرهای مسطح کاربرد داشته باشد. الماس می تواند نانولوله های کربنی را در مقابلِ ازهم گسیختگی حفظ کند. در حالی که به طور طبیعی، وقتی نمایشگر را فقط از نانولوله های کربنی بسازند، ممکن است از هم گسیخته شوند.
این کامپوزیت همچنین در ردیابی های زیستی کاربرد دارد. نانولوله ها به مولکول های زیستی می چسبند و به عنوان حسگر عمل می کنند. الماس نیز به عنوان یک الکترود فوق العاده حساس رفتار می کند.
جدیدترین خودرو نانوکامپوزیتی
این خودرو توسط شرکت جنرال موتورز طراحی شده و به علت استفاده از مواد نانوکامپوزیتی در قسمت های مختلف آن، حدود 8 درصد سبک تر از نمونه های مشابه قبلی است و علاوه بر سبک بودن، در برابر تغییرات دمایی هم مقاومت می کند.

http://www.newdesign.ir/images/29-9-2007-754hummer.jpg
خودروی اسپورت Hummer H2 ساخته شده از آلیاژهای نانوکامپوزیتتوپ تنیس نانوکامپوزیتی
شرکت ورزشی ویلسون، یک توپ تنیس دولایه به بازار عرضه کرده که عمر مفید آن حدود چهار هفته است در حالی که توپ های معمولی عمر مفیدشان در حدود دو هفته است ولی از نظر خاصیت ارتجاعی و وزن تفاوتی بین این دو مشاهده نمی شود. علت مهم و اصلی دوام توپ های نانوکامپوزیتی، وجود یک لایه پوشش نانوکامپوزیتی به ضخامت 20 میکرون به عنوان پوسته داخلی است که باعث می شود هوای محبوس در داخل توپ ضمن ضربه خوردن خارج نگردد، درحالی که توپ های معمولی از جنس لاستیک و در برابر هوا نفوذپذیرند.
الیاف نانو، تحولی در صنعت نساجی
امروزه ساخت کامپوزیت های تقویت شده به وسیله نانوالیاف پیشرفت چشمگیری کرده است. لیفچه های کربنیِ جامد و توخالی با چند میکرون طول و دو تا بیش از صد نانومتر قطر خارجی خلق شده اند که مصارفی در مواد کامپوزیت و روکش دارند.
مهم ترین تأثیر نانوکامپوزیت ها در آینده کاهش وزن محصولات خواهد بود. ابتدا کامپوزیت های سبک وزن و بعد تجهیزات الکترونیکی کوچک تر و سبکتر در ماهواره های فضایی.
سازمان فضایی آمریکا (ناسا) در حمایت از فناوری نانو بسیار فعال است. بزرگ ترین تأثیر فناوری نانو در فضاپیماها، هواپیماهای تجاری و حتی فناوری موشک، کاهش وزن مواد ساختمانیِ سازه های بزرگ درونی و بیرونی، جداره سیستم های درونی، اجزای موتور راکت ها یا صفحات خورشیدی خواهد بود.
در مصارف نظامی نیز کامپوزیت ها موجب ارتقا در نحوه حفاظت از قطعات الکترونیکی حساس در برابر تشعشع و خصوصیات دیگر همچون ناپیدایی در رادار می شوند.
کامپوزیت های نانوذره سیلیکاتی به بازار خودروها وارد شده اند. در سال 2001 هم جنرال موتورز و هم تویوتا شروع به تولید محصول با این مواد را اعلام کردند. فایده آنها افزایش استحکام و کاهش وزن است که مورد آخر صرفه جویی در سوخت را به همراه دارد.
علاوه بر این، نانوکامپوزیت ها به محصولاتی همچون بسته بندی غذاها راه یافته اند تا سدی بزرگ تر در برابر نفوذ گازها باشند (مثلاً با حفظ نیتروژن درونِ بسته یا مقابله با اکسیژن بیرونی).
همچنین خواصّ تعویق آتش گیریِ کامپوزیت های سیلیکات نانوذره ای، می تواند در رختِ خواب، پرده ها و غیره کاربردهای بسیاری پیدا کند.

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 01:59 PM
نکات کاربردی در استفاده از گچ

استفاده از قالب های گچی برای تهیه ی مدل طرح، در میان طراحان و مدل سازان بسیار مرسوم است. گچ ماده ای با قابلیت عالی قالب گیری و شکل دهی است که در عین حال، ارزان و در دسترس می باشد. اما استفاده از این قابلیت ها، تنها در صورت آگاهی صحیح طراح از خواص و ویژگی های گچ مقدور است. گچ، رام ترین ماده برای قالب گیری است، به شرطی که نیازهایش را بشناسید!

از آن جا که بیشتر طراحان با اصول اولیه و کلی استفاده از گچ، از تهیه ی دوغاب گچ گرفته تا سفت و سخت شدن و پرداخت آن آشنایی دارند، از ذکر مجدد آن ها خودداری شده و در اینجا، به نکته های کاربردی و کلیدی اشاره شده است که در اثر تجربه و مطالعه از منابع مختلف جمع آوری شده و دانستن آن ها، دامنه ی توانایی های گچ شما را برای انجام کارهایتان افزایش می دهد.


بعد از ریختن گچ به داخل آب، حدود دو دقیقه صبر کنید (بسته به نوع گچ متفاوت است). اگر هم زدن را زود شروع کنید، گچ تبدیل به یک توده ی کلوخی می شود که نرم کردن آن مشکل است.

زمان گیرش ملات گچ، به نوع سنگ گچ و دمای پخت آن نیز بستگی دارد.

اگر از آب گرم استفاده کنید، خمیر گچ سریع تر می گیرد.

هر چه میزان آب ملات گچی بیشتر باشد، گچ دیرگیرتر شده و مقاومت ملات سخت شده ی آن نیز کاهش می یابد و برعکس.

به طور کلی، مواد خارجی موجود در گچ یا آب، عمل گرفتن را به تاخیر می اندازند. البته افزایش نمک به مقدار خیلی کم (کمتر از دو درصد وزنی گچ)، باعث زودگیر شدن ملات می شود. چنانچه نمک بیش از دو درصد به گچ اضافه شود، گیرش آن به تاخیر می افتد.

اگر مقداری زاج در آب بریزیم، گچ زودگیر تر می شود.

در هنگام خشک شدن گچ، می توان برای تسریع کار، آن را جلوی بخاری گذاشت، اما اگر خیلی زیاد داغ شود که نتوان به آن دست زد، گچ نرم شده و می ریزد.

پس از این که گچ سفت و سخت شد، برای جذب آب، قدرت عجیبی از خود نشان می دهد. اگر در این حالت قطره ای از دوغاب گل رس بر روی گچ ریخته شود، به سرعت (حداکثر در مدت چند دقیقه)، به گل رس خمیر شده ای بدل می گردد. به دلیل همین خاصیت گچ است که از آن، به عنوان قالب ظروف سرامیکی استفاده می کنند.

اگر گچ را روی چوب، فلز یا خود گچ بریزید، فورا می چسبد. مگر این که ماده ای جداکننده در آن به کار رود. آهار صابون (صابون مایع شده)، برای این منظور بسیار مناسب است. دقت داشته باشید که در استفاده از این آهار، باید پیش از خشک شدن کامل گچ، آن را از مدل جدا سازید، چون این آهار بعد از خشک شدن کامل گچ، دیگر درست عمل نمی کند. از انواع فیلم ها، وازلین و سایر روغن ها هم می توان به عنوان جداکننده استفاده کرد. میزان جدا کننده از اهمیت بالایی برخوردار است. اگر ماده ی جدا کننده کم باشد، مدل اولیه به قالب می چسبد و اگر جداکننده زیاد باشد، سطح داخلی قالب ناصاف خواهد شد.

آهار را باید درست قبل از ریختن گچ، به مدل زد. اگر مدلی را آهار زده و بگذاریم نیم ساعت یا بیشتر بماند، آهار اثر خود را از دست می دهد.

گچ به شیشه نمی چسبد.

ملات گچ اگر در جوار فلزات قرار گیرد، بعد از مدتی با فلزات ترکیب می شود و ایجاد سولفات می کند.

گچ تنها ملاتی است که پس از سخت شدن، در حدود یک درصد افزایش حجم پیدا می کند.

برای پرداخت نهایی و صیقلی کردن سطوح گچی، می توانیم از گچ کشته استفاده کنیم. گچ حل شده و در حال گیرش را به طور مداوم هم زده و به آن کم کم آب اضافه کنید و هر بار آن را هم بزنید تا جایی که آب دیگر به خورد گچ نرود. ملات به دست آمده گچ کشته است که به راحتی با ماله می توان آن را روی سطوح گچ کشید و سطحی صاف و یکدست داشت.

گچ کشته اصلا مقاومت مکانیکی ندارد و با فشار اندک انگشت می ریزد، بنابراین تنها هنگامی از آن استفاده کنید که کارتان کامل شده است و تنها می خواهید سطح صاف تری داشته باشید. خلل و فرج های بزرگ را نباید با آن پر کنید، چون خیلی زود می ریزد.

برای رنگ کردن مجسمه، بهتر است موقع ریختن گچ در آب، پنج درصد آهک زنده به گچ اضافه نمود و بعد از بستن گچ، مجسمه را در محلول یکی از سولفات ها فرو برد.

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:00 PM
تولید ناب Lean production

در عصر حاضر، تولید کنندگان صنعتی در سرتاسر جهان می کوشند تا شیوه تولید ناب را به کار گیرند، سیستمی که پس از جنگ جهانی دوم در شرکت تویوتا موتور در ژاپن مطرح شد و هنگامی که صنایع و شرکت های دیگر ژاپنی از این سیستم قابل توجه نسخه برداری کردند، ژاپن تا مرحله برتری اقتصادی ای که امروز شاهد آن هستیم رشد کرد.

تولید ناب یک فلسفه تولیدی است که زمان سفارش تا ارسال را با حذف اتلاف ها کوتاه می کند.
- این تعریف به معنی داشتن یک انبار بزرگ و تحویل به مشتری به محض درخواست نیست بلکه معنی آن ساختن مورد سفارش در حداقل زمان است.
- اتلاف فعالیتی است که جاذب و مصرف کننده منابع وذخایر باشد اما هیچ ارزشی نیافریند.
- ارزش آن چیزی است که از نظر مشتری در زمان معین و با قیمت معین نیاز او را برآورده کند.
به بیانی دیگر، تولید ناب در واقع یک فلسفه و نگرش است که درصدد حذف و از بین بردن هر فرآیند اضافی از مرحله تهیه مواد اولیه تا تولید و نهایتا فروش است که ارزش افزوده ای ایجاد نمی کند. در نگرش تولید ناب، مونتاژگر (کارخانه اصلی) با یک دید سیستمی بامسائل برخورد می کند. به طوری که در تلاش است که یک رابطه برد-برد (WIN-WIN) با کل اجزای سیستم برقرار کند. مونتاژگر ناب، با عرضه کنندگان (SUPPLIERS) یک رابطه نزدیک بر مبنای سود معقول ایجاد می کند. میان مدیریت و کارگران نوعی تعهد وجود دارد که مدیریت به کارگران ارزش و احترام قائل است و مسئولیت ها را به آنان واگذار می کند در مقابل، مدیریت انتظار دارد که کارگران پاسخگوی نیازهای مختلف کارخانه باشند.
سیستم تولید ناب شکل تکامل یافته ی سیستم تولیدی است که "تائی چی اوهنو" به کمک همکارانش طی سی سال تلاش بی وقفه در شرکت تویوتا (در مقام های مدیریت کارگاه ماشین کاری، مدیریت اجرایی، مدیریت عامل و معاونت اجرایی) توانست از طریق سعی و خطاهای بسیار و به تدریج، آن را توسعه دهد و به سرانجام برساند. امروزه حاصل همین تلاش ها می باشد که در سراسر دنیا به نام تولید ناب شناخته شده است.
تولید ناب یک روش چند بعدی است که گستره ی وسیعی از تکنیک های تولیدی را در یک سیستم یکپارچه در بردارد، ازجمله این تکنیک ها می توان موارد زیر را نام برد:
تولید به هنگام، سیستم های کیفیت، گروه های کاری، تولید سلولی، مدیریت تامین کنندگان و غیره و غیره.
نکته ی حائز اهمیت این است که این تکنیک ها می توانند در کنار هم یک جریان خطی شکل ایجاد نمایند که بتواند محصولات نهایی را بدون اتلاف (که در اصطلاح تولید ناب، مودا نامیده می شود) یا با حداقل اتلاف همگام با تقاضای مشتری تولید کنند.
تولید ناب برگرفته از تفکری جدید می باشد که 5 اصل عمده را شامل می شود:
اصل اول: ارزش
اصل دوم: شناسایی جریان ارزش
اصل سوم: ایجاد حرکت پیوسته
اصل چهارم: بیرون کشیدن
اصل پنجم: کمال
مهم ترین رکن یک سیستم ناب، ارتباط با مشتریان است که فروشندگان شرکت ناب با ایجاد یک سیستم اطلاعاتی دقیق در صدد ایجاد یک رابطه بین کارخانه و مشتریان هستند به نحوی که کارخانه بتواند نیازهای مختلف مشتریان را دقیقا شناسایی کرده و با خلق یک محصول مناسب نیازهای مشتریان بخش های مختلف بازار را پاسخ دهد. بنابراین در تولید ناب همه اجزای سیستم به شکلی مطلوب منتفع می شوند.
همان طور که گفته شد، تولید ناب از این رو «ناب» نامیده می شود که در مقایسه با تولید انبوه، هر چیز را به میزان کمتر مورد استفاده قرار می دهد. این شیوه تولید، نیروی انسانی موجود در کارخانه، فضای لازم برای تولید، سرمایه ای که صرف ابزار آلات می شود، نیروی مهندسی لازم برای به وجود آوردن محصول جدید و زمان مورد نیاز برای ساخت آن، همه و همه را تقلیل می دهد.
تولید ناب در چگونگی کارکرد فرد نیز تغییر ایجاد می کند، به گونه ای که همه افراد در هر رده سازمانی، «مسئولیت» پذیرفته و شغل خویش را پر مخاطره تر می دانند؛ در نتیجه خلاق تر می شوند.

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:00 PM
ریخته گری و موم زدایی در جواهرسازی

شیوه ی ریخته گری که در این مقاله توضیح داده شده است، نه تنها در جواهر سازی بلکه به طور کلی برای ساخت انواع قطعات ظریف و پیچیده به کار می رود.
با این روش می توان زیبا ترین و پیچیده ترین جواهرات را قالب گیری کرد. در این روش، ابتدا طرحی از جواهر توسط موم مصرف پذیر تهیه می گردد. بعد این طرح به پایه ی مومی مخروطی شکلی متصل می شود. سپس توسط قالب پلاستر پاریسی در بر گرفته می شود. در قالب منفذ یا شکافی می گذارند تا موم قابل سوختن شود. قالب پلاستر را بعد از خشک شدن در کوره قرار داده و به آرامی حرارت می دهند. موم شروع به سوختن می کند و بعد از سوختن موم، حفره ای در داخل قالب گچی باقی می ماند. در این مرحله، فلز مذاب را از طریق منفذ باقی مانده به داخل حفره ی قالب می ریزند که به سرعت منجمد می شود و شکل و فضای حفره پلاستر را به خود می گیرد. بعد از سرد شدن، قالب شکسته و مدل خارج می شود.
در روش گفته شده، باید برای هر قطعه یک مدل مومی درست کرد. زرگران و جواهرسازان برای تسریع تولید قطعات، ابتدا از روی مدل اصلی جواهر که معمولا از نقره ساخته می شود یک قالب لاستیکی تهیه می کنند تا مدل های مومی به سرعت در آن ها شکل گیرند.

تصویر زیر مدل انگشتر درون قالب لاستیک مایع را نشان می دهد.

http://www.newdesign.ir/images/18-11-2007-770jewellery1.jpg
قالب لاستیک مایعلاستیک مایع قالب برای پخت به دستگاه پخت قالب می رود. دستگاه پخت قالب لاستیک در تصویر نشان داده شده است:

http://www.newdesign.ir/images/18-11-2007-735jewellery2.jpg
دستگاه پخت قالب لاستیکلاستیک یک تکه ی قالبی را به دو نیمه ی مساوی و با چهار جفت چفت و بست برش می دهند:

http://www.newdesign.ir/images/18-11-2007-329jwellery4.jpgقالب را پس از خشک شدن در کوره قرار داده و حرارت می دهند. تصویر زیر کوره ی الکتریکی برای موم زدایی را نشان می دهد:

http://www.newdesign.ir/images/18-11-2007-836jwellery3.jpgمدل مومی می سوزد و خارج می شود و حفره ی آن در قالب باقی می ماند.
فلز مذاب را از طریق منفذ باقی مانده در حفره می ریزند که به سرعت منجمد شده و شکل فضای حفره را به خود می گیرد.
پس از سرد شدن، قالب شکسته و قطعه خارج می شود.

موم های ریخته گری و کاربرد آن ها در طلا سازی:
«موم های ریخته گری در هنر طلا و جواهر سازی ترکیبی از موم های طبیعی مانند موم های کارنوبا (سخت) و موم های کاندلیلا (نرم) و موم زنبور (نرم) و موم های مصنوعی مانند میکروکریساتالاین نرم (پارافین) است. در ریخته گری طلا و جواهر از موم های معدنی مانند مونتان (سخت) و موم های پلاستیکی (پلی اتیلن نرم و سخت) استفاده می نمایند.
موم هایی که در ریخته گری طلا و نقره به کار برده می شوند باید دارای کیفیت خوبی باشند تا شکلی که به آن می دهند را حفظ کنند. بعد از آن که توسط مواد گچی قالب گیری شد بر اثر حرارت دیدن به راحتی سوخته و هیچ اثر و خاکستری ز خود در حفره ی قالب باقی نگذارند. موم های تزریقی ریخته گری باید خصوصیات مشخصی داشته باشند که عبارتند از:
1. دمای ذوب پایینی داشته باشند.
2. در حالتی که مذاب هستند به راحتی سیال شوند و جریان پیدا نمایند.
3. سرد شدن و سخت شدن آن ها به راحتی صورت پذیرد.
4. از طریق الکترو استانیکلی (جذب و دفع بارهای الکتریکی) جذب لاستیک شوند.
5. حالت انعطاف پذیری داشته باشند تا بتوان الگوی مومی کامل شده را بدون شکستن یا خراب شدن از داخل قالب خارج نمایند.
تصاویر زیر شکل مدل های مومی برای انگشتر را نشان می دهد:

http://www.newdesign.ir/images/18-11-2007-729rings.jpghttp://www.newdesign.ir/images/18-11-2007-493ring2.jpg http://www.newdesign.ir/images/18-11-2007-848ring3.jpg
منابع:
- نقش قالب در هنر
- صنایع دستی کهن ایران، هانس وولف،شرکت انتشارات علمی فرهنگی، تهران، 1384

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:01 PM
خواص کاغذ و مقوا

- کاغذ بافتی از الیاف گیاهی است و مرغوبیت آن به مواد اولیه و چگونگی عمل آوری آن بستگی دارد.
از نظر کیفیت، بهترین کاغذها از الیاف کتان و پنبه به دست می آیند. کاغذ ساخته شده از چوب کاج در جای دوم و کاغذ نیشکر پس از آن قرار می گیرد.
کاغذ هم مثل پارچه پشت و رو دارد. روی کاغذ آن طرفی است که در کارخانه کاغذ سازی به طرف نمد قرار می گیرد و صاف تر است. پشت کاغذ آن طرفی است که در کارخانه زیر کار است و روی آبکش قرار می گیرد. چاپ بر طرف روی کاغذ مرغوب تر خواهد بود. چاپ رنگی بر طرف روی کاغذ نتیجه بهتری دارد.
برای صاف کردن پشت کاغذ آن را از زیر نوردهای پرس براق عبور می دهند. این کار "ساتیناژ " نام دارد. برای تشخیص پشت و روی کاغذ آن را برش می دهند، پس از برش، لبه الیاف به سوی پشت کاغذ خم می شوند و اگر لبه کاغذ را با انگشتان لمس کنیم متوجه لبه دار بودن یک طرف آن می شویم.
کاغذ های مرغوب تر دارای مواد سلولوزی بیشتری هستند و سفیدترند. کاغذ های نا مرغوب مواد چربی بیشتری دارند و زردترند. کاغذ های نامرغوب با گذشت زمان و به ویژه بر اثر گرما، شکننده می شوند و ممکن است موریانه آنها را بخورد.
کاغذ های گلاسه مرغوب ترین نوع کاغذ هستند که هر چه سنگین تر باشند (یعنی گرماژ آنها بیشتر باشد)، کیفیت چاپ روی آنها بهتر است. معمولا" کارهای رنگی و یا اعلا را روی کاغذ گلاسه چاپ می کنند. هر چه مقدار و تعداد رنگ ها بیشتر باشد، کاغذ گلاسه سنگین تری لازم است.
سطح کاغذ دارای خواب یا راه است. به هنگام چاپ باید کاغذ طوری به ماشین خورانده شود که راه آن موازی محور سیلندر باشد و در صحافی کتاب باید خواب کاغذ موازی عطف کتاب باشد.
هر گاه خواب یا راه کاغذ موازی عطف کتاب نباشد، برگ های کتاب حالت افتادگی ندارند بلکه به حالت ایستاده رو به بالا قرار می گیرند و خواننده آن را با فشار می خواباند، در نتیجه کتاب زودتر فرسوده می شود.
کارخانه های کاغذ سازی در دنیا، رول های کاغذ را به صورت ورق برش داده و سپس ورق کاغذ را در اندازه‎های گوناگون بریده و پس از بسته بندی در اختیار مصرف کنندگان قرار می دهند.
راه بی راه کاغذ و مقوا به دو صورت فلش و یا SG و LG LG نشان داده می شود. (Long Grain) یعنی اینکه راه کاغذ موازی ضلع بلندتر است و (Short Grain) یعنی راه کاغذ موازی ضلع کوچک تر می باشد. علامت نیزه هم روی لفاف کاغذ، نشان دهنده راه کاغذ است. یعنی اگر فلش موازی ضلع بزرگ تر باشد، راه کاغذ در جهت ضلع بزرگ تر است و اگر فلش در امتداد ضلع کوچک تر کاغذ قرار گیرد، راه کاغذ، ضلع کوچک تر است.
باید توجه داشت که راه کاغذ هنگام چاپ باید موازی محور سیلندر ماشین چاپ باشد. به عنوان مثال اگر یک نوع کاغذ 70 × 100 برای ماشین 5/4 ورقی راه باشد، وقتی آن را از وسط نصف کنیم که در ماشین دو ورقی استفاده شود، بی راه وارد ماشین خواهد شد. بنابراین بهتر است هنگام خرید کاغذ به راه وبی راه نسبت به ماشینی که قرار است آن را چاپ کند، آگاهی داشته باشیم.
- برای تشخیص راه یا خواب کاغذ، چند روش معمول است، از جمله:
1. کاغذ از طرف خواب آن خیلی راحت پاره می شود ولی اگر آن را با دست از طرف مخالف پاره کنیم، مقاومت دارد و با نیروی بیشتری پاره می شود.
2. اگر دو نوار از لبه پایینی و کناری کاغذ ببریم و کنارهم بگذاریم آن نواری که به راه نیست، لبه اش برمی گردد.
یکی از مشخصه ها برای شناخت کاغذ، گرماژ آن است. کاغذ تحریر 70 یا 80 گرمی و گلاسه 120 یا 135 گرمی واژه هایی آشنا در دنیای انتشارات هستند. این گرماژ نشان دهنده وزن یک متر مربع از آن نوع کاغذ می باشد. مثلا وزن یک متر مربع کاغذ 70 گرمی 70 گرم است. وزن کاغذ برش خورده از فرمول زیر تعیین می شود و شما به راحتی می توانید با وزن نمودن دقیق کاغذ برش خورده گرماژ آن را به دست آورید. واحد طول و عرض در این فرمول سانتیمتر می باشد.
گرماژ = طول × عرض / 10.000.000 × وزن کاغذ به کیلوگرم
در کاغذ های کاربن لس (NCR) که به کاغذهای خود کپی مشهور هستند باید توجه شود که این کاغذها زمان مصرف دارند و پس ازتاریخ مصرف، حساسیت خود را ازدست می دهند.
شرایط نگهداری و استفاده از کاغذها:
به جهت تأثیر منفی عوامل محیطی بر کیفیت کاغذها لازم است در صورت نیاز به نگهداری طولانی مدت کاغذهای مصرفی حتما شرایط زیر را رعایت فرمایید تا کیفیت آخرین واحد محصول مصرفی در حد مطلوب حفظ شود
• توصیه می شود برای استفاده بهتر و افزایش عمر دستگاه خود از کاغذهای استاندارد و با مشخصات معرفی شده در راهنمای دستگاه استفاده نمایید.
• از قراردادن کاغذ در محل های مرطوب، داراری گرد و غبار و دوده و در زیر نور مستقیم خورشید جلوگیری کنید.
• در صورت امکان کاغذ را داخل بسته نگهداری نمایید.
• حداکثر تعداد مجاز چیدن بسته ها بر روی یکدیگر را رعایت کنید. این تعداد با توجه به وزن محصولات متغیر است. افزایش تعداد بسته های روی هم موجب وارد شدن فشار مضاعف به بسته های زیرین و افت کیفیت می گردد.
• شرایط محیطی مناسب برای نگهداری کاغذها دمای 15 تا 25 درجه سانتی گراد و رطوبت 30 تا 60 درصد RH می باشد.
• در صورت امکات کاغذها را بر روی پالت چوبی و یا پلاستیکی قرار دهید تا از رطوبت کف زمین در امان باشد.
• در هنگام چیدن کارتن ها دقت نمایید که به صورت ایستاده بر روی هم چیده شوند و از قرار دادن کارتن به صورت خوابیده جدا خودداری کنید. این عمل موجب آسیب دیدن لبه های کناری کاغذ شده و ممکن است موجب گیر کردن کاغذ در دستگاه شما شود.
• به نشانه ها و علائم روی بسته توجه کنید.
درجه بندی کاغذ و مقوا:
محصولات کاغذی بر اساس وزن هر متر مربع بر حسب گرم به دو دسته تقسیم می شوند:
الف) کاغذها که از یک لایه تشکیل شده اند و وزن هر متر مربع آنها بین 25 گرم تا 300 گرم است.
ب) مقواها که به طور معمول از لایه های متعدد تشکیل شده اند و وزن هر متر مربع آن ها بین 170 تا 600 گرم می باشد.
کاغذها:
مرز تقسیم بندی بین کاغذ و مقوا کاملا مشخص نیست و دلیل این امر این است که وزن سبک ترین مقوا از سنگین ترین کاغذ کمتر است در تعیین این مرز، کاربرد نسبت به وزن نقش مهم تری دارد. به طور کلی، کاغذ برای چاپ و مقوا برای بسته بندی استفاده می شود.
کاغذها بر اساس مواد تشکیل دهنده به دو گروه تقسیم می شوند:
الف) کاغذهای حاوی چوب یا کاغذهایی که از تفاله مکانیکی ساخته می شوند که انواع این کاغذها عبارتند از:
کاغذهای چاپ روزنامه که یا کلا از تفاله مکانیکی ساخته می شوند و یا مقدار کمی (حداکثر تا 15 درصد) تفاله شیمیایی تصفیه شده دارند. امروزه به طور روزافزون به جای تفاله مکانیکی از فیبرهای بازیافتی استفاده می شود.
کاغذهای مجله بدون پوشش که در ساخت این کاغذها به طور معمول از 50 درصد تا 70 درصد تفاله مکانیکی، 10 تا 25 درصد تفاله شیمیایی تصفیه شده و همچنین 15 تا 30 درصد سایر مواد افزودنی استفاده می شود.
کاغذهای پوشش دار مجله که حاوی 40 تا 60 درصد تفاله مکانیکی، 25 تا 40 درصد تفاله خاک اره تصفیه شده و 20 تا 35 درصد مواد پر کننده و رنگ پوششی می باشند.
ب) کاغذهای چاپی بدون چوب (کاغذهای ترم) که به طور عمده از تفاله شیمیایی و کمتر از 10 درصد تفاله مکانیکی ساخته می شوند. انواع این نوع کاغذها عبارتند از:
کاغذهای چاپ بدون پوشش که از 55 تا 80 درصد تفاله تصفیه شده چوب، حداکثر تا 30 درصد تفاله تصفیه شده خاک اره و 10 تا 30 درصد سایر مواد پرکننده ساخته می شوند.
کاغذهای چاپ روکش دار که در این نوع کاغذ ضخامت لایه پوشش به مورد استفاده کاغذ بستگی دارد.
انواع دیگر کاغذ عبارتند از:

کاغذهای بسته بندی و لفاف
کاغذهای تیشو
کاغذهای پشت چسب دار - لیبل
کاغذهای ضد چربی
کاغذهای دیواری
مقواها:
مقواها به طور عمده از تفاله های شیمیایی و مکانیکی و فیبرهای بازیافتی ساخته می شوند و مقوا ها را با توجه به مورد استفاده می توان به 4 دسته کلی تقسیم نمود:
الف) مواد خام مورد استفاده برای ساخت ورق کارتن بسته بندی که شامل لایه سطحی و لایه موج دار میانی ورق های کارتن می باشند.
ب) مقواهای جعبه که برای ساخت انواع جعبه مقوایی بسته بندی استفاده می شوند و شامل تقسیمات متعدد می باشند.
پ) مقواهای بسته بندی مایعات
ت) مقواهای گرافیکی که در ساخت محصولاتی از قبیل کارت، فایل، پوشه، محافظ و پوشش دهنده ها کاربرد دارند.
ابعاد کاغذ:
عرض کار یک ماشین چاپ معمولا هماهنگ با استانداردهای اندازه گیری بین المللی تعیین می شود. در اروپا استاندارد بین المللی ایزو (ISO) مورد استفاده قرار می گیرد. آمریکا از سیستم انگلیسی استفاده می کند و در ایران نیز برای اندازه گیری کارهای چاپی از استاندارد ورق (یک ورقی، دو ورقی، چهار و نیم ورقی) استفاده می شود که مشکلات عدیده ای در بر دارد. اول این که اندازه ورق با استانداردهای اروپایی و آمریکایی همخوان نیست و دوم آن که این اندازه دقیق نیست.
کاغذهای سایز ایزو شامل انواع کاغذها و مقواها با گرماژها و جنس های مختلف می شود. در سیستم ایزو، پنج مجموعه سایز وجود دارد. این سایزها A،RA،SR،B،C می باشند.

http://www.newdesign.ir/images/27-11-2007-222RA-SRA.gif
A: کاغذ سایز A به صورت استاندارد برش خورده هستند و برای کارهای چاپی که به صورت لب بر عرضه نمی شوند و به برش احتیاج ندارند مناسب هستند.
RA: دو درصد از سایز A بزرگ تر است. این سایز کاغذ برای کارهای چاپی لب بر و یا کارهایی که به یک برش مختصر احتیاج دارند و یا روی لبه کاغذ باید نوار کنترل رنگ (Color Bar) چاپ شود به کار می روند.
SR: ده درصد از سایز A بزرگ تر است. این سایز کاغذ برای کارهای چاپی لب بر و یا کارهایی که به لبه پهن برای برش بزرگ یا صحافی نیاز دارد و یا روی لبه کاغذ باید یک نوار پهن کنترل رنگ چاپ شود مناسب است.
B: معادل 18 درصد بزرگ تر از سایز A است. از این سایز کاغذ برای چاپ پوستر. نقشه و جداول دیواری استفاده می شود.
C: از این سایز کاغذ یا مقوا برای ساخت پوشه، پاکت و کارهایی که باید در قطع A4 برش بخورد استفاده می شود.
در هرکدام از این مجموعه ها، ابعاد ورق ها دو برابر یک سایز کوچک تر است. نسبت طول به عنوان مثال در سایز A ورق A0 یک متر مربع است. ورق A1 نصف A0 است و مساحت آن نیم متر مربع است. مجموعه ورق های سایز A از A0 (بزرگ ترین سایز) شروع شده و به A10 (کوچک ترین سایز) ختم می شود. ورق A0 سایز اصلی و پایه است.

http://www.newdesign.ir/images/27-11-2007-971A-size.gifدر آمریکا سایز A4 برابر با 11× ½ 8 اینچ است. از آنجائی که سایز A4 استفاده عمومی دارد. کسانی که با سیستم ایزو کار می کنند و به آن عادت دارند. برای سایزهای بزرگ تر از ضریب A4 استفاده می کنند. برای ماشین های رول در سیستم ایزو کاغذ به صورت رول در ابعاد A5 ، A4 ، A3 ، A2 و A1 عرضه می شود.
سایز کاغذ:
آنچه در بین دانشگاهی ها رایج هست تقسیم بندی براساس A و یا B و امثال آن است. مثل A4، اما کاغذی که در بازار موجود است و برای چاپ اوراق تبلیغاتی مصرف می شود غالبا در دو سایز است: اندازه 100*70 سانتی متر که اصطلاحا چهار و نیم ورقی می نامندش و 60*90 سانتی متر که به سه ورقی مشهور است.
کاغذهای استاندارد بر اساس برش های A یا B یا C به این شرح هست:

http://www.newdesign.ir/images/27-11-2007-34kaghaz.gifکاغذ پشت چسبدار معمولا در اندازه 51*70 سانتی متر عرضه می شود.
تعداد برگ های کاغذ در یک بسته:
برای ضخامت 100 گرم به پائین در بسته های 500 تا بسته بندی می شود و برای کاغذهای تا ضخامت 170 گرم در بسته های 250 برگی و برای ضخامت های بالاتر، از بسته های 125 یا 100 تائی استفاده می شود. برای برش کاغذ و استفاده به صورت A4 از سایز 4 ورقی (72*90) استفاده می شود. برای چاپ کتاب رقعی از کاغذ سه ورقی و چاپ کتاب وزیری از کاغذ چهار و نیم ورقی استفاده می شود.
خصوصیات مهم فیزیکی مقوا و کاغذ:
1. میزان رطوبت: کاهش وزن کاغذ و مقوا پس از خشک شدن تا رسیدن به وزن ثابت.
2. میزان خاکستر: میزان خاکستری که پس از سوختن باقی می ماند.
3. سنگینی: جرم یک متر مربع کاغذ بر حسب گرم
4. ضخامت: ضخامت کاغذ و مقوا
5. تعداد لایه ها و ابعاد: ابعاد ورق و تعداد لایه های فلوت و لاینر تشکیل دهنده ی مقوا.
6. لمس: نسبت ضخامت کاغذ و مقوا بر حسب یک هزارم میلی متر به سنگینی آن بر حسب گرم در متر مربع.
7. جهت ساخت: جهت عمده ی الیاف سازنده ی کاغذ.
8. درجه ی چسبندگی یا جذب آب: میزان مقاومت کاغذ و مقوا در مقابل جذب آب.
9. کشش لوله ی مویین: میزان بالا رفتن آب بر حسب میلی متر.
10. پرداخت: شامل پرداخت یک طرفه، براقی و نمای بدون پرداخت.
11. رنگ: سفید یا رنگ نشده، کم رنگ، پر رنگ، نیمه رنگ.
12. تمیزی: ناتمیزی، طبیعی، تمیز.
13. نفوذ هوا: تخلخل و میزان عبور هوا از منافذ.
14. صافی، صیقلی بودن. زبری: صافی و زبری سطح رویی یا زیرین.
15. کاسی: پیچ و تاب ورقه های مقوا.
16. بافت: چگونگی تشکیل و بافت تشکیل دهنده ی کاغذ یا مقوا.
17. براقیت: میزان انعکاس نور که به صورت غیر براق، کمی براق، نیمه براق و براق می باشد.

خصوصیات مهم مکانیکی مقوا و کاغذ:
1. مقاومت به سایش
2. کاهش مقاومت در برابر رطوبت
3. مقاومت به مواد چرب
4. خمش مقوا
5. مقاومت به جداشدن لایه ها
6. مقاومت به لایه لایه شدن
7. لهیدگی
8. مقاومت در مقابل کشش تا حد گسیختگی
9. مقاومت به تا خوردن
10. مقاومت سطحی مقوا
11. مقاومت در برابر سوراخ شدن
12. مقاومت در برابر پاره شدن
13. لیسه (نفوذ پذیری کاغذ نسبت به هوا)
اثر عوامل محیطی بر روی کاغذ و مقوا:
عوامل مهم و موثر بر بسته های مقوایی و کاغذی شامل رطوبت، دما، نور، گرد و غبار، عوامل بیولوژیکی، اسیدها و بازها می شوند.
رطوبت: با توجه به این که مقوا و کاغذ از الیاف چوبی تهیه شده اند و با توجه به خاصیت جذب آب چوب، بسته های ساخته شده از کاغذ و مقوا به مرور زمان رطوبت نسبی محیط را جذب نموده و با محیط اطراف به حالت تعادل در می آیند. در صورت عدم استفاده از آهار و مواد افزودنی ضد رطوبت، الیاف رطوبت را به خود جذب می نمایند. همچنین پیوند میان الیاف سست تر می شود. در رطوبت های بسیار بالا الیاف و لایه های کاغذ و مقوا از هم جدا و متلاشی می شوند. رطوبت، مهم ترین عامل محیطی مخرب مقوا، کاغذ معمولی و فاقد آهار به شمار می رود.
دما: سبب خشک تر شدن الیاف می شود و اثر چندانی بر چسب و مقاومت کاغذ و مقوای کارتن ندارد (غیر از چسب های ترموپلاستیک). ولی دمای بالا ممکن است سبب تغییر رنگ، قوس برداشتن مقوا، سوختن و به همراه رطوبت منجر به رشد عوامل بیولوژیکی و مخرب شود.
نور: نور اگر سبب افزایش دما نشود، به تنهایی اثر چندانی روی کاغذ و مقوا نداشته و فقط ممکن است سبب تغییر رنگ ظاهری، سطحی و کم رنگ شدن علایم و تبلیغات چاپی روی آن ها شود. در صورت استفاده از چسب، نور سبب ضعیف شدن بعضی از اتصال ها نیز می شود.
گرد و غبار: ممکن است سبب سست شدن چسب های بین لایه ها و فرسایش سطحی کاغذ و مقوا شود، ولی به طور کلی اثر قابل توجهی بر آن ها نمی گذارد.
عوامل بیولوژیک و مخرب: شامل باکتری ها،کپک ها، حشرات و جوندگان هستند که باید از کاغذ در برابر آن ها حفاظت شود.
اسیدها و بازها: کلیه ی اسیدهای غلیظ قوی مثل اسید سولفوریک، اسید کلریدریک و... بر کاغذ و مقوا موثر می باشند. اسیدهای ظعیف و رقیق نظیر اسید استیک و اسید فرمیک اثر کم تری دارند. این اثر بیش تر روی مقوا و کاغذهای بدون پوشش و یا کاغذ و مقواهایی که آهار چندانی ندارند مشهود است. قلیایی ها نیز با غلظت بالای 17% بر کاغذ و مقوا اثر می گذارند.
روغن ها و مواد چرب: از مقاومت کاغذ می کاهند و استحکام اولیه ی آن ها را کاهش می دهند (مگرآن که به صورت مقاوم به چربی تهیه شده باشند یا با مواد دیگر پوشش یا لمینت گردیده باشند).

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:01 PM
پلاستیک استیل Plastic steel

محققان با تقلید از ساختار ملکولی کشف شده در صدف حلزونی موفق به تولید نوعی پلاستیک کامپوزیتی شدند که شفافیت خاصی دارد و به اندازه استیل مقاوم است که آن را پلاستیک استیل نامیده اند.
http://www.newdesign.ir/images/27-11-2007-314Plastic-steel.jpg
هر چند مواد جدید به اندازه کافی محکم نیست تا بتواند این نام را یدک بکشد؛ پیشرفت های آینده می تواند به تولید زرهی سبک تر و محکم تر برای سربازان و پلیس و محفاظت از آنها و ماشین های آنها منجر شود.این ماده همچنین می تواند در ابزارهای میکروالکترومکانیکی، میکروسیال ها، حسگرهای زیست دارویی و سوپاپ هواپیماهای بدون سرنشین استفاده شود. دانشمندان مساله را که دهه ها مهندسان را درگیر خود کرده بود، حل کردند. قطعات ساختمانی بسیار کوچک مانند نانوتیوپ ها، ورقه های بسیار کوچک و نانومیلدها بسیار قوی و مقاوم هستند، اما موادی که از این قطعات ساخته می شوند، در مقایسه با آنها بسیار ضعیف بودند. دانشمندان برای انتقال قدرت هر یک از ورقه ها یا قطعات به کل مواد مشکلات زیادی داشتند. سرانجام از طریق ماشینی که ابداع کردند، توانستند نوعی پلاستیک کامپوزیت جدید را تولید کنند که لایه های بسیار کوچک را یکی پس از دیگری روی هم قرار می داد. این ماشین رباتیک یک بازو دارد که در حال به هم زدن خرده شیشه های مذاب است سپس این ماده را داخل محلول پلیمری چسبناکی می ریزد و سپس در مایعی که حاوی خاکدانه های رس است، به شکل لایه لایه قرار می دهد و پس از این که لایه ها خشک شدند، روند ادامه می یابد. این دستگاه 300 لایه از محلول پلمیر و خاکدانه های رس را روی هم و به ترتیب قرار می دهد تا به ضخامت یک لایه پلاستیک برسد. خط هاله قوس دار روی پوسته صدف های دریایی و صدف مروارید لایه لایه شبیه به این فرایند به وجود آمده اند. این یکی از اولین مواد مقاوم معدنی طبیعی ساخته شده است.
پلی وینیل الکل که به عنوان پلیمر چسبنده در این آزمایش استفاده می شود نیز اهمیت بالایی دارد. ترکیب پلیمر چسبنده و ورقه های ریز تولید شده به این لایه ها اجازه شکل دادن زنجیرهای هیدروژنی مشترک را می دهد که در صورت شکستن امکان بازسازی در مکان دیگری را دارد و به اثر Velcro نامگذاری شده است.
اولین دلیل محکم بودن این مواد اثر Velcro و دومین دلیل آن ترتیب قرار گرفتن لایه هاست. آنها همچون دیواری آجری به صورت یک در میان روی هم قرار گرفته اند و به هم چسبیده اند.
مترجم: آتنا حسن آبادی

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:02 PM
آهنگری و قالب های فورج

روش آهنگری یکی از کهن ترین روش های فرم دهی فلزات می باشد که در دوران گذشته فلز مورد نظرشان را تا حد لازم گداخته و سرخ می کردند و بعد با یک انبر آن را بر روی سندان نگه می داشتند و چکش کاری می کردند تا شکل مورد نظر را پیدا کند و گاهی فلز گداخته را با چکش کاری در داخل یک قالب شکل می دادند و فلز گداخته شکل قالب را به خود می گرفت.
پروسه ی آهنگری نوین نیز بر همین اساس استوار شده است. در روش فورج، قطعه ی اولیه که لقمه نامیده می شود در میان دو نیمه ی قالب قرار می گیرد و نیرویی زیاد به صورت آرام و گاهی ضربه ای به آن وارد می شود. به این ترتیب قطعه ی گداخته در محیط قالب، شکل و فرم داخل قالب را به خود می گیرد و فلز اضافی به حفره ی فلاش وارد می شود که بعدا از قطعه جدا می شود و دور ریز قطعه ی فورج شده محسوب می گردد.
پروسه ی فورج معمولا به صورت گرم انجام می گیرد و هر فلزی میزان حرارت مشخصی برای فورج شدن دارد. در روش فورج قطعه ی گداخته شده در کوره که به حرارت مشخص رسیده باشد را در قالب می گذارند که بر اثر فشار، فرم قالب را به خود بگیرد.


http://www.newdesign.ir/images/2007-12-2-forg.jpg
شکل دهی به فلز با استفاده از روش فورج
قطعه ی فلز به تدریج در اثر ضربه شکل تیغه را به خود گرفته است.قطعات فورج شده نسبت به روش های دیگر تولیدی از استحکام و خواص مکانیکی عالی تری برخوردار می باشند. اکثر فلزات، قابلیت آهنگری و فورج شدن را دارا هستند. فلزاتی مانند فولادهای آلیاژی و فولادهای کربنی و آلومینیوم و آلیاژهای آن، برنج، مس و آلیاژهای آن ها و... برای فورج مناسب می باشند.
قالب های فورج برای فرم دهی و شکل دهی فلزات در تولید انبوه استفاده می شود که گاهی با حرارت دهی قطعات کار و گاهی بدون حرارت دهی صورت می گیرد. قالب های فورج به دو دسته تقسیم می شوند:
1) قالب های بسته فورج (Impression Die forging)
2) قالب های باز فورج (آزاد) (Open Die forging)
در روش فورج با قالب بسته ی گرم، قطعه ی کار (لقمه) بین دو نیمه قالب قرار می گیرد و بر اثر نیروی فشاری یا ضربه ای پرس های هیدرولیکی یا مکانیکی و یا چکش های سقوطی، فرم قالب را به خود می گیرد. برای ساخت این قالب های فورج، از فولادهای گرم کار که دارای چقرمگی و استحکام تسلیم بالایی باشند استفاده می کنند. گاهی بر اساس شکل و نوع قطعه برای رسیدن به فرم نهایی از چندین قالب و چند مرحله فورج کاری استفاده می شود، زیرا با یک عمل پرس کاری، تولید قطعه کامل میسر نخواهد بود و قطعه ی کار به مرور و طی چند مرحله باید شکل نهایی را کسب نماید.



http://www.newdesign.ir/images/2007-12-2-closed-die-cast.jpg
روش فورج با قالب بسته ی گرمدر روش فورج با قالب های باز، قالب ها دارای فرم و شکل ساده ای می باشند و گاهی قالب ها صرفا دو سطح تخت و مسطح می باشند که در عملیات فورج، قطعه ی کار بین دو سطح قالب چرخانده می شود تا نیروی فشاری پرس، آن را به شکل لازم در بیاورد. در این روش، قطعات بزرگ که بیش از 150 تن وزن دارند قابل تغییر شکل می باشند. از روش فورج غلطکی نیز استفاده شایان می شود. در این روش، یک سوراخ در یک ورق نازک و مدور فلزی می شود و بعد از نورد کردن یا حتی فشردن و ضربه زدن، یک حلقه با ارتفاع کم تر و قطر بیش تر به دست می آید و این شیوه، ترکیبی از دو روش نورد و فورج است و با این پروسه، رینگ هایی بین 0.5 گرم تا 180 تن تولید می شود.


http://www.newdesign.ir/images/2007-12-2-open-die.jpg
روش فورج با قالب بازدر روش فورج کاری سرد، عملیات تولیدی به صورت سرد انجام می گیرد که شامل خم کاری، کشش، کله زنی، نقش زنی و اکستروژن، پیچ زنی می شود که در این روش به نیروی بالاتری نسبت به فورج گرم احتیاج است. دقت ابعاد قطعات تولید شده با روش فورج سرد، بیش تر می باشد.
منبع: نقش قالب در هنر، مهدی اشتری، انتشارات جاودان خرد، مشهد 1381

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:03 PM
فولاد دمشقی

فولادهای دمشقی، نتیجه ی تکنیک فورج هستند که بیش از 2000 سال قدمت دارند. اصل و آغاز پیدایش این فولادها نامشخص است (این فولادها همان فولادهای موج دار هستند که از مدت ها پیش در ایران تولید می شدند). فولادهای دمشقی در غرب، از زمان جنگ های صلیبی شناخته شدند. چراکه در این جنگ ها، مسلمانان از تیغه هایی با متریال خاص و با روش فورج شده استفاده می کردند. از آن پس فولادهای دمشقی در مناطق مختلف گسترده شده و شهرت زیادی پیدا کردند. بعدها آهنگران آمریکایی نیز ساخت و تولید آن را فرا گرفتند.

http://www.newdesign.ir/images/2007-12-10-Dameshghi.jpgتکنیک های ساخت فولاد دمشقی:
شیوه های متفاوتی در تولید این فولادها وجود دارد که در هر منطقه متفاوت است. در اینجا، شیوه ی جوش دادن ورقه های فولادی معرفی شده است:
1) تهیه ی ورق: آهنگران، دیسک های فولادی سخت و نرم را با اندازه های یکسان به صورت یکی در میان روی هم قرار می دهند. تعداد ورق ها بستگی به نوع تیغه ای دارد که قرار است تولید شود.

http://www.newdesign.ir/images/2007-12-10-image004.jpg
قرار دادن ورقه های فولادی سخت و نرم به صورت یکی در میان http://www.newdesign.ir/images/2007-12-10-navard.jpg2) جوشکاری: این بلوک فولادی حاصل شده، تا درجه حرارات مشخصی گرما داده می شود تا ورقه ها به هم متصل گردند. سپس عملیات اولیه ی فورج صورت می گیرد. روی ورقه ها به صورتی کوبیده می شود که لایه های فولاد به یکدیگر جوش خورده و تشکیل یک بلوک یکپارچه را بدهند که دارای لایه های مشخص است.



http://www.newdesign.ir/images/2007-12-10-dameshghi-Cut.jpg
پس از تشکیل بلوک یکپارچه ی فولاد آن را به دو نیم می کنند.3) کشش و نورد (صاف کردن)
پس از عملیات جوش کاری، بلوک فولادی حرارات داده می شود و بعد از آن فولاد نورد می شود. در این مرحله طول ورق دو برابر می گردد، سپس ورق را دو نیم می کنند و دو نیمه را روی هم قرار داده و مرحله ی 2 مجددا تکرار می شود. دو ورقه ی فولاد به هم جوش داده شده و سپس مجددا نورد می شوند. فرایندهای تا زدن، جوش دادن و نورد، بارها به تعداد مورد نیاز انجام می پذیرد. (از 5 لایه ورق با شش بار برش می توان تیغه ای با 320 لایه ساخت).
4) مرحله ی نهایی: مرحله ی آخر شامل کنترل ضخامت فولاد، شکل درست تیغه و شکل درست پایه ی تیغه می باشد. سپس تیغه را در روغن فرو می کنند و به خوبی برق می اندازند. سرانجام، تیغه را در حمام اسید غوطه ور می سازند.

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:03 PM
انواع سرامیک

1- ارتن ور Earthen Ware:
قطعه ای از سرامیک را نامند که بین 850 درجه سانتیگراد تا 1000 درجه سانتی گراد آتش دیده و دارای تخلخل نامرتب باشد. ارتن ور از لحاظ ترکیب به چندین نوع تقسیم شده که به شرح ذیل می باشد:

الف ارتن ور طبیعی Natural Earthen Ware: که معمولا از یک نوع ماده اولیه ودارای حداکثر ناخالصی است.
ب ارتن ور ظریف Fine Earthen Ware: عبارت است از قطعه ایی که مرکب ازمواد اولیه پرچسب و کم چسب و دارای حداقل ناخالصی است.
ج ارتن ور تالکی Earthen Ware Talc: که نوعی از ارتن ور با استحکام زیاد است و بعلت ریزی دانه های تالک محصول مرغوبی را به دست می دهد.
د- ارتن ور نیمه شیشه ای Semivitruse Earthen Ware: که از ترکیب سه ماده اصلی تشکیل شده و دارای تخلخلی متوسط بوده وحاوی درصد جذب آب کم می باشد. این نوع ارتن ور سفید رنگ برخی اوقات شفاف نیز بوده و به علت عدم اتصال (آلومینیوم سیلیکات) بین ذرات، بسیار ترد و شکننده می باشد. بدین لحاظ اکثر اوقات با چینی اصل اشتباه شده و در زبان عرف بنام بدل چینی مشهور است.

http://www.newdesign.ir/images/2007-12-14-LargeEarthenwareKettle.jpg
کتری ساخته شده از ارتن ور طبیعی2- استون ور Stone Ware:
قطعه ایی است لعاب دار و یا بدون لعاب که قسمت اعظم آن از مواد دیرگداز تهیه شده و تا نیمه شیشه ای شدن (درجه بحرانی) گرما دیده و در درجات c˚1200 تا c˚1300 در مسیر حرارت قرار گرفته است.

http://www.newdesign.ir/images/2007-12-14-Stoneware_Dinner_Set.jpg
ظروف ساخته شده از Stoneware3 چینی China:
این نوع سرامیک دارای بدنه ای کاملاً سفید و شفاف با درصد تخلخل کم و گاهی صفر است. لعاب چینی همواره ترانسپرانت و شیشه ای می باشد. درجه پخت این محصول بین c˚1200 تا c˚1450 می باشد. چینی از مواد اولیه مرغوب و کاملاً خالص تهیه شده است.
4- پرسیلن Porcelain:
پرسیلن ها یک بدنه کاملاً سخت و شفاف سرامیکی اند که معمولاً دارای ترکیبات سه ماده ایی می باشند. این نوع اجسام ابتدا در حرارت (c˚900 الی c˚ 950) آتش داده شده و سپس لعابی که معمولاً شفاف است با درجه حرارت بالاتر (بین 1300 الی 1500) بر روی آن داده می شود. در مورد بعضی از پرسلین ها مانند پرسیلن های الکتریکی هردوی این اعمال در یک جا انجام می گیرد. در زبان فنی عرفی اکثر قطعات فنی و مهندس و نیز چینی های بدون لعاب را که دارای درصد تخلخل صفر باشد پرسلین می نامند.
5- سرامیک های خاص Special Ceramics:
بخشی از این نوع سرامیک برای قطعات غیر مادی جهت صنایع الکترونیک بوده که شامل تیتانیت ها Titanite و فریت ها. Ferrites می باشد. همچنین سایر قسمت ها شامل بدنه های دیرگداز بسیار نرم، اجسام شیمیائی، پرسلین های دندانپزشکی، بدنه های مقاوم در برابر شوک های حرارتی، ابزارهای برش سرامیکی و بدنه های انتقال دهنده اشعه مادون قرمز می باشد.
منبع: جزوه های "طرح سنتی اشیاء"، استاد مهین سهرابی، 86 دانشگاه تهران

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:04 PM
آلیاژهای آهن

http://www.newdesign.ir/images/2007-12-26-alloy.jpgمقصود از این آلیاژها، آلیاژهایی است که اجزای اصلی آن ها را آهن و کربن تشکیل می دهند. در حدود 0.01 درصد از کربن حل شده در آهن، تشکیل محلول جامدی را می دهد که "فریت" نام دارد. اگر مقدار کربن موجود در آهن به 6.67 درصد برسد، ماده ی شیمیایی حاصله را "سمنتیت" می گویند. فریت و سمانتیت، آلیاژهای اصلی آهن و کربن هستند.
آلیاژهایی از آهن و کربن که دارای کربن کمی هستند، به آسانی برای عملیات مکانیکی (آهنگری و پرس کاری) مناسبند. از این آلیاژها فولادهای گوناگون ساخته می شود.

هر قدر مقدار کربن در آلیاژها بیش تر باشد، سمنتیت بیش تری تشکیل می شود و آلیاژ، سخت تر و شکننده تر خواهد بود. آلیاژهای آهن و کربن که درصد کربن آن ها زیاد است، در ریخته گری مصرف دارند و جزء دسته ی چدن هستند. چدن آلیاژی از آهن و کربن است که مقدار کربن آن از 2 درصد بیش تر است. چدن های تجارتی تا 5 درصد کربن دارند.
فولاد:
منظور از فولاد، آلیاژهای آهن و کربنی هستند که تا 2 درصد کربن دارند. خواص مکانیکی فولاد، از خواص چدن بالاتر است. فولاد را می توان آب داد، نورد و آهنگری کرد. فولاد بسیار نیرومند و شکل پذیر است و به آسانی قابل تراش کاری است.
فولاد نرم که کمتر از 0.25 درصد کربن دارد، شکل پذیری خیلی خوبی داشته و قابل جوشکاری و آهنگری است و می توان روی آن نورد گرم و سرد انجام داد. این فولاد، موارد استعمال فراوانی در کلیه ی رشته های صنعتی به ویژه در مهندسی مکانیک دارد.
برای تهیه ی فولاد، چهار روش وجود دارد: روش کنورتور، روش ال.دی، روش اجاق باز یا زیمنس مارتین، و روش الکتریکی.
فولادها بسته به موارد استعمالشان، به دو دسته ی "فولادهای ساختمانی" و "فولادهای ابزار" تقسیم بندی می شوند. فولادهایی که کم تر از 0.6 درصد کربن دارند، فولادهای ساختمانی اند که نسبتا نرم، شکل پذیر و سمج هستند.
فولادهایی که بیش از 0.6 درصد کربن دارند، فولادهای ابزار نامیده می شوند. این فولادها، هم مقاوم تر و هم سخت ترند اما سماجت آن ها کم تر است. فولادهای ابزار کربن دار، به دو دسته ی فولادهای معمولی و مرغوب تقسیم می شوند.
فولاد های زنگ نزن:
فولادهای زنگ نزن، گروهی از فولادهای پر آلیاژ بر پایه ی سیستم های Fe-Cr، Fe-Cr-C و Fe-Cr-Ni می باشند. برای زنگ نزن شدن، این فولادها باید حداقل حاوی 10.5%wt کروم باشند.
تاریخچه ی فولاد زنگ نزن:
افزودن کروم به فولادها و تأثیر آشکار آن بر مقاومت به خوردگی، در سال 1821 در ساخت قاشق و چنگال مشخص شد. آزمایشات ابتدایی با آلیاژها، نشان داد که با افزایش مقدار کروم، شکل پذیری فولاد کاهش می یابد (به دلیل مقدار کربن بالای این آلیاژهای اولیه) و تا اوایل قرن بیستم، به همین دلیل این آلیاژها چندان استفاده نشدند. مزیت فولادهای مقاوم به خوردگی در فاصله ی سال های 1900 تا 1915 مجددا نمود پیدا کرد و توسعه یافت. عامل بارز برای تکرار این فعالیت، تولید آلیاژهای کروم دار کم کربن در سال 1897 به وسیله ی "گلداشمیت" (Goldschmidt) در آلمان بود. پس از آن مقالاتی در این باره به چاپ رسید و تولید این فولادها مورد توجه قرار گرفت. مساله ی دیگری که تولید گسترده ی فولادهای زنگ نزن را مهیا ساخت، توسعه ی کوره ی ذوب قوس الکتریکی مستقیم در سال 1899 بود.
تأثیر عناصر آلیاژ ساز:
1) کربن: این ماده، استحکام کششی و حد تسلیم فولاد را در حالت نورد شده افزایش می دهد. کربن، به ویژه با مقادیر بالا، فولاد را سختی پذیر و عملیات حرارتی پذیر می کند. قابلیت سخت کاری سطحی فولاد نیز با وجود کربن در آن افزایش می یابد.
2) سیلیسیم: این ماده در تولید فولاد، به دلیل میل ترکیبی زیاد با اکسیژن موجود در فولاد مذاب، به عنوان یک عنصر اکسیژن زدا به کار می رود. جهت اکسیژن زدایی، حد اقل 0.15 درصد سیلیسیم لازم است. این عنصر، استحکام کششی فولادهای عملیات حرارتی نشده (حالت نورد شده) را به ازاء هر یک درصد حدود 100 N/mm2 افزایش می دهد. سیلیسیم در فولاد تنش تسلیم را نیز افزایش می دهد و بنابراین فنریت آن را حفظ می نماید. افزایش بیش از حد سیلیسیم، حساسیت فولاد در مقابل کربن زدایی را افزایش می دهد.
3) منگنز: افزایش تقریبا 1 درصد منگنز به فولاد در حالت بدون عملیات حرارتی، استحکام کششی و تنش تسلیم فولاد را تقیبا 100 N/mm2 افزایش می دهد. فولادهای منگنزدار چنانچه برای مدت طولانی در دمای بالا قرار بگیرند، ساختمان کریستالی آن ها درشت دانه شده و بدین ترتیب این گونه فولادها در مقابل افزایش زمان نگهداری و افزایش دما حساسیت دارند.
4) فسفر: این عنصر نیز به نوبه ی خود قابلیت چقرمگی فولاد را کاهش می دهد. اضافه کردن فسفر به فولاد، قابلیت ماشین کاری آن را افزایش می دهد.
5) گوگرد: این عنصر بیش تر به صورت سولفید منگنز در فولاد وجود دارد. گوگرد باعث بهبود قابلیت ماشین کاری فولادها می شود.
6) کروم: کروم معمولا برای فولادهایی که تحت عملیات حرارتی قرار گرفته اند، یکی از عناصر آلیاژی مهم به شمار می رود زیرا با افزایش درصد این عنصر (تا حد 0.3 درصد) قابلیت سختی پذیری عمقی و هم خاصیت چقرمگی آن را تا حد قابل توجهی بهبود می بخشد. کروم باعث بهبود استحکام گرمایی فولاد و مقاومت پوسته ای شدن آن می گردد. فولادهای با درصد کروم بالا (تا حد تقریبا 12 درصد) زنگ نزن می باشند.
7) مولیبدن: به علت بهبود خواص مختلف فولاد به وسیله ی مولیبدن، کاربرد این عنصر اجتناب ناپذیر شده است. وجود تقریبا 0.15 درصد مولیبدن در فولادهای کروم-منگنز دار و کروم-نیکل دار، شکنندگی بعد از برگشت آن ها را تا حد زیادی کاهش داده، همچنین مقدار 0.5 درصد از این عنصر، قابلیت سختی پذیری عمقی فولادهای بهسازی شده را بهبود می بخشد. اضافه کردن این عنصر از اضافه کربن دار شدن فولادهای کربوره جلوگیری کرده و قابلیت سختی پذیری سطحی و عمقی آن ها را افزایش می دهد. مولیبدن همچنین باعث افزایش مقاومت گرمایی فولاد در دراز مدت می شود.
8) نیکل: افزایش این عنصر به فولاد، خاصیت چقرمگی را حتی در دمای پایین نیز بهبود می بخشد. همچنین قابلیت سختی پذیری عمقی فولاد را افزایش می دهد. مقدار فلز نیکل در فولادهای کربوره و بهسازی شده امروزه تا حد 2 درصد می باشد. برای ایجاد قابلیت سختی پذیری عمقی و چقرمگی قطعات فورج، استفاده از آن اجتناب ناپذیر می باشد.
9) وانادیم: این عنصر استحکام کششی فولاد را افزایش می دهد، مقاومت حرارتی و بازپخت را بهبود و میزان حساسیت به دمای بالا را کاهش می دهد.

مآخذ:
- تکنولوژی کارگاه، پرویز قوامی، انتشارات پیام، تهران، 1354
- متالورژی و جوشکاری فولاد زنگ نزن، جان لیپولد، دیمیان کاتکی، ترجمه امیر خاکزاد، تهران، نشر طراح، 1386
- راهنمای کوچک فولادهای ماشین سازی، ترجمه عبدالله ولی نژاد، تهران، نشر طراح، 1384

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:04 PM
کاربرد فناوری نمونه سازی سریع در ریخته گری

به کمک فناوری نمونه سازی سریع امکان ساخت انواع مدل های پیچیده در مدت زمان بسیار اندک امکان پذیر می باشد. به طور کلی هر قطعه ای رو که بتوان در یکی از محیط های نرم افزاری به عنوان مثالCAD.MECHANIKAL,CATIA به صورت فایل STL طراحی کرد، با وجود هر نوع پیچیدگی، امکان ساخت مدل آن در مدت زمان بسیار اندک و با دقت بسیار امکان پذیر است.
ساخت مدل به روش قدیمی (سنتی) بسیار وقت گیر، مشکل و هزینه بر می باشد. به کمک این فناوری به طور مستقیم از روی فایل قطعه، مدل آن در زمانی کوتاه ساخته می شود، که این مهم باعث کاهش هزینه ها به طور قابل چشم گیری می گردد.
الگوهای ساخته شده مقاوم، دارای دقت و صافی سطح خوبی می باشند. در حقیقت الگوهای ساخته شده به کمک این روش به اندازه ای دقیق می باشند، تا جایی که از طریق مونتاژ کردن آنها، اشکالات طراحی مجموعه مشخص و تصحیح می گردند.
به عنوان مثال برای قطعه زیر ابتدا مدل سه بعدی CAD و سپس فایل STL آن ایجاد می شود و در مدت زمانی حدود 12 ساعت مدل مومی قطعه ساخته شده، از این مدل مومی می توان در ساخت یک نمونه ایمپلر به روش ریخته گری دقیق استفاده کرد و قطعه ساخته شده را در تست های مونتاژ پذیری و عملکردی به کار گرفت.
با به کار گیری این فناوری، مدت زمان سیکل ساخت از 4 ماه (در روش سنتی) به 2 هفته کاهش پیدا کرده و هزینه ها به طور قابل چشم گیری کاهش یافته اند.

http://www.newdesign.ir/images/2008-1-5-3dmodels.jpg
مدل CAD و مدل مومیبه کمک فناوری نمونه سازی سریع می توان از روی فایل سه بعدی قطعه به طور مستقیم به مدل مومی آن جهت ریخته گری رسید.در ذیل به برخی از روش های نمونه سازی سریع در ساخت مدل مربوط به ریخته گری اعم از ریخته گری ماسه ای و ریخته گری دقیق اشاره می کنیم.
چاپ سه بعدی:
چاپ سه بعدی به دلیل شباهتش به چاپ جت جوهر چاپ سه بعدی نامیده می شود، با این تفاوت که به جای جوهر از چسب مایع استفاده می شود.
• سرعت بالا: این سیستم سریع ترین چاپگر سه بعدی موجود است به طوری که هر لایه فقط در عرض چند ثانیه ساخته می شود.
• کاربرد چندگانه: قطعات ساخته شده توسط این روش در طراحی صنعتی، اتومبیل سازی، بسته بندی، آموزش، کفش سازی، پزشکی، صنایع هوافضا و ریخته گری مورد استفاده قرار می گیرد.
• به کمک این روش می توان قطعات را به صورت رنگی با dpi24 تولید نمود.
LOM:
در این سیستم قطعه از روی هم قرار گرفتن لایه های متوالی مواد ورقه ای ایجاد می شوند.
• گسترده وسیع مواد: این مواد شامل دامنه وسیعی از مواد آلی و غیر آلی از قبیل کاغذ، پلاستیک ها، فلزات، کامپوزیت ها و سرامیک ها می شود.
• زمان سریع ساخت: لیزر در فرایند LOM کل سطح یک مقطع را اسکن نمی کند بلکه تنها مرزهای هر مقطع اسکن می شود، بنابر این در این فرایند قطعات با ضخامت لایه بزرگ تر، سریع تر ساخته می شوند. به همین دلیل فرایند LOM برای ساخت قطعات بزرگ و حجیم مناسب است.
• دقت بالا: دقت قابل دستیابی در فرایند LOM معمولا کوچک تر از 0.127mm است.
• تکیه گاه: در فرایند LOM به تکیه گاه اضافی نیازی نیست چرا که قطعه توسط مواد زائد، موجود در اطراف خودش نگه داشته می شود.
• پخت نهایی: از آنجائی که تغییر فاز فیزیکی و شیمیایی در مواد ورقه ها اعمال نمی شود، قطعات تمام شده LOM عاری از هر گونه تنش های پسماند یا دیگر تغییر شکل ها می باشند.

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:04 PM
کاربردهای فناور نانو -نانوتکنولوژی- در صنایع مختلف


http://www.newdesign.ir/images/2008-1-20-Nano.jpg
جهان امروز نیازمند استفاده از ابزارهای جدیدی برای ارتقای سطح زندگی بشر است. روزانه مواد گوناگونی بر اثر کار و کوشش و تحقیقات به دست آمده، در چرخه تولید انبوه قرار گرفته و به بازار تجاری عرضه می شوند. برای مثال افزایش کارایی وسایل الکترونیکی با کاهش اندازه آنها، مانند کامپیوترهای بسیار پیشرفته و یا پیشرفت عظیم صنعت ارتباطات تنها با استفاده وسیع از نانو تکنولوژی میسر شده است. در این مطلب به بررسی کاربرد کنونی فناوری نانو تکنولوژی در میان مدت و بلند مدت پرداخته که مواردی از آن به طور خلاصه نقل می شود.
1) صفحات خورشیدی و کیهانی:
دی اکسید تیتانیم و اکسید روی در اندازه های نانو در صفحات خورشیدی برای جذب و یا انکسار پرتوهای ماورای بنفش که شفافیت لازم را برای عبور نور قابل رویت دارند، کاربرد بسیاری پیدا کرده است.
2) ترکیبات پیچیده:
یکی از موارد مهم کاربرد نانوتکنولوژی ساخت ترکیبات پیچیده از چند ماده مختلف است. برای مثال با استفاده از لوله، سیم و ذرات نانو محصولات چند منظوره ای تولید می شود که هم دارای خواص هر یک از عناصر تشکیل دهنده است و هم ساختار جدیدی با کاربردهای پیشرفته دارد. این مواد در علوم پزشکی، در وسایل بصری، الکترونیک و مغناطیسی به کار می روند. همچنین کربن سیاه که اندازه آن به چند ده نانو می رسد برای تقویت لاستیک وسایط نقلیه مورد استفاده قرار می گیرد. از یک نوع خاک رس در ابعاد نانو نیز برای ساختن سپرهای مقاوم وسایط نقلیه استفاده می شود.
3) پوشش سطوح:
استفاده از پوشش هایی در اندازه نانو و یا چند اتم، امکانات ویژه ای را به وجود آورده است. به تازگی شیشه هایی ساخته شده که با دی اکسید تیتانیم بسیار فعال پوشش داده شده است. این شیشه ها ضد باکتری، دفع کننده آب و از بین برنده مواد شیمیایی بوده و به طور خودکار خود را تمیز می کنند. کاربرد دیگر مواد نانو ساختن پوشش های بسیار مقاوم در مقابل خش، به صورت یک یا چند لایه بر روی لایه اصلی است. گروه بی شماری پارچه های قابل تنفس، ضد آب و لکه با کنترل منافذ و ناهمواری های سطح آن در حد اندازه های نانو از مواد پلیمری و غیرآلی ساخته شده اند.
4) ابزار برشکاری بسیار سخت:
ابزار ساخته شده از کریستال های تنگستن، تانتانیم و تیتانیم در اندازه های نانو، منجر به ساخت ابزار برش بسیار سخت تر در مقایسه با همان ماده در اندازه ذرات بزرگ تر شده است. کاربرد این ابزار در سوراخ کاری، برش فلزات در ماشین تراش، قالب سازی، سنگ بری و نظایر آن بسیار وسیع است.

کاربردهای فناوری نانو در میان مدت شامل موارد زیر می شود:
- رنگ ها و محلول ها:
استفاده از رنگ ها در اندازه نانو می تواند قابلیت ها و توانایی های بسیار خوبی را به رنگ بدهد. برای مثال ساختن رنگ های سبک می تواند وزن هواپیماها را کاهش داده و باعث صرفه جویی در سوخت آنها شود. کاهش حلال ها مورد دیگری است که از آلودگی محیط زیست جلوگیری می کند. محلول های ضد باکتری موارد استفاده بسیاری در تاسیسات تصفیه آب دارد و دیگر نیازی به استفاده از ضد باکتری مانند کلر نخواهد بود. نانو تکنولوژی در مبدل های حرارتی با جذب امواج قرمز باعث صرفه جویی در انرژی شده و با تغییرات دما و یا محیط شیمیایی اطراف آن، موجب تغییر رنگ می شود. عمده ترین هدف از اجرای این پژوهش ها در مورد رنگ ها اهداف زیست محیطی است.
- محیط زیست:
مطالعه و بررسی بر روی تاثیرگذاری مواد نانو بر مواد آلوده کننده خاک و آب های زیرزمینی و خنثی کردن تاثیرات مخرب آنها، نمونه ای از پژوهش های میان مدت است. هم چنین تلاش برای ساخت موادی که سرب و جیوه موجود در محیط زیست را به صورت غیرفعال در آورد، ادامه دارد. اگر این تحقیقات به صورت کامل انجام شود، می توان از آلودگی سرب هوا که از سوخت ماشین های درون سوز به وجود می آید جلوگیری کرد.
- سلول های سوختی:
سطح سلولی سوخت ها از نظر مهندسی تاثیر مستقیمی بر عملکرد درونی آن دارد. استفاده از هیدروژن به عنوان یک سوخت میانی ممکن است با تغییرات بنیادی هیدروکربورها در کاتالیست های یک راکتور به دست آید. استفاده از علوم نانو برای شدت بخشیدن به عملکرد کاتالیزورها می تواند به بازدهی بیشتر و تولید سوخت هایی با ذرات کوچک تر کمک کند. این عامل می تواند در افزایش تولید انرژی برق موثر باشد و در نتیجه برای تولید هیدروژن به جای استفاده از هیدروکربورها از مواد فراوان تر و سازگارتر با محیط زیست استفاده کرد. امروزه هیدروژن به عنوان جانشین سوخت هیدروکربورها در جهان بسیار مورد توجه قرار گرفته است.
- نمایشگرها:
درخواست بسیاری برای تولید نمایشگرهای بزرگ، شفاف و تخت در تلویزیون، کامپیوتر و نظایر آن وجود دارد. نانو کریستال های سلنیوم روی، سولفات روی و سولفور کادمیم با روش ژل به صورت تنها (تبدیل ژل مایع به جامد) از موادی است که برای ساخت نور متصاعد از فسفر مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین استفاده از CNTs نیز در ساخت این وسایل با درخشش فوق العاده و مصرف انرژی و تشعشعات زیانبار کمتر و طول عمر بیشتر، نسل آینده نمایشگرهای پیشرفته را بوجود خواهد آورد.
- باطری ها:
توسعه وسایل الکترونیکی قابل حمل مانند تلفن های همراه، دستگاه های ناوبری، کامپیوترهای کوچک و قابل حمل، سنسورهای کنترل از راه دور و نظایر آنها، نیاز به داشتن باطری های سبک تر با انرژی و دوام بیشتر را دو چندان ساخته است. مواد کریستالی نانو با استفاده از روش کاربرد ژل ها در صفحات جداکننده باطری ها می تواند انرژی بیشتری در مقایسه با باطری های متداول امروزی ذخیره کند. باطری های ساخته شده از نانو کریستال های نیکل نیاز به شارژ مجدد را کاهش و ذخیره انرژی در باطری ها را در حد قابل توجهی افزایش داده است.
- مواد افزودنی سوخت ها:
هم اکنون تحقیقات برای افزودن ذرات نانوی اکسید سدیم به سوخت های دیزل در دست اقدام است که باعث بالا رفتن بازدهی، صرفه جویی اقتصادی و کاهش میزان مصرف آنها در بلند مدت خواهد شد.
کاربردهای بلند مدت فناوری نانو شامل موارد زیر می باشد:
- مواد مغناطیسی:
ساخت ابزارهای مغناطیسی از نانوکریستال های یوتریوم، ساماریوم و کبالت خواص بسیار منحصر بفردی را با توجه به کوچک بودن ذرات کریستال ها به وجود می آورد. این مواد در ساخت موتورها، ماشین های تحلیلی مانند MRI و همچنین در علوم پزشکی کاربرد وسیعی دارند. میکروپروسس ها، حافظه های کامپیوتر، دیسک های سخت، با استفاده از فناوری نانو می تواند اطلاعات بسیار زیادی را در خود جای دهند.
- وسایل پزشکی:
به طور معمول اعضا قابل کاشت در بدن، مانند دریچه های قلب، ساخت اندام های مورد نیاز در ترمیم های ارتوپدی ساخته شده از تیتانیوم و فولادهای ضد زنگ با سایر اعضای بدن سازگاری دارند ولی متاسفانه ممکن است در طول عمر بیماران دچار خوردگی شده و کارآیی خود را از دست بدهند. استفاده از نانو کریستال های اکسید زیرکانیوم، به عنوان یک عنصر بسیار سخت، غیرخورنده و مقاوم در مقابل واکنش های بدن و سازگاری با آن جایگزین بسیار خوبی برای روش های متداول است. نانو کریستال های «سیلیکون کربید» به علت وزن کم، مقاومت بسیار عالی و سازگاری با اعضای بدن برای ساخت دریچه های مصنوعی قلب در آینده به کار خواهد رفت. ساخت رباط هایی با کاربردهای بسیار متفاوت در بدن در اندازه های کوچک بخش مهمی از کاربردهای وسیع اینگونه مواد را شامل می شود.
- سرامیک های ماشین آلات:
سرامیک ها بسیار سخت، شکننده و غیرقابل ماشین کاری بوده و کوچک شدن ذرات آنها در حد نانو کریستال ها باعث شکنندگی بیشتر آن می شوند. امروزه نانوکریستال های نیترات و یا «کربید سیلیکون» در ساخت قطعات ماشین آلات مختلف مانند فنرهای بسیار مقاوم، بلبرینگ ها، سوپاپ های موتور، اجزای کوره ها و نظایر آن به علت آنکه به آسانی قابل ساخت بوده و مقاوم در مقابل حرارت و واکنش های شیمیایی مقاوم هستند کاربرد وسیعی دارند. درصورتی که این مواد توسط پرس فشرده شوند، مقاومت حرارتی بسیار زیادی را در مقایسه با سایر سرامیک ها به دست می آورند.
- تصفیه آب:
فناوری نانو باعث صرفه جویی در مصرف انرژی برای تصفیه آب در سیستم های تقطیر می شود. همچنین این فناوری منجر به بالا بردن تکنولوژی مورد استفاده کنونی خواهد شد.
- لباس های جنگی:
به تازگی استفاده از فناوری نانو برای ساخت لباس های ویژه میدان های جنگ توسط گروه تحقیقات دانشگاه MIT انجام شده است. هم اکنون برنامه ای برای ساخت موادی که بتواند در کوتاه مدت جاذب انرژی شوک های امواج انفجاری و موادی که در بلند مدت بتواند در برابر مواد شیمیایی و بیولوژیکی از خود مقاومت نشان دهند به صورتی که در مقابل این مواد حساس بوده و پس از شناسایی مواد روزنه های لباس مسدود شوند درحال بررسی است. گونه ای دیگر از این مواد برای کشف آسیب های وارده به بدن به صورت خودکار عمل خواهد کرد. برای مثال به کمک این مواد شکستگی استخوان ها را به سرعت شناخته و گچ گیری متداول امروزه را انجام می دهند.

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:05 PM
تاریخچه کاشی و سرامیک

http://www.newdesign.ir/images/2008-1-26-kashi.gifسفالگری از جمله باستانی ترین هنرهای بشری و در واقع سرمنشاء هنر تولید کاشی و سرامیک که نخستین آثار این هنر در ایران به حدود 10 هزار سال قبل از میلاد می رسد که به صورت گل نپخته بوده و آثار اولین کوره های پخت سفال به حدود 6000 سال قبل از میلاد بر می گردد . ادامه پیشرفت در صنعت سفالگری منجر به تغییراتی در روش تولید که شامل تغییر کوره ها، اختراع چرخ کوزه گری و هم در کیفیت مواد سفالگری نظیر رنگ آمیزی و لعاب کاری بوده است. زمان آغاز لعاب کاری که امکان ضد آب کردن و همچنین نقاشی کردن و زیبا سازی ظروف و سفال ها و تهیه کاشی را مقدور می کرد به حدود 5000 سال پیش می رسد. کاستی ها روش و دانش لعاب کاری را از بابل به نقاط دیگر ایران رواج دادند. بعد از اسلام با تشویق استفاده از ظروف سفالی و سرامیکی به جای ظروف فلزی، طلا و نقره صنعت سفالگری رشد تازه ای یافت و از صنعت سفال سازی و کاشی سازی برای آرایش محراب مسجد، ضد آب کردن دیوار حمام ها، ایجاد حوض و آب نما و ظروف و خمره و لوازم و کوزه ها و همچنین شیب بندی بام ها استفاده شده است.

ساختار سرامیک:
لغت سرامیک از کلمه یونانی «کراموس» به معنی سفال یا گل پخته گرفته شده است و در واقع برای معرفی سرامیک باید گفت که عبارت است از هنر و علم ساختن و کاربرد اشیای جامد و شکننده ای که ماده اصلی و عمده آن خاک ها می باشند (این خاک ها شامل: کائولن و خاک سفال است). صنعت سرامیک در واقع محدود به ساخت ظروف و وسایل و قطعات سفالی ساده گذشته نیست و کاربردی شگرف در همه ابعاد تمدن و تکنولوژی نوین بشر امروز دارد. روش ساخت و تهیه کلیه وسایل سرامیکی تقریبا یکی است و بسته به کاربرد، تفاوت های جزئی در روش تولید دارد.
لعاب دادن کاشی و سرامیک:
برای آنکه سطح جسم درخشنده، صاف و زیبا، ضد آب، ضد شیمیایی و در صورت نیاز آراسته شود روی آن را پس از خنک کردن با یک لایه نازک لعاب می پزند . لعاب (رنگ معدنی) به حالت مایع روی جسم خشک شده اندود می شود . لعاب ها اصولا مواد معدنی و سیلیسی هستند که یک لایه شیشه ای مانند در سطح خارجی سرامیک تشکیل می دهند.
کاربرد سرامیک ها:
استفاده از سرامیک در کف سازی و نماسازی یا در تولیدات وسایل بهداشتی و مصالح ساختمانی نظیر انواع آجر سفال های تزئینی داخل و خارج ساختمان سفال های بام ساختمان، کانال های فاضلابی، سفال های ضد اسیدی همه از سرامیک هایی است که از دیرباز تهیه و مصرف می شده همچنین کاربرد سرامیک در صنایع مختلف نظیر تهیه وسایل مقاوم در برابر حرارت و الکتریسیته، فیوزهای الکتریکی، شمع اتومبیل، ریخته گری، تهیه المان های حرارتی بسیار دقیق، وسایل فضایی، سمباده، براده برداری، تراشکاری ها و ریخته گری فوق دقیق، آجرهای نسوز، مقره های الکتریکی، المان های تصفیه آب، پوسته موتور، گرافیت، بتن، مواد نسوز، بدنه سفینه های فضایی، انواع سیمان ها، محصولات شیشه ای و هزاران کاربرد دیگر که روز به روز بر اهمیت سرامیک می افزاید.
کاشی و کاربرد آن:
کاشی یکی دیگر از محصولات سفالین و سرامیکی است که بویژه در ساختمان کاربرد و اهمیت ویژه ای دارد.
کاشی برای تزئینات داخل و خارج ساختمان و همچنین برای بهداشت و عایق رطوبت به کار می رود . کاشی تزئینی خارج ساختمان را به ویژه در اماکن مذهبی به کار می برند.
کاشی را در ابعاد و اندازه های گوناگون تولید می کنند. کاشی کف و دیواری را در ابعاد زیر 2×2 و 2×1 تا پنجاه در پنجاه سانتیمتر تولید می کنند که با رنگ های گوناگون می تواند یک نقاشی را در محل نصب نیز نشان دهد. کیفیت کاشی باید به نحوی باشد که تغییرات ناگهانی درجه حرارت 100 ـ 20 درجه سانتیگراد را به خوبی تحمل کرده و هیچ گونه آثار ترک در بدنه و یا لعاب آن ظاهر نشود. کاشی دیواری را برای حفظ بهداشت و رطوبت در آشپزخانه، محیط های بهداشتی، حمام و دستشویی استفاده می کنند. کاشی کف را نیز به علت ضد سایش بودن و مقاومت حرارتی و الکتریکی بالا، در آشپزخانه ها، حمام ها، آزمایشگاه ها، رختشوی خانه ها و کارخانجات شیمیایی به کار می برند. همچنین کاشی باید دارای ابعاد صاف و گوشه های تیز باشد.
تولیدی کاشی و سرامیک در ایران
در سال های اخیر کارخانجات تولید کاشی و سرامیک دیوار و کف زیادی در ایران ایجاد شده اند و تحول بزرگی در این صنعت به وجود آمده است و همچنین در مورد تولید وسایل بهداشتی و ظروف چینی و کارخانه مقره سازی که در ایران فعال می باشند و توانسته اند ظرف سی سال اخیر تولید کاشی و سرامیک را ازتولید کم و سنتی و نیمه صنعتی به حدود 70 میلیون متر مربع برسانند.

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:11 PM
بسته بندی دوی پک، ساشه، و پاچ

در زمینه بسته بندی مواد غذایی در فاز مایع، به صورت یک بار مصرف، شیوه های گوناگونی وجود دارد، لیکن در زمان حاضر و با توجه به مصرف بازار داخلی، انواع بسته بندی دوی پک، ساشه، و پاچ از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشند که در ذیل به شرح هریک پرداخته می شود.

بسته بندی "دوی پک Doypack"، معمولا به صورت پاکت و برای نگهداری مخلوط آب و کنسانتره میوه که اصطلاحا آبمیوه نامیده شده و توسط برندهایی همچون ساندیس و گلدیس به بازار عرضه می گردند استفاده می شود. توانایی این نوع بسته بندی در نگهداری مایعات گازدار، اسیدی، و تند مزه، از لحاظ ثبات آب بندی ضعیف است و ممکن است منجر به نشتی(Leak) گردد. بدنه این پاکت ها از سه لایه اصلی از جنس پلی استر، آلومینیوم و پلی اتیلن تشکیل می گردد. برای لایه داخلی که لازم است با ماده غذایی در ارتباط بوده و غیر سمی باشد، و نیز به آسانی با دریافت گرما، آب بندی شود، از فیلم پلی اتیلن با چگالی پایین (LDPE) استفاده می شود. لایه میانی، از جنس آلومینیوم بوده که ضمن ممانعت نسبی از تبادل حرارت و تابش نور به داخل بسته بندی، سبب ایجاد جلوه ای زیباتر برای طرح گرافیکی چاپ شده بر روی پاکت می گردد. لایه بیرونی از جنس پلی استر است. این ماده که از انواع پلاستیک های ترموست محسوب می گردد، در زمان انجام جوش حرارتی لبه های پاکت به یکدیگر، از ثبات کافی برخوردار بوده و دفرمه نمی شود. به دلیل لمینیت شدن و امتزاج این سه لایه غیر هم خانواده با یکدیگر، بازیافت این نوع بسته بندی، بسیار مشکل بوده و مقرون به صرفه نمی باشد؛ که نهایتا منجر به آلودگی محیط زیست می شود. لزوم استفاده از ابزار اضافی نظیر نی و یا قیچی، و نیز لغزندگی پوشش بسته بندی جهت ورود نی، که در نهایت منجر به عدم سهولت استفاده برای استفاده کننده محصول می گردد نیز، از جمله نقاط ضعف این نوع بسته بندی است. شایان ذکر است که پاکت های مذکور، عمدتا سه تکه بوده و می توانند محتویات داخلی را به مدت نسبتا طولانی، نگهداری نمایند.



http://www.newdesign.ir/images/2008-2-6-Doypack.jpg
نمونه ای از بسته بندی دوی پکبسته بندی "ساشه Sachet" نیز، از همین خانواده بوده و مواد متشکله آن شامل پلی استر، آلومینیوم و پلی اتیلن است که معمولا در ابعاد کوچکتر و برای بسته بندی سس استفاده می شود لیکن قابلیت نگهداری موادی چون خامه، مربا و شکلات را نیز دارا می باشد.



http://www.newdesign.ir/images/2008-2-6-Sachet.jpg
نمونه ای از بسته بندی ساشهبسته بندی کیسه ای که برای نگهداری شیر متداول است، "پاچ" نامیده می شود و عمدتا در دو نوع سه لایه و پنج لایه موجود است. در نوع سه لایه، که از امتزاج سه لایه پلی اتیلن تشکیل می شود، قابلیت نگهداری کوتاه مدت محتویات فراهم می شود، لیکن چنانچه حفظ ماده غذایی به مدت نسبتا طولانی مد نظر باشد، لازم است که از پاچ پنج لایه استفاده شود که علاوه بر سه لایه پلی اتیلن فوق الذکر، دارای یک لایه غیر قابل نفوذ از پلی آمید (نایلون) و یک لایه فیلم سیاه رنگ جهت ممانعت از تابش نور به داخل بسته بندی است. بازیافت کیسه های پاچ سه لایه، چندان دشوار نمی باشد و تنها لازم است که قبل از بازیافت، سطح رویی آن مرکب زدایی شود. بنابراین بهتر است که در زمان انتخاب مرکب برای چاپ بر روی این لایه ها، این مسئله مد نظر قرارگیرد.

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:14 PM
ریخته گری تحت فشار Die Casting

ریخته گری تحت فشار نوعی ریخته گری می باشد که مواد مذاب تحت فشار به داخل قالب تزریق می شود. این سیستم بر خلاف سیستم هایی که مذاب تحت نیروی وزن خود به داخل قالب می رود، دارای قابلیت تولید قطعات محکم و بدون مک (حفره های درونی) می باشد. دای کاست سریع ترین راه تولید یک محصول از فلز می باشد.


http://www.newdesign.ir/images/2008-3-7-DieCast.gifمزایای ریخته گری تحت فشار:
1- تولید انبوه و با صرفه
2- تولید قطعه مرغوب باسطح مقطع نازک
3- تولید قطعات پیچیده
4- قطعات تولید شده در این سیستم از پرداخت خوبی برخوردار است.
5- قطعه تولید شده استحکام خوبی دارد.
6- در زمان کوتاه تولید زیادی را امکان می دهد.
معایب ریخته گری تحت فشار:
1- هزینه بالا
2- وزن قطعات در این سیستم محدویت دارد.
3- از فلزاتی که نقطه ذوب آنها در حدود آلیاژ مس می باشد می توان استفاده نمود.
ماشین های دایکاست:
این ماشین ها دو نوع کلی دارند:
1- ماشین های با محفظه تزریق سرد: Cold chamber در این نوع سیلندر تزریق خارج از مذاب بوده و فلزاتی مانند AL و Cu و mg تزریق می شود و مواد مذاب توسط دست به داخل سیلندر تزریق منتقل می شود.
2- ماشین های با محفظه تزریق گرم: Hot chamber در این نوع سیلند تزریق داخل مذاب و کوره بوده و فلزاتی مانند سرب خشک و روی تزریق می شود و مذاب اتوماتیک تزریق می شود.
محدودیت های سیستم سرد کار افقی:
1- لزوم داشتن کوره های اصلی و فرعی برای تهیه مذاب و رساندن مذاب به داخل سیلندر تزریق
2- طولانی بودن مراحل کاری
3- امکان به وجود آمدن نقص در قطعه به دلیل افت حرارت مذاب آکومولاتور
بسته نگه داشتن قالب: (قفل قالب DIE LOCK)
فشارهایی که در ریخته گری تحت فشار در فلز مذاب به وجود می آیند مستلزم داشتن تجهیزات ویژه جهت بسته نگه داشتن قالب می باشد تا از فشاری که برای باز کردن قالب در طی تزریق به وجود می آید و باعث پاشیدن فلز از سطح جدا کننده قالب می شود اجتناب شده و تلرانس های اندازه قطعه ریختگی تضمین گردد. قالب های دایکاست به صورت دو تکه ساخته می شوند یک نیمه قالب به کفشک ثابت (طرف تزریق) و نیمه دیگر به کفشک متحرک (طرف بیرون انداز) بسته می شود. قسمت متحرک قالب بوسیله ماشین روی خط مستقیم به جلو و عقب می رود و به این ترتیب قالب دایکاست باز و بسته می شود. بسته نگه داشتن هر دو نیمه قالب طی تزریق، بسته به طراحی ماشین ریخته گری تحت فشار با روش های مختلف صورت می گیرد. یک روش اتصال با نیرو است که از طریق اعمال یک نیروی هیدرولیکی بر کفشک متحرک به وجود می آید. روش دیگر اتصال با فرم به کمک قفل و بندهای مکانیکی صورت می گیرد. این قفل و بند ها فقط با یک نیروی کوچک پیش تنش کار می کنند. در هر دو مورد یک بسته نگهدارنده ایجاد می گردد که با نیروی به وجود آمده باز کننده در قالب دایکاست مقابله می کند. نیروی باز کننده نتیجه فشار تزریق است که هنگام پر کردن قالب ایجاد می گردد.
قالب های دایکاست:
قالب دایکاست عبارت است یک قالب دائمی فلز ی بر روی یک ماشین ریخته گری تحت فشار که برای تولید قطعات ریختگی تحت فشار به کار می رود. هدایت کردن فلز مذاب به درون حفره قالب توسط کانال هایی انجام می گیرد که به آن سیستم مدخل تزریق –راهگاه- گلویی گفته می شود. هر قالب دایکاست از دو قسمت تشکیل شده است تا بتوان قطعه را بعد از انجماد از حفره قالب بیرون آورد. اجزاء قالب دایکاست که با فلز ریختگی مذاب در تماس هستند از فولاد گرم کار و یا از آلیاژهای مخصوص نسوز و مقاوم در برابر تغییر دما ساخته می شود.

http://www.newdesign.ir/images/2008-3-7-DieCast-products.jpgبعضی قطعاتی که با دای کستینگ تولید می شوند عبارتند از: کاربراتورها، موتورها، قطعات ماشین های اداری، قطعات لوازم کار، ابزارهای دستی و اسباب بازی ها. وزن اکثر قطعات ریختگی این فرآیند از کمتر از 90 گرم تا حدود 25 کیلوگرم تغییر می کند.

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:14 PM
مواد در مدل سازی؛ ورق ها و بلوک ها


http://www.newdesign.ir/images/2008-3-27-Modeling.jpg
در فرایند مدل سازی محصول، انتخاب مواد و روش های اتصال، وابستگی زیادی به نوع طراحی محصول، ابعاد، نحوه ارائه و مکان مورد نظر دارد. عموما دسته بندی مواد مدل سازی به صورت زیر انجام می پذیرد:
1.بلوک ها (قطعات حجیم)
2.ورق ها
3.مواد مذاب قابل ریخته گری و قالب گیری
4.چسبنده ها
5.مواد پایانی
6.ابزارها و ماشین های دستی
در این مقاله به قطعات حجیم (بلوک ها) و ورق ها خواهیم پرداخت.
http://www.newdesign.ir/images/2008-3-27-Blocks.jpgبلوک های شکل پذیر:
بلوک هایی که به آنها اشاره خواهیم کرد غالبا بر پایه مواد پلی اورتان بوده و در اندازه های مختلف به منظور مدل سازی محصولات مورد استفاده می گیرند. مانند "پلاکسی گلاس" که نام تجاری "اکرلیک" در صنعت می باشد. آن دسته که موضوع بحث است "اپو وود" خوانده می شود. این مواد به وسیله فرآیند هواتهی (وکیوم) در انواع مختلف با ضخامت های گوناگون، بدون نیاز به شکستگی و یا فیبرهای گوناگون فرآوری می شوند. همچنین براساس چگالیشان می توانند به راحتی فرآوری شوند، با دقت چسبانده شوند و همچنین مکمل خوبی برای رنگ ها و تینرها باشند. همچنین در ابعاد مختلفی بر اساس نوع نیاز مصرف کننده و سفارش دهنده موجودند و عموما درورق هایی با ابعاد 150*50*5 یافت می شوند.
به علاوه اپو وود به صورت "گل" نیز یافت می شود. در این نوع محتوی دو مولفه است که باید به نسبت یک به یک با یکدیگر ترکیب شوند. این نوع اپووود هرگاه به خوبی اجزاء آن با یکدیگر ترکیب شوند به میزان قابل توجهی روان و سهل الاستفاده است. مخلوط مورد نظر برروی مدل خام مالیده می شود و پس از خشک شدن توسط هوا، مانند اپو وود سخت، فرآوری می شود. به این ترتیب ماده حفظ می شود. اپووود های "گل"مانند به فاصله تقریبا 12ساعت به خوبی سخت و دقتشان حفظ می شود. فرآوری طولانی و صرف وقت زیاد می تواند برای ماده مضر باشد.
بلوک های پلی اورتان همچنین می توانند مانند چوب ها به وسیله دست و یا ماشین های ابزار کارگاهی، پرداخت شوند. ضایعات نیز به وسیله ماده کیانواکریلت مجددا مورد استفاده قرارمی گیرند.
سهولت رنگ آمیزی، پرداخت، چسباندن، شن کاری برای تکمیل سطح (در صورت عدم وجود انحنا و فیبرکاری) و عدم نیاز به پرکننده این مواد را کارآمد ساخته است و از دیگر سو قیمت بالای آن از معایب آن محسوب می گردد.
امروزه این مواد از عناصر پایه ی مدل سازی محسوب می شوند. این مواد از جهت صرفه جویی در زمان و کیفیت محصول نهایی در حالت "گل" مانند برای مدل سازی بی رقیب شناخته می شوند. مدل مورد نظر می تواند توسط سیلیکن مذاب تکثیر و توسط ماشین های ابزار پرداخت و رنگ آمیزی شود.
انواع سخت این ماده (حاوی گرد فلز) در ساخت مدل های موقتی محصول کارخانه ها مورد استفاده قرار می گیرند. پس از اعلام رضایت کارفرما، تولید به وسیله مواد مذاب حقیقی انجام و ضریب خطر پذیری کاهش می یابد.
http://www.newdesign.ir/images/2008-3-27-sheets.jpgورق ها:
الف.نئوپان
ب.ورق های پلاستیک
ج.ورق های فلزی
الف.نئوپان ها موادی هستند نظیر LDFها،MDFها و پلیوود. توصیه می شود که از نوع MDF در مدل سازی استفاده شود. چرا که ماده ای سخت و در مقابل قابل به راحتی پرداخت است.احجام بزرگ می توانند به وسیله برش های دایره شکل و گوناگون و چسباندن لبه های اجزا به یکدیگر حاصل شوند. روغن جلا (وارنیش) نیز برای پر کردن خلل و فرج و تحصیل نتایج مطلوب از کار استفاده می شود.
ب. انواع مختلفی از سطوح پلاستیکی موجودند لیکن آن دسته که اغلب برای مدل سازی مورد استفاده هستند به شرح زیرند:
1.پلاستیک های پایه پلی اورتان :(با نام تجاری فارکس)
سطوحی هستند با ضخامت 1-2-3-6-10-20 میلی متر و تقریبا بزرگی 5 مترمربع. همچنین می توان آنها را با کاترهای معمولی به خوبی برش زده و به وسیله سیانواکریلیت در کمتر از چند ثانیه به دقت به یکدیگر چسباند. در مدلسازی معماری، طراحی صنعتی و همچنین علائم شهری این مواد با حاشیه فلزی و افکت های توکار دیده می شوند.
با حرارت تا آن حد که به ماده ای خمیری تبدیل شود، می توان با اعمال فشار به آن شکل دلخواه را بخشید. امروزه این مواد از عناصر پایه ی مدل سازی محسوب می گردند.
2.ورق های اکرلیک:
عموما با نام "پلکسی گلس" خوانده می شوند. با ضخامت 1-2-3-4-5-6-8-10-15-20-40 میلی متر و ابعاد 135*205 میلی متر یافت می شوند. در کنار این ها چسب های اکرلیک و تیوپ ها هستند که در مرحله بعد قرار دارند. تنوع رنگی در ورق های اکرلیک گوناگون است. همچنین به صورت مات و شفاف نیز تولید می شوند.می توان آنها را به وسیله ماشین های ابزار برش زد. توسط حرارت نرم شده و شکل می پذیرند. لکه ها و ناخالصی ها ی برش در مای خارجی به وسیله شن کاری و بتونه سنگی به راحتی ترمیم می شوند. همچنین از آنجا که اکرلیک خود حاوی رنگ است رنگ آمیزی سطوح آن نیز چندان دشوار نمی نماید. ماده چسباننده ی پلاکسی گلاس کلوروفرم است. دو سطح صیقلی محکم به یکدیگر فشرده می شوند و کلوروفرم با یک قلم موی کوچک بینشان چکانده می شود. پس از یک دقیقه اتصال انجام می گیرد. همچنین چسب های پایه سیانواکلیت هم می توانند مورد استفاده باشند لیکن در محل نوعی حالت دوده ایجاد می کنند.
3.ورق های ABS:
بسیار متداولند و به طور مستقیم در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند. آنها به سادگی برش خورده، چسبانده و رنگ آمیزی می شوند.
ج. ورق های فلزی از جنس آلومینیم، آهن-مس و برنج هستند. پس از برش کاری پوشش نهایی به وسیله شن کاری فرم می گیرد. آنها را با همه انواع رنگ ها می توان رنگ آمیزی کرد.

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:15 PM
ضرب داغ در شکل دهی فلزات Hot Stamping

در سال های اخیر اندازه وسایل نقلیه و وزن آنها افزایش داشته که بخشی از آن نتیجه نصب قطعات الکترونیکی و عایق بندی صدا (صداگیر) و غیره بوده که ادامه آن مغایر با هدف کاهش مصرف سوخت بود. همزمان با آن خودروسازان استراتژی و سیاست های تبلیغاتی خود را که قبلا بر پایه عملکرد موتور بود، تغییر داده و بیشتر بر ایمنی وسایل نقلیه تمرکز کردند. افزایش تست سنجش استحکام برپایه Euro NCAP در اروپا به کار گرفته شد و نیاز به توسعه در این حوزه افزایش یافت. به همین علت شرکت Sofedit فرانسه تحقیقات خود را در زمینه کاهش وزن بدنه خودروها، با استفاده از فولاد سخت شده آغاز کرد. از آنجا که استفاده از فولادهای با استحکام بسیار بالا برای شکل دهی و فرم پذیری قطعات پیچیده، کاری دشوار می نمود، استفاده از فولادهای مخصوص با قابلیت خود سخت شونده به عنوان راه حلی راه گشا، مورد توجه قرار گرفت.
تاریخ استفاده از Hot Stamping از فرانسه و سال 1999 با ساخت بازوی اتصال سپر خودرو رنو مدل لاگونا -که برنده پنج ستاره تست Euro Ncap شد- با استفاده از یک کوره و یک پرس نمونه سازی آغاز شد. متعاقب آن، با عقد قراردادهایی از سوی پژو به منظور ساخت بازوی سپر برای 607 و سیتروئن CS، این روش به عنوان یک نوآوری در خودروسازی مطرح شد. بعدها قطعات دیگر پرسی نظیر: بازوی سپر و تقویت ستون جلویی اتاق با شیوه Hot Stamping ساخته شد. از آن پس، شرکت Sofedit تصمیم به راه اندازی خط و توسعه و تعمیم این نوآوری و تکنولوژی گرفت.
فرایند و روش عمل:
Sofedit از فولادهای خود سخت شونده با مشخصه 22Mnb5ALSi که دارای استحکام کششی 600Mpa بوده و در کوره هایی طویل با دمای 900 درجه سانتی گراد حرارت دیده و ساختار آستینیتی دارد، استفاده کرد. تنظیم ساختار و گرم کردن فولاد، این اطمینان را می دهد که نفوذ خوب و پوشش مناسب برای روی لایه های ماده، جهت جلوگیری از دست دادن کربن صورت پذیرفته است. این پوشش، مواد را از خورد گی و سایش محافظت می کند.
در این روش، پس از فرایند حرارت دهی، ورق به سمت قالب و پرس هدایت می شود. ورق، درون قالب که دارای سیستم خنک کننده (در حدود 10 درجه سانتی گراد) است، تغییر شکل مورد نظر را یافته و ساختار فولاد، از آستنیت به مارتنزیت تبدیل می شود و استحکام کششی آن به بیشتر از 1500 Mpa می رسد.
اتصال اجزا نیز به کمک فرایندهای جوشکاری (جوش نقطه ای، MAG welding، جوش لیزری) صورت می گیرد. سپس، قطعات با رنگ (غوطه وری- کاتودیک) پوشش داده می شوند.
یکی از مزایای اصلی این فرایند، یکنواختی و حفظ ژئومتری (شکل هندسی) قطعه است با اجرای این شیوه، هیچ نوع فشار داخلی که معمولاً در قالب های فرم که با روش سرد تولید می شوند و حالت دفرمگی در قطعه ایجاد می کنند، وجود ندارد. به همین دلیل contact surface های دقیقی برای اتصال قطعات به یکدیگر به وجود می آید. این تکنولوژی، برای قالب های تریم و پانچ نیز کاربرد داشته و به عنوان متد و روشی جدید در کنار قالب های سردکار، مطرح است.
کاربرد تکنولوژی Hot Stamping در خودرو:
اطمینان از استحکام بالا در تصادفات به ویژه ضربات به طرفین خودرو، سازندگان را به استفاده از Hot Stamping ترغیب کرده است. شکل زیر نشان دهنده اجزای بدنه قابل تولید با این روش است. میزان تولید سالانه این فولاد، در حال حاضر 600 تن است که پیش بینی می شود به بیشتر از 150 هزار تن در سال 2008 برسد.

http://www.newdesign.ir/images/2008-4-27-HotStamp-Parts.jpgشرکت های رنو، پژو و سیتروئن اولین مشتریان Sofedit بودند. بعدها، شرکت های امریکایی و آلمانی نیز به آنها پیوستند.
محصول/ فرایند تحقیق و توسعه:
شرکت Sofedit برای بهبود جذب و انتقال ضربه به دیگر اجزای بدنه، راه حل های زیر را ارائه داده است:
1- استفاده از تیلوربلانک Tailor blank (فلزات با گریدها و ضخامت های مختلف)

http://www.newdesign.ir/images/2008-4-27-Tailor-blank.jpg2- استفاده از ورق های چندتکه Patchwork (چندین ورق با گریدها و ضخامت های مختلف) که با روش های نقطه جوش Spot welding، پرچ Clinching و لیزر به هم متصل می شوند. برای کاهش هزینه و بهبود روش، می توان از جوشکاری پیوسته نیز استفاده کرد

http://www.newdesign.ir/images/2008-4-27-Forming.jpg
استفاده از برجستگی های درون قطعه در خلال فرم دهی به منظور ازدیاد مقاومت قطعه

در این روش استفاده از کوره های هیبریدی که ترکیبی از روش گرم کردن ورق با روش القایی و سنتی است برای کاهش فضای مورد نیاز کوره، در نظر گرفته شد.
همچنین، از فلز روی که هدایت گرمایی بالایی دارد برای کاهش زمان فرایند استفاده می شود و امکان کوتاه شدن زمان Stop قطعات در روی پرس کمتر می گردد.


برای بهتر شدن و سهولت فرایند طراحی، نرم افزار Hot Stamping نیز به بازار عرضه شده است. این نرم افزار، امکان مدنظر گرفتن خواص مکانیکی و ساختار مواد مختلف در خلال فرایند Hot Stamping و سرد کردن را به وجود آورده و می تواند به راحتی سطوح سخت شده و باریک شدن ورق را پیش بینی کند. استفاده از این نرم افزار در کاهش هزینه و زمان نیز موثر بوده است.

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:16 PM
آشنایی با انواع پلیمر و رزین

http://www.newdesign.ir/images/2008-5-31-polymer.jpgتصور جهان پیشرفته کنونی بدون وجود مواد پلیمری مشکل می باشد. امروزه این مواد جزیی از زندگی ما شده اند و در ساخت اشیای مختلف، از وسایل زندگی و مورد مصرف عمومی تا ابزار دقیق و پیچیده پزشکی و علمی به کار می روند. کلمه پلیمراز کلمه یونانی (Poly) به معنی چند و (Meros) به معنای واحد با قسمت به وجود آمده است. در این میان ساختمان پلیمرها با مولکول های بسیار دراز زنجیر گونه با ساختمان فلزات کامل متفاوت است. این مولکول های بلند از اتصال و به هم پیوستن هزاران واحد کوچک مولکولی مرسوم به منومر تشکیل شده اند. مواد طبیعی مانند ابریشم، لاک، قیر طبیعی، کشان ها و سلولز ناخن دارای چنین ساختمان مولکولی هستند.

البته تا اوایل قرن نوزدهم میلادی توجه زیادی به مواد پلیمری نشده بود. بومیان آمریکای مرکزی از برخی درختان شیرابه هایی استخراج می کردند که شیرابه بعدها نام لاتکس به خود گرفت. در سال 1829، دانشمندان متوجه شدند که در اثر مخلوط کردن لاتکس طبیعی با سولفور و حرارت دادن آن ماده ای قابل ذوب ایجاد می شود که می توان از آن محصولات مختلفی نظیر چرخ ارابه یا توپ تهیه کرد. در سال 1909 میلادی فنل فرمالدئید موسوم به باکلیت ساخته شد که در تهیه قطعات الکتریکی، کلیدها، پریزها و وسایل مصرف زیادی دارد.
در اثنای جنگ جهانی دوم موادی مثل نایلون پلی اتیلن و اکریلیک موسوم به پرسپکس به دنیا عرضه شد. نئوپرن را شرکت دوپان در سال 1932 ابداع و به شکل تجارتی ابتدا با نام دوپرن و بعدها نئوپرن عرضه کرد.
شاخه های پلیمر:
اولین قدم در زمینه صنعت پلاستیک توسط فردی به نام واسپاهیات انجام گرفت وی در تلاش بود ماده ای را به جای عاج فیل تهیه کند. وی توانست فرآیند تولید نیترات سلولز را زا سلولز ارائه کند. در دهه 1970 پلیمرهای هادی به بازار عرضه شدند که کاربرد بسیاری در صنعت رایانه دارند زیرا مدارها و IC های رایانه ها از این مواد تهیه می شوند. و در سال های اخیر مواد هوشمند پلیمری جایگاه تازه ای برای خود سنسورها پیدا کردند. پلیمرها را می توان از 7 دیدگاه مختلف طبقه بندی نمود. صنایع، منبع، عبور نور، واکنش حرارتی، واکنش های پلیمریزاسیون، ساختمان مولکولی و ساختمان کریستالی.
از نظر صنایع مادر پلیمرها به چهار گروه صنایع لاستیک، پلاستیک، الیاف، پوششی و چسب تقسیم بندی می شوند. این ها صنایع مادر در پلیمرها می باشند اما صنایع وابسته به پلیمر هم فراوان هستند. در صنعت پزشکی در اعضای مصنوعی، دندان مصنوعی، پرکننده ها، اورتوپدی از پلیمرها به وفور استفاده می شود.
پلیمرها از لحاظ منبع به سه گروه اصلی تقسیم بندی می شوند که عبارتند از پلیمرهای طبیعی، طبیعی اصلاح شده و مصنوعی.
رزین یا پلیمرهای طبیعی:
منابع طبیعی رزین ها، حیوانات، گیاهان و مواد معدنی می باشد. این پلیمرها به سادگی شکل پذیر بوده لیکن دوام کمی دارند. رزین های رایج عبارتند از روزین، آسفالت، تار، کمربا، سندروس، لیگنپین، لاک شیشه ای. رزین های طبیعی اصلاح شده شامل سلولز و پروتئین می باشد. سلولز قسمت اصلی گیاهان بوده و به عنوان ماده اولیه قابل دسترسی برای تولید پلاستیک ها می باشد. کازئین ساخته شده از شیر سرشیر گرفته می شود و تنها پلاستیک مشتق شده از پروتئین است که در عرصه تجارت نسبتا موفق است.
پلیمر مصنوعی:
پلیمرهای مصنوعی را می توان از طریق واکنش های پلیمریزاسیون به دست آورد. از مواد پلیمری می توان در تهیه پلاستیک ها، چسب ها، رنگ ها، ظروف عایق و مواد پزشکی بهره جست. پلاستیک ها به تولید طرح های جدید در اتومبیل ها، کامیون ها، اتوبوس ها، وسایل نقلیه سریع، هاورکرافت، قایق ها، ترن ها، آلات موسیقی، وسایل خانه، یراق آلات ساختمانی و سایر کاربردها کمک نموده اند.
در ادمه به بررسی کاربرد چندین پلیمر می پردازیم:
پلیمرهای بلوری مایع (LCP):
این پلیمرها به تازگی در بین مواد پلاستیکی ظهور کرده است. این مواد از استحکام ابعادی بسیار خوب، مقاومت بالا، مقاومت در مقابل مواد شیمیایی توام با خاصیت سهولت شکل پذیری برخوردار هستند. از این پلیمرها می توان به پلی اتیلن با چگالی کم قابل مصرف در ساخت عایق الکتریکی، وسایل خانگی، لوله و بطری های یک بار مصرف، پلی اتیلن با چگالی بالا قابل مصرف در ظروف زباله ها بطری، انواع مخازن و لوله برای نگهداری و انتقال سیالات، پلی اتیلن شبکه ای، پلی پروپیلن قابل مصرف در ساخت صندوق، قطعات کوچک خودرو، اجزای سواری، اسکلت صندلی، اتاقک تلویزیون و... اشاره نمود.
پلیمرهای زیست تخریب پذیر (تجزیه پذیر):
این پلیمرها در طی سه دهه اخیر در تحقیقات بنیادی و صنایع شیمیایی و دارویی بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. زیست تخریب پذیری به معنای تجزیه شدن پلیمر در دمای بالا طی دوره مشخص می باشد که بیشتر پلی استرهای آلیفاتیک استفاده می شود. از این پلیمرها در سیستم های آزاد سازی دارویی با رهایش کنترل شده یا در اتصالات، مانند نخ های جراحی و ترمیم شکستگی استخوان ها و کپسول های کاشتی استفاده می شود.
پلی استایرن:
این پلیمر به صورت گسترده ای در ساخت پلاتیک ها و رزین هایی مانند عایق ها و قایق های فایبر گلاس در تولید لاستیک، مواد حد واسط رزین های تعویض یونی و در تولید کوپلیمرهایی مانند ABS و SBR کاربرد دارد. محصولات تولیدی از استایرن در بسته بندی، عایق الکتریکی - حرارتی، لوله ها، قطعات اتومبیل، فنجان و دیگر موادی که در ارتباط با مواد غذایی می باشند، استفاده می شود.
لاستیک های سیلیکون:
مخلوط بسیار کانی- آلی هستند که از پلیمریزاسیون انواع سیلاب ها و سیلوکسان ها به دست می آیند. با اینکه گرانند ولی مقاومت قابل توجه در برابر گرما به استفاده منحصر از این لاستیک ها در مصارف بالا منجر شده است. این ترکیبات اشتغال پذیری نسبتا پایین، گران روی کم در درصد بالای رزین، عدم سمیت، خواص بالای دی الکتریک، حل ناپذیری در آب و الکل ها و... دارند به دلیل همین خواص ترکیبات سیلیکون به عنوان سیال هیدرولیک و انتقال گرما، روان کننده و گریس، دزدگیر برای مصارف برقی، رزین های لایه کاری و پوشش و لعاب مقاوم در دمای بالا و الکل ها و مواد صیقل کاری قابل استفاده اند. بیشترین مصرف این ها در صنایع هوا فضاست.
لاستیک اورتان:
این پلیمرها از واکنش برخی پلی گلیکول ها با دی ایزوسیانات های آلی بدست می آیند. مصرف اصلی این نوع پلیمرها تولید اسفنج انعطاف پذیر و الیاف کشسان است. در ساخت مبلمان، تشک، عایق - نوسان گیر و... به کار می روند. ظهور نخ کشسان اسپندکس از جنس پلی یوره تان به دلیل توان بالای نگهداری این نوع نخ زمینه پوشاک ساپورت را دگرگون کرده است.

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:16 PM
اصول پایه در طراحی محصولات پلاستیکی

در نخستین سال های توسعه، پلاستیک ها غالبا به عنوان جانشینی برای مواد دیگر انتخاب شده اند. بعضی از آن محصولات اولیه به واسطه توجه و تفکر ویژه ای که به هنگام انتخاب مواد به عمل آمده بود، بسیار موفقیت آمیز بودند. اما بعضی از این محصولات دچار شکست شدند چرا که طراحان درباره خواص پلاستیک های به کار رفته اطلاعات کافی نداشتند و یا به جای کاربرد عملی ماده فقط به انگیزه مادی و بهای کالا می اندیشیدند. در این مطلب در مورد قواعد اساسی در طراحی محصولات پلاستیکی به طور خلاصه بحث شده است.
ملاحظات مربوط به مواد:
مواد با خواص درست بایستی طوری انتخاب شوند که با شرایط طراحی، اقتصادی و سرویس دهی تطابق داشته باشند. مواد پلاستیکی با در نظر گرفتن کاربرد محصول نهایی بایستی با احتیاط انتخاب شوند. انتخاب ماده نهایی برای یک محصول به عواملی مانند آزادی در طراحی، روش های ساخت، قیمت کل یا قیمت فروش کالای نهایی بستگی دارد. خواص پلاستیک ها نسبت به سایر مواد بیشتر به درجه حرارت وابسته است. پلاستیک ها نسبت به تغییرات در محیط حساسیت بیشتری دارند.
تأثیرات محیطی:
به هنگام طراحی یک محصول پلاستیکی، در نظر گرفتن محیط های فیزیکی، شیمیایی و حرارتی از اهمیت بسیاری برخوردار است. دامنه دمایی مفید بیشتر پلاستیک ها به ندرت از 200 درجه سانتی گراد تجاوز می کند. بسیاری از قطعات پلاستیکی که در معرض انرژی تابیده شده و فرابنفش قرار می گیرند، خیلی زود دچار شکست در سطح می شوند، ترد و شکننده می شوند و استحکام مکانیکی خود را از دست می دهند.
بعضی از پلاستیک ها خواص خود را تا درجه حرارت های فوق العاده پایین حفظ می کنند. به عنوان مثال، بطری ها، قوطی ها یا مخزن پلاستیکی، یاتاقان های خود روان کننده و لوله های انعطاف پذیر بایستی در درجه حرارت های زیر صفر به درستی کار کنند.
علاوه بر دامنه دمایی، رطوبت، تابش، مواد ساینده و عوامل محیطی دیگر، طراح بایستی مقاومت در برابر آتش را مد نظر داشته باشد. هیچ پلاستیکی وجود ندارد که در برابر آتش کاملا مقاوم باشد.
در هر زمان که منجمد سازی و بسته بندی مواد غذایی مد نظر باشد و یا طعم و مزه و بو و رایحه یک مسئله باشد می توان از پلاستیک ها استفاده کرد.
خواص الکتریکی:
همه پلاستیک ها خصوصیات عایق بندی الکتریکی خوبی دارند. اگر چه انتخاب پلاستیک ها معمولا بر پایه خصوصیات مکانیکی، حرارتی و شیمیایی انجام می شود، بیشتر پیشگامان در صنعت پلاستیک به کاربردهای الکتریکی آن توجه داشته اند. مسائل عایق بندی الکتریکی همانند مشکلات ناشی از محیط های مرتفع و محیط های فضایی، محیط های زیرآبی و زیرزمینی با استفاده از پلاستیک ها حل شده اند. بدون استفاده از پلاستیک ها ساخت رادارهای موثر در تمام شرایط آب و هوایی و سونار زیرآبی امکان پذیر نبود. همچنین از پلاستیک ها برای عایق بندی، پوشش دادن و محافظت از اجزای الکترونیکی استفاده می شود.
خواص شیمیایی:
ماهیت شیمیایی و الکتریکی پلاستیک ها به واسطه ساختار مولکولی آنها تا حد زیادی نزدیک به یکدیگر بوده و به هم وابسته می باشد هیچ قاعده کلی برای مقاومت شیمیایی وجود ندارد. پلاستیک ها بایستی در محیط شیمیایی واقعی خود مورد آزمایش قرار گیرند، فلوئوروکربنها، پلی اترهای کلردار و پلی اولفین ها از جمله پلیمرهای (پلاستیک) می باشند که بیشترین مقاومت شیمیایی را دارند.
نفوذپذیری پلاستیک های پلی اتیلن در بسته بندی میوه ها و گوشت های تازه یک ویژگی مفید به شمار می رود. سیلیکون ها و پلاستیک های دیگر، این اجازه را می دهند که اکسیژن و گازها از خلال یک غشای نازک عبور کنند در حالی که همزمان از عبور مولکول های آب و بسیاری از یون ها شیمیایی ممانعت به عمل می آورند.
عوامل مکانیکی:
در طراحی قطعاتی که تحت نیرو و فشار و بارهای مکانیکی قرار می گیرند، توجه به عوامل زیر چه برای پلاستیک و چه برای سایر مواد مورد استفاده ضروری است:
1- خستگی
2- استحکام کششی
3- استحکام خمشی
4- استحکام فشاری
5- استحکام در برابر ضربه
6- سختی
7- میرایش ارتعاشات
8- جریان پذیری در حالت سرد
9- انبساط حرارتی
10- پایداری ابعادی
ملاحظات اقتصادی:
قیمت یا هزینه تمام شده، همیشه یک عامل اصلی در مسائل مربوط به طراحی یا انتخاب مواد است. هرچند که در موارد خاص، مقاومت شیمیایی، الکتریکی و مقاومت در برابر رطوبت ممکن است بر عامل قیمت بالا، غلبه کند. بنابراین عامل قیمت عموما بعد از عامل کارکردی مورد توجه قرار می گیرد.
وضعیت ظاهری:
مصرف کننده احتمالا بیشتر از همه از وضعیت فیزیکی ظاهری محصول آگاه می باشد. این وضعیت ظاهری مدیون پارامترهای مؤثر زیر می باشد.
1- طراحی
2- رنگ
3- خواص اپتیکی
4- پرداخت سطحی.
5- بافت
پلاستیک ها ممکن است به صافی شیشه شفاف یا رنگی و یا به لطافت و نرمی خز باشند. در بسیاری از حالات، پلاستیک ها ممکن است تنها موادی باشند که ترکیب مطلوبی از خواص را برای برآورده ساختن نیازهای خدماتی و در حین سرویس دهی، از خود نشان می دهند.
ملاحظات مربوط به تولید:
در طراحی ابزار و قالب بایستی میزان انقباض ماده، سرعت تزریق پلاستیک، طراحی قالب، خطوط جدایش دو نیمه قالب، گاه گیرها، پرداخت، میله های بیرون انداز، تزئینات، نوسانات ابعادی، اتصالات، سرعت های تولید و عملیات دیگر را مورد توجه قرار دهد.

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:16 PM
پلی پروپیلن و کاربرد آن در طراحی صنعتی

در بحث شناسایی و کاربرد پلیمرها در طراحی صنعتی، پلاستیک پلی پروپیلن (Polypropylene) که به اختصار PP نامیده می شود، به عنوان یکی از قابل توجه ترین مواد محسوب می شود که علاوه بر کاربرد وسیع در طراحی محصول، در زمینه تولید بسته بندی نیز مورد استفاده واقع گردیده است.

http://www.newdesign.ir/images/2008-10-27-polypropylene.jpgپلی پروپیلن از خانواده پلاستیک های ترموپلاست یا گرمانرم است بدین مفهوم که با دریافت گرما، نرم تر می شود؛ بنابراین در زمان تزریق درون قالب، لازم است که بدنه قالب توسط المنت های حرارتی گرم گردد تا مذاب، جریان یابد و سپس با عبور سیال خنک کننده در بدنه قالب، بدنه تزریق شده، سخت گردد و در نهایت از قالب جدا گردد. این پلاستیک، به صورت معمول، توانایی تحمل حرارت تا 110 درجه سانتیگراد را دارا می باشد.
از جمله شاخصه هایی که به شناسایی این پلیمر در بین سایر نمونه ها کمک می نماید، عدم خراش پذیری سطح آن با ناخن و نیز مقاومت آن در برابر خرد شدن است، هر چند در اثر وارد شدن نیروی بیش از حد تحمل خمش، سفیدک می زند.
از ویژگی های کلی پلاستیک پلی پروپیلن، می توان موارد ذیل را برشمرد:
● مقاومت بالا در برابر اسیدها، بازها و چربی ها؛
● قیمت مناسب؛
● سهولت قالب سازی برای تولید به شیوه تزریق و سیالیت قابل قبول در قالب؛
● قابلیت مخلوط شدن با پرکننده هایی همچون خاک اره و ایجاد کامپوزیت؛
● غیر سمی بودن نسبی و مناسب بودن برای ساخت اسباب بازی و لوازم مربوط به کودکان؛
● در دسترس بودن و غیر استراتژیک بودن محصول؛
● تولید ماده اولیه توسط کارخانجات داخلی؛
● رنگ پذیری عالی توسط مستربچ های مختلف؛
● قابلیت جوش حرارتی؛
● قابلیت بازیافت؛
● قابلیت تلفیق با هسته و بوش های فلزی در زمان تزریق.
پلی پروپیلن معمولا به یکی از صورت های زیر در طراحی صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد:
الف- ساختاری و غیر شفاف (به صورت مات یا براق)؛
ب- ساختاری و نیمه شفاف (معمولا به رنگ خاکستری و غیربراق)؛
ج- فیلم BOPP؛
د- فیلم OPP یا CPP.
پلی پروپیلن، علاوه بر حالت گرانول و ورق، به صورت فیلم نیز قابل استفاده است. فیلم، به طور کلی، عبارت است از لایه ای بسیار نازک از سیال و یا جامد، مثلا فیلم روغن بین ساچمه های بلبرینگ، و یا فیلم استات سلولز جهت ثبت و بازپخش تصاویر سینمایی؛ و منظور از فیلم پلی پرو پیلن، لایه نازکی از آن است که حالت جامد داشته باشد. فیلم پلی پروپیلن به دو صورت کلی BOPP و OPP یا CPP تولید می شود.
نوع اول که با عنوان BOPP یا biaxially oriented polypropylene نامیده می شود، به مفهوم آن است که در زمان تولید، علاوه بر اکسترود شدن لایه به صورت آبشاری، از طرفین نیز کشیده شده است که نسبت به نوع دوم یعنی OPP یا CPP از ثبات ابعادی و حرارتی بیشتری در زمان چاپ و بسته بندی برخوردار است. کاربرد عمده فیلم های پلی پروپیلن در تولید بسته بندی های انعطاف پذیر (Flexible Packaging) مانند بسته بندی چیپس، اسنک، بیسکویت، بستنی، ماکارونی و مانند آن می باشد که به صورت های مختلف لمینیت شده، تک لایه، متالایز شده و غیره قابل استفاده اند.
بهترین و کاربردی ترین راه شناسایی این پلاستیک در میان سایر نمونه ها، به خاطر سپردن ویژگی های بصری، صوتی و بساوایی نمونه ای از محصول ساخته شده با این ماده است که بدین منظور، لیستی از محصولات ساخته شده با پلی پروپیلن در زیر بیان می گردند:
قطعات مدولار ساخت و ساز اسباب بازی با نام تجاری Lego، درپوش های رزوه دار ظروف پلاستیکی دهانه گشاد دارویی و بهداشتی که بدنه آنها از پلی اتیلن (HDPE) است، بدنه ماژیک، درپوش خودکار، درپوش بسته بندی های تتراپک، درپوش بطری هایی مانند بطری آب معدنی که جنس بدنه این بطری ها از PET (پلی اتیلن تری فتالات) است، بدنه باتری خودرو، لایه های اکسترود شده با نام تجاری کارتن پلاست، و جعبه های استوانه ای شکل بسته بندی سی دی.

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:17 PM
مواد هوشمند Smart Materials

مواد هوشمند موادی هستند که یک یا برخی از ویژگی هایشان می تواند به کمک محرک های خارجی مانند فشار، حرارت، رطوبت، PH (علامت لگاریتم منفی برای غلظت یون هیدروژن برحسب گرم در هر لیتر)، الکتریسیته و یا مغناطیس، تغییر کند. مواد هوشمند نسبت به محرک های محیطی در برخی موارد با تغییراتی خاص واکنش نشان می دهند. به این دلیل به آن ها مواد واکنشی نیز گفته می شود. بسته به بعضی از تغییرات شرایط خارجی، مواد هوشمند (Smart Materials) یکی از ویژگی هایشان (الکتریکی، مکانیکی، ظاهری) تغییر می کند. این تغییرات ممکن است در ساختار آنها و یا ترکیبات آن ها و یا کارکردشان صورت بگیرد.

مواد هوشمند در سیستم هایی به کار برده می شوند که ویژگی های ذاتی می توانند برای رسیدن به کارائی مورد نیاز تغییر کنند. محصولات مدرن به طور چشم گیر و افزایشی از این مواد استفاده می کنند؛ همچنانکه طراحان خلاق، پتانسیل موجود در آن ها را می بینند و درک می کنند.
لباس هایی که رنگ را در پاسخ به دما تغییر می هند و دماسنج هایی که در نوارهای پرینت شده وجود دارند، از جوهرهای ترموکرومیک استفاده می کنند. جوهرهای فوتوکرومیک به تغییرات در شرایط نوری پاسخ می دهند. لباس ها نیز از جوهرهایی استفاده می کنند که این خصوصیات را دارد و الگوهایی دارد که در زمان تغییر شرایط نوری تغییر می یابند.
در ادامه برخی از نمونه های کاربرد مواد هوشمند (Smart Materials) آورده شده است که استفاده ار برخی از آن ها کاملاً رایج می باشد:
1- مواد پیزو الکتریک (piezo electric): موادی هستند که زمانی که در شرایط استرس و فشار قرار می گیرند، ولتاژ تولید می کنند. از آنجایی که این اثر در حالت معکوس نیز ایجاد می گردد، القای ولتاژ در این مواد، فشاری را در طول نمونه تولید خواهد کرد. بنابراین ساختارهایی با طراحی مناسب و با استفاده از این مواد می توانند در صورت ایجاد یک ولتاژ، خم، منبسط و یا منقبض گردند.
2- آلیاژ های حافظه دار ترکیبی (Shape memory alloys) و پلیمرهای حافظه دار ترکیبی (shape memory polymers): مواد پاسخ دهنده به دما هستند که در آن ها تغییر شکل با تغییرات دما ایجاد می شود.
3- آلیاژهای حافظه دار مغناطیسی (Magnetic shape memory): موادی هستند که شکلشان در پاسخ به تغییرات در میدان مغناطیسی تغییر می یابد.
4- پلیمرهای حساس به دما (Temperature-responsive polymers): موادی هستند که خواص آنها بر اثر تغییرات دما دستخوش تغییر می شود.
5- مواد هالوکرومیک (Halochromic): موادی هستند که رنگشان در نتیجه تغییرات اسیدیته تغییر می کند. یک کاربرد پیشنهادی برای رنگ دیوارهایی است که بتوانند خوردگی فلزات را در زیر سطح خود را با تغییر رنگ مشخص کنند.
6- سیستم های کروموژنیک (Chromogenic systems) که رنگشان را در پاسخ به تغییرات دمایی، نوری یا الکتریکی تغییر می کند که شامل مواد زیر هستند:
الف) مواد الکتروکرومیک که رنگشان را در صورت القای ولتاژ تغییر می کند (مثل کریستال مایع).
ب) مواد ترموکرومیک که رنگشان بسته به دمایشان تغییر می یابد
پ) مواد فوتوکرومیک که رنگ در پاسخ به نور تغییر می یابد، به عنوان مثال عینک های حساس به نور که در زمانی که در معرض نور خورشید قرار می گیرند تیره می شوند.
7- سیالات غیرنیوتونی (Non-Newtonian fluid):سیالاتی هستند که ویسکوزیته ی خود را در پاسخ به برخی انواع فشارها یا نیروها تغییر می دهد. یک مثال خوب در این مورد Oobleck است که تدریجاً در زمان ایجاد یک نیروی سریع از حالت مایع به حالت جامد تغییر می یابد. مثال خوب دیگر Custard است که نوعی آهار یا نشاسته می باشد.
8- مواد حساس به اسیدیته (pH-sensitive polymers): این مواد بر اثر تغییرات اسیدیته متورم شده یا خرد می شوند.

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:18 PM
چشم انداز کاربرد مواد هوشمند

مواد هوشمند افق تازه ای از علم را در برابر بشر گشوده اند و توجه به آن ها رویاهای دیرینه ای از بشر را تحقق خواهد بخشید.
معرفی:
http://www.newdesign.ir/images/2009-3-2-smart-material.jpgانواع مختلفی از مواد همچون فروالکتریک ها (که در میدان الکتریکی کرنش می کنند)، آلیاژهای حافظه دار (که در واکنش به تغییرات دما، دچار تغییر شکل ناشی از تبدیل فاز می شوند) و مواد منعطف مغناطیسی (که در میدان مغناطیسی کرنش می کنند)، قابلیت های حس گری و تحریک پذیری از خود نشان می دهند. این پدیده ها برعکس یکدیگر عمل می کنند و بنابراین می توان این مواد را، جداگانه یا با هم، به کار برد و قابلیت حس گری و تحریک پذیری را برای پاسخگویی به شرایط محیطی با یکدیگر ترکیب کرد. هم اکنون از مواد یاد شده در چاپ گرهای جوهرافشان، درایوهای دیسک مغناطیسی و وسایل ضد لختگی خون استفاده بسیار گسترده می شود.

کامپوزیت ها با پایه سرب - تیتان - روی (PZT) و سایر مواد فروالکتریک که دارای حساسیت زیاد، واکنش چندگانه فرکانسی و فرکانس متغیر هستند، بخش مهمی از مواد هوشمند به شمار می روند. مثلاً کامپوزیت PZT فرستنده-گیرنده ای است که در محفظه ای به شکل هلال جاسازی می شود و پاسخ را به گونه ای پایدار تقویت می کند. نمونه دیگر، کامپوزیت های باریم- استرونتیم- تیتان و مواد غیر فروالکتریک هستند که واکنش های پرس فرکانسی و پرس میدانی نشان می دهند. مصرف این کامپوزیت ها در حس گرها و تحریک کننده هایی است که می توانند برای هماهنگی با سیگنال یا رمزگشایی آن، فرکانس خود را تغییر دهند. هم اکنون از فروالکتریک ها در اجزای حافظه ای غیر متغیر، کارت های هوشمند و اجزای فعال اسکی های هوشمند- که در واکنش به تنش تغییر شکل می دهند- استفاده می شود.
بخش مهم دیگری از این مواد، پلیمرهای هوشمند هستند (مثلاً ژل های جدیدی که در واکنش به میدان الکتریکی تغییر شکل می دهند). از پلیمرهای الکترواکتیو در ساخت "ماهیچه های مصنوعی" نیز استفاده شده است. پلیمرهای موجود کنونی قدرت مکانیکی محدودی دارند، اما حوزه پلیمرها حوزه تحقیقاتی بسیار پویایی است و کاربردهای بالقوه ای در روبات های کاوش گر فضایی، ماموریت های بسیار خطرناک و تجسس را نوید می دهد. همچنین می توان هیدروژل هایی ساخت که در واکنش به تغییرات ph و دما منبسط و منقبض شوند. این هیدروژل ها (به شکل کپسول) قادر خواهند بود در واکنش به تغییرات شیمیایی، داروهایی در بدن ترشح کنند (مثلاً ترشح انسولین بر پایه تمرکز گلوکز). روند دیگر در رهاسازی کنترل شده دارو در بدن، مواد با هسته های هیدروفوبیک و پوسته هیدروفیلیک است.
چشم انداز آینده:
جهانی که از تحریک کننده ها و حس گرهای شبکه شده (مثلاً روی دیوارها، لباس ها، لوازم منزل، وسایل نقلیه و محیط پیرامونی) اشباع باشد، نوید دهنده بهبود، بهینه سازی و مشتری گرایی سیستم های حس گر از طریق دسترسی بیشتر به اطلاعات و تحریک پذیری هر چه مستقیم تر است. ارتباطات قابل دسترس مستمر، فهرست بندی و مکان یابی اقلام شخصی برچسب دار (برچسب های الکترونیکی، شیمیایی و غیره) و هماهنگی کارکردهای پشتیبان، دستاوردهایی هستند که تا سال 2015 به تدریج تحقق خواهند یافت.
توسعه مداوم حس گر های بیومتریک پنهان و ریز، همراه با تحقیق پیرامون شناسایی صدا و دست خط و اثر انگشت، به اثربخشی سیستم های ایمنی فردی می انجامد. از این سیستم ها می توان برای مقاصد پلیسی، نظامی، سازمانی، شخصی و تفریحی استفاده کرد. با ترکیب این سیستم ها و تکنولوژی های اطلاعات امروزی، بسیاری از دغدغه ها پیرامون مسائل امنیتی و حریم خصوصی افراد مرتفع خواهد شد. همچنین کاربردهایی برای ایمن سازی بهتر اسلحه کمری (با نصب قفل های تشخیص هویت مالک واقعی) و دزدگیر وسایل نقلیه ایجاد خواهد شد.
سایر کاربردهای مواد هوشمند که احتمالاً تا سال 2015 تحقق خواهند یافت عبارتند از:
- لباس هایی که به شرایط مختلف آب و هوایی حساس اند، با سیستم های اطلاعات تعامل دارند، علائم حیاتی را کنترل می کنند، قادر به ترشح مواد دارویی هستند و جراحات را به طور خودکار محافظت می کنند.
- ایرفویل هایی که خود را با شرایط آب و هوایی سازگار می کنند.
- ساختمان هایی که خود را با شرایط آب و هوایی سازگار می کنند.
- پل ها و جاده هایی که ترک را احساس و آن را مرمت می کنند.
- آشپزخانه هایی که با دستورات بی سیم آشپزی می کنند.
- تلفن ها و مراکز تفریحی که از تکنیک های "واقعیت مجازی" استفاده می کنند.
- تشخیص پزشکی شخصی (احتمالاً در تعامل مستقیم با مراکز درمانی)
البته سطح پیشرفت و عجین شدن این تکنولوژی ها با زندگی روزمره بیشتر به میزان استقبال مشتریان بستگی دارد تا به توسعه ها و پیشرفت های فنی.
علاوه بر عملکردهای تجسس و شناسایی که ذیل مواد هوشمند تشریح شد، توسعه روبات ها منجر به حس گرهای نو و قوی تری برای کشف و تخریب مواد منفجره و قاچاق و عملیات در محیط های بسیار خطرناک خواهد شد. افزایش عملکرد مواد، چه در منابع انرژی (مثل باتری ها) و چه قابلیت های حس گری و تحریک پذیری و همچنین یک پارچه سازی این عملکردها با قدرت محاسبات کامپیوتری، راه ظهور کاربردهای یاد شده را هموارتر خواهد ساخت.
این روندهای بالقوه، دغدغه ها و تنش هایی نیز به همراه خواهد داشت. اطلاعات حس گری و دسترسی به پایگاه های داده ای، نگرانی هایی را پیرامون حریم خصوصی افراد ایجاد می کنند.
سرانجام اینکه، آهنگ توسعه مواد هوشمند احتمالاً به سطوح سرمایه گذاری و پیشران های بازار بستگی خواهد داشت. در بسیاری موارد منافع و صرفه جویی های آنی ناشی از کاربرد مواد هوشمند، پیشران توسعه خواهند بود، اما نباید تردید داشت که تحقیقات نامتعارف مواد، نیازمند حمایت افکار عمومی و ایمان به سرمایه گذاری های بلند مدت تر است.
تحلیل:
چنان که ملاحظه می شود تکنولوژی مواد هوشمند، تکنولوژی کم اهمیت و با کاربردهای محدودی نیست. این تکنولوژی، برحسب آنکه چه زمانی به مراحل رشد سریع خود در بازار برسد، تحولات وسیعی را در کاربردهای مختلف خود به همراه خواهد داشت. به عنوان نمونه در بعد نظامی می تواند بسیاری از روش ها و تاکتیک های عملیاتی را دست خو ش تحول کند.
سؤال مهم در این رابطه آن است که: "در کشور ما تا چه میزان به این تکنولوژی توجه شده و حتی شناخت لازم از آن وجود دارد؟"
اگر با همکاری کلیه کارشناسان و تحلیل گران کشور، به تدریج گزارش های بیشتری راجع به این تکنولوژی و وضعیت آن در کشور ارائه شود، می توان پاسخ دقیق تری به این سوال داد.

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:19 PM
آشنایی با کامپوزیت ها و کاربرد آنها در خودرو و ساختمان

http://www.newdesign.ir/images/2009-4-14-composite.jpgدر کاربردهای مهندسی، اغلب به تلفیق خواص مواد نیاز است. به عنوان مثال در صنایع هوافضا، کاربردهای زیر آبی، حمل و نقل و امثال آنها، امکان استفاده از یک نوع ماده که همه خواص مورد نظر را فراهم نماید، وجود ندارد. به عنوان مثال در صنایع هوافضا به موادی نیاز است که ضمن داشتن استحکام بالا، سبک بوده و مقاومت سایشی خوبی داشته باشند.

از آنجا که نمی توان ماده ای یافت که همه خواص مورد نظر را دارا باشد، باید به دنبال چاره ای دیگر بود. کلید این مشکل، استفاده از کامپوزیت هاست.
کامپوزیت ها موادی چند جزئی هستند که خواص آنها در مجموع از هرکدام از اجزاء بهتر است. ضمن آنکه اجزای مختلف، کارایی یکدیگر را بهبود می بخشند. در کامپوزیت های پلیمری حداقل دو جزء مشاهده می شود:
1 - فاز تقویت کننده که درون ماتریس پخش شده است.
2 - فاز ماتریس که فاز دیگر را در بر می گیرد و یک پلیمر گرماسخت یا گرمانرم می باشد که گاهی قبل از سخت شدن آن را رزین می نامند.
خواص کامپوزیت ها به عوامل مختلفی از قبیل نوع مواد تشکیل دهنده و ترکیب درصد آنها، شکل و آرایش تقویت کننده و اتصال دو جزء به یکدیگر بستگی دارد.
از نظر فنی، کامپوزیت های لیفی، مهم ترین نوع کامپوزیت ها می باشند که خود به دو دسته الیاف کوتاه و بلند تقسیم می شوند. الیاف می بایست استحکام کششی بسیار بالایی داشته، خواص لیف آن (در قطر کم) از خواص توده ماده بالاتر باشد. در واقع قسمت اعظم نیرو توسط الیاف تحمل می شود و ماتریس پلیمری در واقع ضمن حفاظت الیاف از صدمات فیزیکی و شیمیایی، کار انتقال نیرو به الیاف را انجام می دهد. ضمناَ ماتریس الیاف را به مانند یک چسب کنار هم نگه می دارد و البته گسترش ترک را محدود می کند. مدول کششی ماتریس پلیمری باید از الیاف پایین تر باشد و اتصال قوی بین الیاف و ماتریس به وجود بیاورد. خواص کامپوزیت بستگی زیادی به خواص الیاف و پلیمر و نیز جهت و طول الیاف و کیفیت اتصال رزین و الیاف دارد. اگر الیاف از یک حدی (طول بحرانی) کوتاه تر باشند، نمی توانند حداکثر نقش تقویت کنندگی خود را ایفا نمایند.
● الیافی که در صنعت کامپوزیت استفاده می شوند به دو دسته تقسیم می شوند:
الف)الیاف مصنوعی
ب)الیاف طبیعی
کارایی کامپوزیت های پلیمری مهندسی توسط خواص اجزاء آنها تعیین می شود. اغلب آنها دارای الیاف با مدول بالا هستند که در ماتریس های پلیمری قرار داده شده اند و فصل مشترک خوبی نیز بین این دو جزء وجود دارد.
ماتریس پلیمری دومین جزء عمده کامپوزیت های پلیمری است. این بخش عملکردهای بسیار مهمی در کامپوزیت دارد. اول اینکه به عنوان چسب الیاف تقویت کننده را نگه می دارد. دوم، ماتریس تحت بار اعمالی تغییر شکل می دهد و تنش را به الیاف محکم و سفت منتقل می کند.
سوم، رفتار پلاستیک ماتریس پلیمری، انرژی را جذب کرده، موجب کاهش تمرکز تنش می شود که در نتیجه، رفتار چقرمگی در شکست را بهبود می بخشد.
تقویت کننده ها معمولا شکننده هستند و رفتار پلاستیک ماتریس می تواند موجب تغییر مسیر ترک های موازی با الیاف شود و موجب جلوگیری از شکست الیاف واقع در یک صفحه شود.
بحث در مورد مصادیق ماتریس های پلیمری مورد استفاده درکامپوزیت ها به معنای بحث در مورد تمام پلاستیک های تجاری موجود می باشد. در تئوری تمام گرماسخت ها و گرمانرم ها می توانند به عنوان ماتریس پلیمری استفاده شوند. در عمل، گروه های مشخصی از پلیمرها به لحاظ فنی و اقتصادی دارای اهمیت هستند.
در میان پلیمرهای گرماسخت پلی استر غیر اشباع، وینیل استر، فنل فرمآلدهید(فنولیک) اپوکسی و رزین های پلی ایمید بیشترین کاربرد را دارند. در مورد گرمانرم ها، اگرچه گرمانرم های متعددی استفاده می شوند، PEEK، پلی پروپیلن و نایلون بیشترین زمینه و اهمیت را دارا هستند. همچنین به دلیل اهمیت زیست محیطی، دراین بخش به رزین های دارای منشا طبیعی و تجدیدپذیر نیز، پرداخته شده است.
از الیاف متداول در کامپوزیت ها می توان به شیشه، کربن و آرامید اشاره نمود. در میان رزین ها نیز، پلی استر، وینیل استر، اپوکسی و فنولیک از اهمیت بیشتری برخوردار هستند.

http://www.newdesign.ir/images/2009-4-14-fibre-glass.jpg
نمای میکروسکوپی از خواص دوگانه (استحکام و کشش) در فایبرگلاسکاربرد کامپوزیت ها در صنعت خودرو:
کامپوزیت های الیاف طبیعی مورد استفاده در خودروسازی را می توان به دو دسته تقسیم بندی نمود:
1) نخست آنهایی که صرفاً در ساخت قطعات تزئینی به کار می روند و نیاز به مقاومت چندان بالایی ندارند.
2) دسته دیگر آنهایی که کاربرد نیمه باربر دارند و لازم است تا مقاومت مکانیکی نسبتاً بالایی از خود نشان دهند.
دسته اول بیشتر در ساخت قطعات داخل اتاق خودرو همچون رودری، طاقچه عقب و داشبورد کاربرد دارند. دسته دوم در ساخت پوشش سقف و صندوق عقب مورد استفاده قرار می گیرند و لازم است تا در برابر ضربه و بار اعمالی استحکام لازم را داشته باشند.
کامپوزیت های الیاف طبیعی مصرفی در قطعات خودروها علاوه بر داشتن حداقل خواص مکانیکی، از رفتار شکست بسیار خوبی برخوردار هستند. این کامپوزیت ها به صورت غیر ناگهانی و تدریجی می شکنند و همچنین در حین تصادفات، کمتر لبه های تیز و برنده که سرنشین خودرو را زخمی کند تولید می کنند. این کامپوزیت ها به طور خلاصه نسبت به مواد متداول از خواصی مناسب زیر برخوردارند:
1) سطح نهایی بسیار صاف و نرمی دارند.
2) ظاهر آنها بسیار بهتر از پلاستیک های ارزان قیمت است.
3) ازنظر حرارتی در برابر شعله بسیار مقاوم تر از پلاستیک ها هستند.
4) جاذب اصوات بیرونی هستند.
5) به مرور زمان تغییر شکل نمی دهند.
6) نسبت به تغییرات جوی همچون رطوبت مقاوم هستند.
7) هزینه پایینی دارند.
کاربرد کامپوزیت ها در صنعت ساختمان:
صنعت ساختمان یکی از بزرگ ترین بازارهای کامپوزیت های الیاف طبیعی به شمار می آید. استفاده از کامپوزیت های الیاف طبیعی به عنوان جانشین های مناسب چوب و آهن در ساخت و ساز به شدت در حال گسترش است. در ساخت پارتیشن ها، سقف های کاذب، حصارها نرده ها، کف ها و نمای دیوارها به خوبی می توان از این نوع کامپوزیت ها استفاده کرد. در کشورهای آسیایی ساخت کیوسک ها، خانه های پیش ساخته، خوابگاه ها، سایبان ها و پناهگاه ها به کمک این کامپوزیت ها مورد استقبال فراوان واقع شده است.
این کامپوزیت ها در مقایسه با فایبرگلاس و آهن بسیار ارزان تر بوده و بسیار سبک تر است. کامپوزیت های الیاف طبیعی مصرف شده در ساختمان را با انواع فرایندهای شکل دهی می توان به سهولت تولید نمود. این الیاف به راحتی می توانند به صورت پروفیل های پالتروژنی که در ساخت قاب ها به کار می روند شکل داده شوند.
همچنین پانل های تولیدشده به روش تزریق رزین می توانند به عنوان جانشین های مناسبی برای فیبرهای چوبی و صفحات MDF مطرح شوند. به کمک فرایند پرس گرم نیز می توان تخته های بسیار نازک با ضخامت های گوناگون را تهیه نمود که در ساخت روکش های تزئینی کاربرد دارد. سطوح این کامپوزیت ها نیز مشابه چوب بوده و به کمک یک لایه جلادهنده براقی ویژه ای پیدا می کنند. امروزه استفاده از کامپوزیت های الیاف طبیعی به عنوان روکش های تزئینی شکیل در بسیاری از کشورها دنبال می شود.

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:19 PM
طراحی سنتی و پیشرفته جواهرات

استفاده از جواهرات در دوران قدیم به معنای تراشیدن سنگ های گران بها و آویزان کردن آنها در گوشه لباس، کمربند و غلاف شمشیر جنگاوران بوده است. دستبند زنجیر مانند کلفتی که در قرن شانزدهم طراحی شد، اولین نمونه ای بود که به طراحی جواهرات امروزی شبیه بود. از زنجیر طلا علاوه بر زیور آلات در تهیه کیف و سنجاق سینه، قلاب کمربند و کلاه نیز استفاده می شد.

در گذشته از هنر ویترا (نقاشی روی شیشه) برای ساخت گردن بند استفاده می شده است. جورج راونسکرافت در سال 1670 در فرانسه از الماس بر روی انگشترها استفاده کرد که با استقبال فراوانی از سوی افراد طبقه اشراف مواجه شد.
کارلو جولیانی در ناپل ایتالیا، اوژینو فونتانی درفرانسه و تیفانی در نیویورک از دیگر کسانی بودند که شروع به طراحی زیور آلات با ویترا کردند. شکوفایی جواهرات در اروپا را باید ازقرن نوزدهم دانست.

http://www.newdesign.ir/images/2009-5-5-1.jpg http://www.newdesign.ir/images/2009-5-5-2.jpg http://www.newdesign.ir/images/2009-5-5-4.jpg http://www.newdesign.ir/images/2009-5-5-3.jpg پیوکاستلانی و میکل آنجلو کاتانی از نخستین کسانی بوند که در دهه اول قرن تمامی زیور آلات کلاسیک در اروپا جمع آوری کرده و به طراحی نمونه های جواهرات باستانی پرداختند. قرن 19، قرن ظهور سنگ سیاه در صنعت طلا و جواهر است و در اصل نماد میهن پرستی هستند.
استفاده از آلیاژهای مختلف در زیور آلات را آلمانی ها با ساخت بند ساعت از جنس پلاتین در طراحی جواهرات پیاده کردند. بیشترین شکل هایی که در این زمان استفاده می شد شامل گل، خوشه گندم، پروانه و خورشید که هر کدام به عنوان سمبل شناخته شده بودند. سنجاق سینه به شکل گل و با شیشه های نارنجی تزئین شده بودکه نماد باروری و پاکی است که دوشیزگان در مهمانی ها استفاده می کردند.
در قرن بیستم، برخی از کمپانی های طراحی جواهرات همچون کارتیه دست به اقدام جالبی زدند. کارتیه طراح و جواهر ساز فرانسوی در سال 1925 انگشتری ساخت از 3 حلقه باریک طلای زرد، قرمز و سفید ساخته شده بود و دیری نپائید که یکی از پرطرفداران ترین مدل حلقه ها بین زوج ها تبدیل شد. ساخت گوشواره های بلند و دنباله دار هم در همین قرن ساخته شد. گردنبد قلاده ای هم پس از اینکه ملکه الکساندرا در انگلیس برای پوشاندن زخم های گلویش از آن استفاده کرد، رواج یافت.
ایتالیایی ها خریداران اصلی سنگ های گران بها و مروارید های اصل شرقی بودند. تاجران ایتالیایی، جواهرات را به قیمتی نازل از شرقی ها می خریدند و به قیمت گزاف به اروپاییان می فروختند.
در میان جواهرات، مروارید های سفید هند و ایران از ارزش بالایی برخوردار بودند. مدتی بعد تصمیم گرفتند که سنگ هایی مصنوعی شبیه مروارید ساخته تا بتوانند با نازل ترین قیمت به مردم عادی بفروشند. سرانجام با مخلوط کردن پودر شیشه سفید، سفیده تخم مرغ و ماده لزج حلزون، مروارید مصنوعی ساخته شد.
از سال 1960 به بعد، طراحان جواهرات تصمیم گرفتند که روش های فانتزی را جایگزین طرح ها و روش های سنتی کنند و از روش های قدیمی کمی فاصله بگیرند. بدین ترتیب طرح هایی مخلوط از طلای زرد (طلا + آلیاژ برتز) و طلای سفید (طلا + آلیاژ نقره) و انواع سنگ های قیمتی رواج پیدا کرد.

نرم افزار طراحی جواهرات Rhinoceros:
راینو محصول کمپانی «مک نیل و شرکا» است. این کمپانی تا به امروز 4 نرم افزار طراحی کرده است که در واقع یکی نرم افزار مادر و بقیه نرم افزار های کمکی هستند. چندنمونه از برتری های راینو نسبت به نرم افزار های مشابه خود عبارتند از:
1- محیط برنامه طوری طراحی شده است که کاربر می تواند به راحتی با فرمان ها و ابزار ها کار کند. این نرم افزار از دقت بالایی برخوردار است و به خوبی فایل های تولید نرم افزار های دیگر را می خواند. راینو دارای دستوراتی است که منحصر به فرد بوده و کمتر نرم افزاری از این مزیت برخوردار است.
Plugin های این نرم افزار شامل Bongo و Flamingo، Penguin است. Flamingo به منظور رندرینگ در آن گنجانده شده است. Penguin نیز مانند آن عمل می کند با این تفاوت که خروجی های آن شبیه عکس واقعی نیست. Bongo نیز Plugin متحرک ساز است که در موارد خاص می توان از آن استفاده کرد.

http://www.newdesign.ir/images/2009-5-5-5.jpg http://www.newdesign.ir/images/2009-5-5-6.jpg http://www.newdesign.ir/images/2009-5-5-7.jpg http://www.newdesign.ir/images/2009-5-5-8.jpg
نمونه جواهرات طراحی شده توسط نرم افزارهای طراحیتفاوت طراحی کلاسیک با طراحی جواهر با کامپیوتر به صورت سه بعدی:
طراحی کلاسیک یا به صورت دو بعدی روی کاغذ، تنها ایده ای از مدل مورد نظر را ارائه می دهد که پس از آن فرد مدل ساز که با دست روی موم کار می کند با استفاده از آن، ایده یا طرح مدل مومی آن را با دقت نه چندان کافی می سازد که برای ساخت آن زمان بسیار زیادی را با توجه به پیچیدگی آن طلب می کند.
طراحی به صورت سه بعدی توسط رایانه چندین مزیت را نسبت به طراحی کلاسیک داراست. اولین و مهم ترین موضوع این است که می توان مدل سه بعدی کامپیوتری را با دستگاه های مخصوص ساخت قالب که از فن آوری متفاوتی برخورداند، با دقت بسیار زیاد و با کیفیت عالی تولید کرد. مزیت دیگر مدل های سه بعدی تخمین وزن نگین های مختلف و فلزات گران بها با عیار های مختلف می باشد. (قبل از تولید). نکته بعدی این که قبل از تولید می توان عکسی از مدل ساخته شده پیش از تولید به مشتری ارائه داد.
دستگاه هایی که می توان با آن ها مدل سه بعدی را تولید کرد در حال حاضر از دو دسته تشکیل شده اند:
1) CNC ها
2) دستگاه های لیرز و Rapid Proto type
دستگاه های CNC با تراش موم مدل سه بعدی را می سازند که از محدودیت ساخت و زمان بیشتری نسبت به دستگاه های لیزر برخوردارند. اما دستگاه های لیرز که خود از دو ساختار تشکیل شده اند:
1) دستگاه هایی که با استفاده از فن آوری لیزر کار می کنند: مایعی مثلاً به نام رزین را به کریستال تبدیل می کنند. این دستگاه ها از کیفیت و سرعت بالایی برخوردارند.
2) دستگاه هایی که پرینتر سه بعدی هستند و پودر موم یا "واکس" را لایه به لایه به هم می چسبانند که می توان گفت نسبت به رزین از کیفیت و سرعت کمتری برخوردارند مانند: Solid Scape T66
تعداد برنامه های مدل سازی با رایانه بسیار متنوع هستند که هریک تخصص خاص خود را دارند. برای طراحی جواهرات برنامه های ویژه ای برنامه ریزی شده است که یک سری از اعمال را به صورت خودکار انجام می دهند؛ مانند ArtCAM و Jewelcad.
اعمال خودکار باعث می شود کاربر تسلط کمتری نسبت به طرح یا مدل سه بعدی خود داشته باشد. اما برنامه های مدل ساز عمومی که با آن می توان هر مدلی را ترسیم کرد قابلیت بالاتری نسبت به برنامه های مذکور دارند. البته هر یک تخصص مخصوص به خود را دارا هستند و با یکدیگر متفاوتند. معمولاً در دنیا بیش تر از برنامه Rhino برای طراحی جواهر و البته مدل های دیگر استفاده می شود.

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:20 PM
پرس هیدرولیک Hydraulic press

http://www.newdesign.ir/images/2009-4-20-hydraulic-press-1.jpgپرس هیدرولیک مکانیزمی هیدرولیکی برای به کار بستن نیروی بالا رونده یا فشاری زیاد می باشد و معمول ترین و کارآمد ترین نوع از پرس های مدرن می باشند. پرس هیدرولیک بر اساس اصل پاسکال کار می کند: فشار در سراسر یک سیستم بسته یکسان است.

این ماشین توسط مخترعی انگلیسی به نام ژوزف براما در سال 1874اختراع شد. به همین دلیل در برخی کشورها به نام پرس براما Bramah شناخته می شود.
پرس های هیدرولیک نیروی خود را از حرکت یک پیستون در داخل یک سیلندر به دست می آورند. این حرکت زمانی ایجاد می شود که یک سیال تحت فشار توسط یک پیستون بزرگ وارد محفظه سیلندر می شود. وضعیت سیال توسط پمپ و شیرهایی جهت افزایش، کاهش و یا حفظ فشار به صورت مورد نیاز درآمده و می تواند نیروی لازم برای به حرکت درآوردن پیستون کوچک تر را فراهم کند.
پرس های هیدرولیک قادرند تناژ کامل خود را در هر وضعیتی از حرکت سیلندرها به قطعه کار اعمال نمایند. همچنین طول حرکت سیلندرها را می توان در هر حدی از مسیر حرکت محدود ساخت. این در حالی است که در پرس های مکانیکی تناژ کامل را تنها در انتهای مسیر حرکت ضربه زدن می توان کسب نمود. همچنین مسیر حرکت ضربه زدن در این پرس ها ثابت است.
ویژگی های پرس های هیدرولیک را به صورت زیر می توان خلاصه نمود:
1- تغییر و تنظیم سرعت کورس در حالت ایجاد نیروی ثابت
2- تنظیم نیروی وارده به مقدار مورد نیاز
3- اندازه گیری و کنترل نیروی وارده طی فاصله کورس
تناژ پرس:
تناژ یک پرس هیدرولیکی عبارت است از حداکثر نیرویی که سیلندر اصلی آن می تواند به قطعه کار اعمال نماید. معمولا برای تعیین تناژ مورد نیاز پرس باید روی رفتار قطعه کار و فرآیند اعمالی روی آن مطالعه نمود. برای مثال در برش کاری ورق، جنس آن و سطح برش نقش مهمی را در حداکثر نیروی لازم برش کاری بازی می کنند. در پرس کمپاکت پودر، نوع پودر، چگالی و استحکام نهایی قطعه فاکتورهای مهم تعیین کننده حداکثر نیروی مورد نیاز می باشند.

http://www.newdesign.ir/images/2009-4-20-hydraulic-press-2.jpgکاربرد پرس هیدرولیک:
تولیدکنندگان در صنایع مختلف از پرس هیدرولیک برای شکل دادن محصولات، قالب گیری، پرس کردن، پانچ کردن و... استفاده می کنند. پرس هیدرولیک به کاربران اجازه کنترل نیروی مورد نیازی که باید روی ماده جهت قالب گیری، پرس، پانچ و... اعمال شود را می دهد. پرس هیدرولیک نقش بسیار مهمی را در فرآیند ساخت فلزات بازی می کند چون کارهای تکراری و سخت را با حرکات خیلی نرم و روان و با سرعت دلخواه انجام می دهد.

http://www.newdesign.ir/images/2009-4-20-hydraulic-press-3.jpgپرس های هیدرولیک می توانند طوری ساخته شوند که رو به بالا، یا به طرفین یا بر سمت پایین اعمال نیرو کنند. در کل پرس های هیدرولیک سرمایه و هزینه های عملیاتی کمتری نسبت به تکنولوژی های دیگر پرس دارند. امروزه آخرین تکنولوژی های سنسورهای الکتریکی هم به پرس ها افزوده شده تا ضریب ایمنی دستگاه های پرس را بالاتر ببرد.

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:20 PM
سرامیک Ceramic

http://www.newdesign.ir/images/2009-5-9-ceramic.jpgبه مواد معمولاً جامدی که بخش عمده تشکیل دهنده آنها غیر فلزی و غیرآلی باشد، سرامیک گفته می شود. این تعریف نه تنها سفالینه ها، پرسلان (چینی)، دیرگدازها، محصولات رسی سازه ای، ساینده ها، سیمان و شیشه را در بر می گیرد، بلکه شامل آهن رباهای سرامیکی، لعاب ها، فروالکتریک ها، شیشه-سرامیک ها، سوخت های هسته ای و... نیز می شود.

برخی آغاز استفاده و ساخت سرامیک ها را در حدود 7000 سال ق.م. می دانند در حالی که برخی دیگر قدمت آن را تا 15000 سال ق.م نیز دانسته اند. ولی در کل اکثریت تاریخ نگاران بر 10000 سال ق.م اتفاق نظر دارند (بدیهی است که این تاریخ مربوط به سرامیک های سنتی است). واژه سرامیک از واژه یونانی کراموس گرفته شده است که به معنی سفال یا شیء پخته شده است.

مهم ترین عناصر پوسته زمین عبارتند از: اکسیژن 50%، سیلیسیم 26% و آلومینیم 8% بنابراین می توان حدس زد که مواد اولیه سرامیکی (پوسته زمین) در واقع همان ترکیبات اکسیدی سیلیسم و آلومینیم هستند، لذا به آنها آلومینو سیلیکات گفته می شود. کانی آشنای رس نیز در واقع نوعی آلومینو سیلیکات آب دار می باشد. (رس خالص سفید رنگ است و قرمزی رس معمولی به علت وجود اکسید آهن در آن می باشد) کانی های رس در سرامیک ها دو عملکرد مهم دارند:
1- مخلوط آب و رس (گل رس) دارای خاصیت شکل پذیری فوق العاده است (پلاستیک) و حتی بعد از شکل گیری آن به صورت پایدار باقی می ماند.
2- این مواد در محدوده ای از حرارت قبل از آنکه ذوب شوند ذرات تشکیل دهنده آن دچار ذوب سطحی شده و پدیده هم جوشی اتفاق می افتد، که در آن قطعه ای یکپارچه و مستحکم تشکیل می شود. (زینتر شدن)
مهم ترین مواد اولیه سرامیکی:
الف) کانی رسی کائولینیت Al2O3. 2SiO2.2H2O تقریبا در تمام محصولات سرامیکی سنتی وجود دارند، چنانچه کائولینیت را خالص نماییم آنگاه به آن کائولین مساوی خاک چینی گفته می شود که چون فاقد اکسید آهن می باشد، دمای ذوب آن بالا بوده و سفید رنگ می باشد.
ب) مواد غیر پلاستیک، کوارتز (سیلیکا SiO2) که در واقع همان ماده تشکیل دهنده شیشه می باشد و در لعاب سازی، شیشه سازی، چینی سازی و ساینده ها به وفور یافت می شود، دارای ثبات شیمیایی، سختی و دیر گدازی است.
ج) فلدسپات همان آلومینو سیلیکات بدون آب است که در ساخت چینی کاربردی وسیع دارد؛ لذا رس، کوارتز، فلدسپات سه جزء اصلی سرامیک ها می باشند.

از دید علم شناخت مواد، مواد به سه طبقه قابل قسمت است:
گروه اول: مواد فلزی.
گروه دوم: مواد آلی که بیشتر در بدن موجودات زنده هستند؛ مانند: هیدروکربن ها.
گروه سوم: مواد سرامیکی که هم خصوصیات مواد آلی وهم خصوصیات مواد فلزی را دارا می باشند؛ مانند: مقاومت در برابر الکتریسیته و حرارت، مقاومت در برابر شکل پذیری، سختی، شکنندگی و سایر خواص. صنایع شیشه و سیمان و امثال آن نیز زیر گروه صنعت سرامیک هستند.
سرامیک ها از لحاظ ساختار شیمیایی به شکل زیر طبقه بندی می شوند:
- سرامیک های سنتی (سیلیکاتی)
- سرامیک های مدرن (مهندسی)
- اکسیدی
- غیر اکسیدی
سرامیک های اکسیدی را از لحاظ ساختار فیزیکی می توان به شکل زیر طبقه بندی کرد:
- سرامیک های مدرن مونولیتیک (یکپارچه)
- سرامیک های مدرن کامپوزیتی

انواع سرامیک:
سرامیک های صنعتی: سرامیک های صنعتی، یعنی آنها که بشر سال ها است از آن استفاده می کنند؛ مانند: سفال، چینی، شیشه، لعاب، ساینده ها و مواد و مصالح ساختمانی.
سرامیک های صنعتی:
1- سفال: از قدیمی ترین دست ساخته های بشر است که رس به عنوان ماده اصلی آن مطرح می باشد. (حاوی اکسید آهن قرمز رنگ می باشد). بدنه سفال ها متخلخل بوده لذا هر مایعی را به سرعت جذب کرده و از خود عبور می دهد. لعاب کاری برروی سفال به منظور زیبایی، افزایش استحکام و بهداشتی نمودن آن صورت می گیرد.
پخت سفال نیز در دو مرحله صورت می گیر. مرحله اول که پس از خشک شدن صورت می گیرد و در آن سفال به بیسکویت تبدیل می شود و در مرحله دوم پس از لعاب کاری برروی بیسکویت و جهت تثبیت لعاب برروی آن پخت دوم صورت می پذیرد. حرارت لازم برای پخت سفال 900 تا 1000 درجه سانتی گراد می باشد.
2- آجر: از مهم ترین مصالح ساختمانی است که در قدیم به روش دستی تولید می شد، یعنی گل را داخل قالب می نمودند و خشت خام را پخت می کردند اما امروزه آجر با استفاده از دستگاه های میکسر، اکسترود، فیلتر پرس ساخته می شود. آجرهای تولید شده در روش مدرن هم استحکام بیشتر و هم ابعاد دقیق تر و هم صافی سطوح بیشتر دارند. پخت این آجرها در سه نوع کوره صورت می گیرد.
1- کوره اتاقکی (سنتی)
2- کوره هفمن که در آن محصولات ثابت و شعله در حرکت است
3- کوره تنلی کوره ای است به طول 80 متر که با توجه به دما به سه ناحیه تقسیم می شود؛ ناحیه اول: دما در آن به تدریج بالا می رود. ناحیه میانی: موسوم به جهنم کوره و ناحیه سوم: دما بتدریج پایین می آید.
3- کاشی:
قطعاتی مسطح از سفال می باشند که تنها یک روی آنها لعاب داده می شود (ضدآب کردن کاشی) و طرف دیگر را با دوغاب سیمان به دیوار می چسبانند؛ کاشی در دو نوع دیواری و زمینی (موسوم به سرامیک) تولید می گرد. کاشی های زمینی می بایست قطورتر و محکم تر بوده و ضریب استحکام سطحی آن مناسب باشد. لذا کاشی کف می بایست از مواد زودگدازتر ساخته شود تا عمل هم جوشی بیشتری در آن اتفاق افتد.
4- چینی:
به قطعاتی سفید، محکم، به جذب آب بسیار کم گفته می شود که فلدسپات، کوارتز، رس سه جزء اصلی آن می باشند. هر چه دمای پخت چینی بیشتر باشد آن چینی مرغوب تر بوده و صدای زنگ ناشی از آن نیز بیشتر است. بر اساس دمای پخت چینی ها به دو گروه چینی نرم (˚1250) و چینی سخت (˚1250- ˚1450) تقسیم می شود. مراحل تولید قطعات چینی عبارتند از:
1- آماده سازی مواد اولیه.
2- شکل دهی.
3- خشک کردن.
4- پختن.
5- لعاب کاری.
6- پخت دکور یا تزئین.
5- دیرگدازها:
فراورده هایی می باشند که دارای استحکام کافی بوده و می توانند در دمای بالا کار کنند؛ استفاده از آنها در ساخت انواع کوره ها یا تولید مصالح ساختمانی. دیرگدازان عموما یا به صورت آجر و بلوک تولید می شوند (آجرهای نسوز شومینه) یا به صورت ملات های نسوز ساخته می شوند (سیمان نسوزتولید شده از جرم یا شلاکه یا سر باره) دیرگدازهای سنتی می توانند تا ˚1900 سانتی گراد را تحمل کنند در صورتی که دیر گدازهای نوین می توانند تا ˚3000 سانتیگراد را تحمل کنند.
6- ساینده ها و سنباده ها:
از مواد سرامیکی طبیعی که در طبیعت یافت می شود. (الماس و کوارتز) که دارای سختی فوق العاده می باشند که جهت تهیه ساینده و سنباده کاربرد دارند. برای ساخت ساینده ها این ذرات را ابتدا توسط قالب شکل می دهند سپس با اعمال حرارت آن را زینتر می کنند به قطعه ای فوق العاده سخت و محکم تبدیل می گردد. در حالی که جهت تولید سنباده ها ابتدا ذرات را دانه بندی نموده و توسط چسبهایی مقاوم برروی مقوا یا پارچه می چسبانند.
7- لعاب:
پوششی است شیشه ای زودگداز که با ضخامت کم برروی قطعه قرار گرفته و توسط حرارت ذوب و تثبیت می گردد، باید توجه نمود که لعاب علاوه بر ظروف سرامیکی برروی قطعات فلزی نیز کاربرد دارند. (کتری لعابی، سینک لعابی و بخاری)
سرامیک های مدرن:
سرامیک های مدرن یا نوین (سرامیک های مهندسی) در ساخت این سرامیک ها به سه نکته اهمیت می دهند؛ 1- خلوص در مواد، 2- روش های ویژه تولید، 3- کنترل دقیق بر فرآیند تولید.
سرامیک های مدرن امروزه کاربرد وسیعی در صنایع و پزشکی پیدا کرده اند؛ مانند: فرآورده های ویژه و سرامیک های تکنیکی، دیرگدازها، فرآورده های زمخت، فرآورده های ظریف. این فرآورده ها عمدتاً از مواد اولیه خالص و سنتزی ساخته می شوند. این نوع سرامیک ها اکثراً در ارتباط با صنایع دیگر مطرح شده اند.
طبقه بندی سرامیک های مدرن:
1- فرآورده های ویژه و سرامیک های تکنیکی: این فرآورده ها عمدتا از مواد اولیه مصنوعی و خالص استفاده می شوند. خصوصیات ترکیبات و مواد اولیه این فرآرده ها برحسب موارد مصرف آنها متفاوت است. این فرآورده های پیچیده عمدتا در ارتباط با پیشرفت و تکامل صنایع دیگر مطرح هستند. صنایع الکترونیک، تحقیقات فضایی، انرژی هسته ای، نیروی برق، صنایع هواپیمایی.
2-دیرگدازها Refractions:
به طور کلی دیرگدازها محصولاتی هستند که خمش آنها در دمای بالاتر از ˚580 سانتی گراد انجام می شود. مصرف این فرآورده ها در ساختمان کوره ها می باشد. که به صورت آجر، انواع ملات ها و پوشش های مختلف و فرآورده های ویژه، کلیه صنایعی که در مراحلی از روند تولید خود نیاز به درجه حرارت بالا دارد مثل صنایع ذوب فلز، ذوب شیشه، سیمان، صنایع شیمیایی و صنایع هسته ای مجبور به استفاده از این فرآورده ها می باشد.
3- فرآورده های زمخت Heavy clay:
عمدتا در ساختمان ها تنها به کار می روند آجر مشهورترین فرآورده این شاخه از صنعت است. انواع آجرها، لوله های فاضلاب، انواع سفال های سقف، کاشی های کف زمخت، ناودانی ها و قطعات مشابه؛ ماده اولیه این فرآورده خاک رس سرخ رنگ است.
4- فرآورده های ظریف Pottery:
الف) ظروف خانگی:
1- سفال
2- چینی نیمه زجاجی
3- چینی استخوانی
4- شیشه سرامیک ها؛
اگر چه ساختمان نهایی شیشه سرامیک بسیار شبیه به دیگر فرآورده ها سرامیکی است ولی روش ساخت آنها مشابه روش ساخت دیگر سرامیک ها نیست بلکه مشابه روش ساخت شیشه ها است.
ب) کاشی ها:
1- کاشی های دیواری به نسبت جذب آب که به طور معمول 12-15% استاندارد جهانی و 12-18% استاندارد ایرانی.
2- کاشی های کف که نسبت جذب آنها 2-5% استاندارد جهانی و 0-2% استاندارد ایرانی شناخته می شود.
ج) سرامیک های بهداشتی: کاربرد اصلی این نوع فرآورده ها به صورت دستشویی و کاسه توالت و... است. در ایران اصلاح سرامیک بهداشتی Sanitary ware به عنوان چینی های بهداشتی معروف هستند که این اصلاح غلطی است چرا که بدنه این نوع فرآورده ها همیشه از نوعی چینی نمی باشد.
د) عایق های الکتریکی: بیشتر در نیروگاه های برق وجود دارند.
برخی از پرکاربردترین این نوع سرامیک های اکسیدی عبارت اند از:
برلیا (BeO)
تیتانیا (TiO2)
آلومینا (Al2O3)
زیرکونیا (ZrO2)
منیزیا (MgO)

سرامیک های غیر اکسیدی با توجه به ترکیبشان طبقه بندی می شوند که برخی از پرکاربردترین آنها در زیر آمده اند:
1- نیتریدها: BN - TiN - Si3N - GaN
2- کاربیدها: SiC - TiC - WC
رنگ های سرامیکی:
به طور کلی ترکیبات عناصر واسطه در جدول تناوبی؛ مانند: وانادیم، کروم، منگنز، آهن، کبالت، نیل و مس به عنوان مواد رنگزا در لعاب کاری به کار می رود؛ مثلا:
اکسید کبالت = آبی تا سرمه ای
اکسید آهن = کرم رنگ
اکسید کروم = سبز و صورتی و قهوه ای

کاربردهای مختلف مواد سرامیکی:
1- الکتریکی و مغناطیسی:
o عایق های ولتاژ بالا (AlN- Al2O3)
o دی الکتریک (BaTiO3)
o پیزوالکتریک (ZnO- SiO2)
o پیروالکتریک (Pb(ZrxTi1-x)O3))
o مغناطیس نرم (Zn1-xMnxFe2O4)
o مغناطیس سخت (SrO.6Fe2O3)
o نیمه رسانا (ZnO- GaN-SnO2)
o رسانای یونی (β-Al2O3)
o تاباننده الکترون (LaB6)
o ابررسانا (Ba2LaCu3O7-δ)
2- سختی بالا:
o ابزار ساینده، ابزار برشی و ابزار سنگ زنی (2O3TiN-Al)
o مقاومت مکانیکی (SiC- Si3N4)
3- نوری:
o فلورسانس (Y2O3)
o ترانسلوسانس (نیمه شفاف) (SnO2)
o منحرف کننده نوری (PLZT)
o بازتاب نوری (TiN)
o بازتاب مادون قرمز (SnO2)
o انتقال دهنده نور (SiO2)
4- حرارتی:
o پایداری حرارتی (ThO2)
o عایق حرارتی (CaO.nSiO2)
o رسانای حرارتی (AlN - C)
5- شیمیایی و بیوشیمیایی:
o پروتزهای استخوانی P3O12(Al2O3.Ca5(F،Cl))
o سابستریت (TiO2- SiO2)
o کاتالیزور (KO2.mnAl2O3)

6- فناوری هسته ای:
o سوخت های هسته ای سرامیکی
o مواد کاهش دهنده ی انرژی نوترون
o مواد کنترل کننده ی فعالیت راکتور
o مواد محافظت کننده از راکتور

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:21 PM
مدل سازی حرفه ای موتور سیکلت در دانشگاه تهران

در کلاس مدل سازی 2، برای ورودی 85 طراحی صنعتی هنرهای زیبا، پروژه ی مدل سازی یک به یک، یک سوپر بایک الکتریکی (از نظر ابعاد و پکیج مشابه یک موتور سیکلت 500cc) با عنوان Bat bike تعریف شد.
13 نفر از دانشجویان کلاس پس از گذراندن مدل سازی 1 و آموزش مقدماتی clay modeling داوطلب شرکت در پروژه ای شدند که تاکنون در هیچ یک از دانشگاه های ایران سابقه نداشته است. این پروژه اولین و تنها تجربه ی شبه حرفه ای طراحی موتور در یکی از دانشگاه های ایران است که توسط روبرت سرکیسیان، استاد مدل سازی دانشگاه تهران در کلاس مدل سازی 2 تعریف شد.
پروژه از ابتدای آذر ماه 87 شروع شد و مراحل ایده پردازی های اولیه (sketching)، و سپس ترسیم طرح بر اساس تناسبات و ابعاد دقیق (rendering) و ترسیم نقشه های یک به یک (tap drawing) توسط احمد خراسانی انجام شد. هم زمان دیگر اعضای گروه شروع به آماده کردن مقدمات کار کردند.
پس از یک هفته از شروع پروژه یک طرح از بین چند طرح انتخاب شده و از نماهای مختلف کشیده شد، با پایان هفته ی دوم مرحله ی tap drawing نیز به پایان رسید. البته این tap ها یا نقشه های یک به یک نقشه های قطعی مدل نیستند، بلکه در پروسه ی طراحی موتور tap drawing مدل کلی بر اساس آن ساخته می شود. در مرحله ی مدل سازی ممکن است بارها سطوح و حجم تغییر جزیی کند که برای تغییر دادن آنها البته tapها توسط طراح تیم تغییر داده می شود.
زمانی که طرح به صورت دوبعدی بر روی tap راضی کننده بود مدل گلی آن ساخته می شود این عمل رفت و برگشتی بین مرحله ی tap drawing و clay modeling در طول پروسه ی یک موتور بارها تکرار می شود تا نهایتا تیم طراحی به یک نتیجه ی مطلوب بر روی پیکره ی موتور سیکلت برسد.
اهمیت این پروسه زمانی بیشتر مشخص می شود که توجه کنیم خروجی یک پروژه ی طراحی صنعتی همواره یک محصول سه بعدی است و نه یک طرح دو بعدی. چه بساکه یک طرح بر روی کاغذ زیبا به نظر برسد و یا حتی بتوان در نرم افزارهای 3D رندرهای جذابی تهیه کرد اما حجم ساخته شده ی آن در ابعاد یک به یک فاقد فرمی زیبا و گیرا باشد. به هر حال پس از آماده شدن نقشه ها پروسه ی مدل سازی کلی موتور سیکلت شروع شد و پیش می رود.

http://www.newdesign.ir/images/2009-5-22-clay-modeling-1.jpgآشنایی با روند پروژه:
پروسه ی طراحی:
1. تعیین بازار هدف، مشخص کردن جایگاه محصول در بخش بندی بازار و شناسایی خصوصیات مشتریان؛ شناسایی علایق و تیپ استفاده کنندگان به صورت کلی و شناسایی سلایق استفاده کنندگان این موتور که تغییراتی روی آن ایجاد کرده اند. شناخت مفاهیم کلی مد، استایل و رابطه ی آن با سلایق مشتری
2. طراحی آزاد (Sketching)
مهم ترین مرحله "طراحی" یک محصول است و شامل انواع طرح های خطی و رنگی است که با استفاده از تکنیک های طراحی شکل اولیه ی محصول را به صورت کلی و گاهی با جزئیات ارائه می دهد. این مرحله مهم ترین مرحله ی خلاقیت در روند طراحی است.

http://www.newdesign.ir/images/2009-5-22-clay-modeling-2.jpgدرطول زمان طراحی آزاد تیم طراحی به فاصله ی زمانی مشخص، جلساتی را با مدیر پروژه داشت که در هر مرحله تعدادی طرح انتخاب شده و توسعه پیدا کرد. در این جلسات طراحان تیم از ایده های دیگر اعضای گروه مطلع شده، به تبادل نظر پرداختند. پس از دوره ی زمانی Sketching با نظر مدیر پروژه، تعدادی از طرح ها برگزیده شدند. (sign off)

http://www.newdesign.ir/images/2009-5-22-clay-modeling-3.jpghttp://www.newdesign.ir/images/2009-5-22-clay-modeling-4.jpg3. تصویر سازی (Rendering)
مرحله ی پیشرفته طراحی است، که پس ازانتخاب طرح های اولیه انجام می شود. و در آن معمولا از تکنیک های واقع گرایانه ی تصویر سازی استفاده می گردد. دراین مرحله رعایت مقیاس، و ابعاد تناسبات واقعی، و همچنین نمایش جزئیات فرم، الزامی است. در صورتی که در روند طراحی مسیر درستی انتخاب شود، بین Render انجام شده و قطعه ی نمونه سازی شده و خود محصول تفاوت اندکی وجود خواهد داشت. دراین مرحله بر اساس طرح های (sketch) طرح نهایی برگزیده شد.

http://www.newdesign.ir/images/2009-5-22-clay-modeling-5.jpghttp://www.newdesign.ir/images/2009-5-22-clay-modeling-6.jpg4. مدل سازی ابتدایی 3D برای بررسی طرح (درصورت نیاز): که باتوجه به شرایط پروژه از این مرحله صرف نظر شد.
5. ترسیم نواری (Tape drawing)
پس از مرحله ی رندرینگ و انتخاب طرح نهایی، جهت اجرای مدل، طرح ها به صورت نقشه های سه نما با استفاده از نوار چسب های مخصوص در مقیاس 1:1 ترسیم می شوند.

http://www.newdesign.ir/images/2009-5-22-clay-modeling-7.jpg6. شروع مرحله ی طراحی جزئیات: دسته ی موتور، شیشه جلوی موتور، چراغ های جلو و عقب و....

http://www.newdesign.ir/images/2009-5-22-clay-modeling-8.jpg7. clay modeling:
از قدیمی ترین و سنتی ترین روش ها در بخش مدل سازی طراحی است. برای مدل سازی با Clay از رندرینگ و اسکیس ها و نقشه ها به عنوان مرجع استفاده می شود. این مدل ها ممکن است در اندازه ی واقعی، یا در مقیاسی کوچک تر ساخته شود. همیشه در زیر کار از هسته به عنوان پایه استفاده می شود که گل روی آن پر می شود این هسته می تواند از فوم یا چوب ساخته شود. کارکردن با Clay در ساختن یک شئ، نوعی مجسمه سازی است که بر اساس نگاه مجرب مدل ساز و مشاهده ی دقیق فرم تناسبات از سوی وی انجام می گیرد(استفاده از نقشه که امکان تجدید نظر در فرم را برای طراح ایجاد می کند)

http://www.newdesign.ir/images/2009-5-22-clay-modeling-9.jpgمطالب مهم درارتباط با clay modeling:
مراحل مختلفی در ساخت یک مدل وجود دارد. ابتدا مقیاس تعیین می شود. با استفاده از package modeling (که کلیت طرح را در بر دارد) یا اسکیس هایی که برش خورده اند، اندازه ها به دست آمده و با توجه به مقیاس محاسبه می شوند.
در مدل سازی کلی از هسته ی solid از جنس فوم (Buck) استفاده می شود. به کار بردن این هسته ی فومی سبب می شود، کلی به میزان کمتری مصرف شده در نتیجه وزن مدل به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. هم چنین با توجه به گران بودن کلی، استفاده از فوم سبب کاهش در هزینه های مدل سازی می گردد.
مدل ساز ی 1:1 (Full scale model)
جهت بررسی طرح و اعلام نظر نهایی، معمولا احتیاج به حس واقعی از طرح با ابعاد واقعی آن بوده و لذا این مرحله، مهم ترین مرحله ی تصمیم گیری در روند یک پروژه است. مدل هایی با اندازه های 1:1 حاوی تمام جزئیات طرح و فرم و بافت و رنگ بوده، و اندازه و وضعیت قطعات الحاقی به آن می بایست کاملا دقیق باشد.
همچنین وجود مدل 1:1 همراه با جزئیات، برای کنترل ابعاد و استاندارد ها لازم است. در این مرحله نیمی از دو طراحی که ترسیم نواری آنها صورت گرفته بود بدون جزئیات دقیق (Rough) مدل سازی شدند و از طریق قرار دادن آینه طرح هابه صورت کامل دیده شده و مورد مقایسه قرار گرفته می شوند و نهایتا یک طرح برای مرحله بعد برگزیده خواهد شد.

http://www.newdesign.ir/images/2009-5-22-clay-modeling-10.jpghttp://www.newdesign.ir/images/2009-5-22-clay-modeling-11.jpg 8. Design Freeze: در این مرحله تمامی موارد قبلی تایید و تثبیت می شود.
9. Mirroring: در این مرحله طرح قرینه شده و مرحله مدل سازی به پایان می رسد.
به زودی پس از پایان مدل سازی این موتور نمایشگاه و ورک شاپ جهت آشنایی دانشجویان با clay modeling برگزار خواهد شد که جزئیات مراحل کار در آن مراسم مورد بررسی قرار خواهد گرفت. خبر این مراسم از طریق سایت طراحی صنعتی ایرانی اعلام خواهد شد.

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:21 PM
همه چیز در باره چوب

تعریف چوب:
تعریف چوب بسته به اینکه این ماده را در چه قسمتی بخواهیم مورد استفاده قرار دهیم فرق می کند و به طور کلی می توان سه تعریف برای آن به کار برد.

1- تعریف گیاه شناسی:
چوب عبارت است از مجموعه ای از بافت های ثانویه لینین شده گیاهان آوندی که در بین مغز و لایه زاینده (کامبیوم) ساقه و ریشه و شاخه ها قرار می گیرد.
2- تعریف تجاری:
چوب عبارت است از قسمت های داخلی ساقه، ریشه و شاخه درختان و درختچه ها که قابل تبدیل برای استفاده در مصارف گوناگون می باشد و می توان با کار کردن بر روی آن به ارزش و مرغوبیت آن افزود.
3- تعریف صنعتی:
چوب عبارت است از ماده ای جامد و متخلخل فیبری شکل، که دارای ساختمان سازمان یافته ای است و از هر طرف نایکسان و ناهمگن می باشد.
http://www.newdesign.ir/images/2009-6-11-wood.jpgمواد استخراجی تا 5% وزن خشک چوب شامل:
- مواد معدنی مانند کربنات کلسیم، اسیدهای آلی
- هیدروکربورهای چرب و معطر
- ترپن ها، صمغ ها و کائوچو
- کینون ها و مواد رنگی
- آلکالوئیدها(سم ها)
- هیدرات کربن مانند نشاسته و قندها و...
مواد استخراجی را از طریق تقطیر چوب و افزودن موادی بر آن از چوب جدا می کنند، که در اثر این عمل موادی مانند ذغال اکتیو، اسید استیک و صمغ واکس به دست می آید.
در مجموع عناصر عمده تشکیل دهنده چوب شامل:
- 50% کربن
- 43% اکسیژن
- 1.6% هیدروژن
- 0.2% خاکستر
- 0.04% ازت
استحکام در چوب به دو عامل بستگی دارد:
1- میزان فیبر موجود در واحد ساختمان ها از آن چوب
2- ضخامت جداره چوب ها می باشد
بنابراین اگر در چوبی میزان فیبر بیشتر باشد آن چوب سنگین و سخت تر است که بر این اساس می توان گفت سبک ترین چوب، چوبی است به نام باندا یا بالسا با جرم حجمی 19./. و سنگین ترین چوب چوبی هست با نام کلیستانتانوس با وزن مخصوص 1.2 که در آب غرق می شود.
بر این اساس می توان درختان را به سه قسمت تقسیم کرد:
1- درختان سبک؛ مانند: صنوبر، نم دار، بید، تبریزی، کرک.
2- درختان متوسط؛ مانند: راش، افرا، گردو.
3- درختان سنگین؛ مانند: بلوط، چندل، سخدار و انجیلی.
عوامل موثر در خاصیت ارتجاعی:
پارانشیمر ها مهم ترین عوامل در خاصیت ارتجاعی در چوب ها می باشند. بر این اساس چوب هایی که بافت پارانشیمری زیادی دارند خاصیت ارتجاعی قابل توجهی دارد؛ مثل:
چوب زبان گنجشک: استفاده در میله پارالل، بارفیکس، چوب اسکی، تخته پرش، تخته شیرجه.
چوب آزاد و افرا: تولید وسایل ورزشی.
چوب سرخدار: در تولید کمان.
چوب پیسه آ: تار.
چوب آپیس: برای ویولن.
چوب توت: برای تار و سه تار.
چوب گردو: برای سنتور مناسب است.
خصوصیات فیزیکی:
1- وزن مخصوص: نسبت وزن به حجم بستگی به رطوبت دارد چوب اما به طور کلی در چوب سنگینی با لختی رابطه مستقیم دارد یعنی هر جا که مایل باشید از چوب محکمی استفاده کنید مجبورید از چوب سخت بهره برداری کنید.
2- رنگ چوب: دوام چوب ها با تیرگی آنها رابطه مستقیم دارد همچنین درون چوب از بیرون آن تیره تر و لایه هایی تشکیل شده در چوب بهاره روشن تر از چوب تابستانه است رنگ چند چوب مهم عبارتند از:
تبریزی (سفید)، صنوبر (کرم)، شمشاد (زرد لیموئی)، اوکالیپتوس (قهوه ای مایل به قرمز)، گردو (خاکستری مایل به قهوه ای تیره)، آبنوس (سیاه).
3- مقاومت و هدایت الکتریکی و حرارتی چوب: باید بدانیم چوب ها از عایق های مناسب حرارتی و الکتریکی می باشند و در کاربرد بسیاری از آنها مربوط به خاصیت چوب می باشند؛ مانند: دسته سیخ کباب، کتری، ساختمان سازی از آنها استفاده می کنند. خاصیت دیگر آنها خاصیت آکو ستیک است، گچ هم بعد از چوب دارای این خاصیت است و همین پارچه و ساتن و پرده های مخملی و شانه تخم مرغ هم جاذب صوت هستند.
خواص مکانیکی چوب ها:
1- سختی چوب: میزان مقاومت چوب در برابر نفوذ یک جسم. سفتی و سختی دو امر متمایز است. (سفتی یعنی مقاومت در برابر گسیختگی و شکست) باید بدانیم میزان سختی چوب با وزن مخصوص آن رابطه مستقیم و با افزایش رطوبت رابطه معکوس دارد و میزان سختی چوب عامل بسیار مهم می باشد همچنین میزان رطوبت.
2- مقاومت خمشی: استفاده از چوب ها در ساخت سقف منازل، تیغه های برقی، پل ها و... می گردد و آخرین پارامتر مکانیکی تحمل در برابر کشش و فشار است.
تأثیر رطوبت در چوب:
سه نوع رطوبت داریم:
1- آب بنیادی: که در ساختار مولکولی چوب است.
2- آب آغشتگی: صفر درصد تا 30% است، از مهم ترین رطوبت ها در چوب.
3- آب آزاد: 30% تا حداکثر 200% می باشد یعنی هر چوب کاملا خشک تا 2 برابر وزن خودش آب جذب می کند. بنابر این چوب به عنوان ماده ای متخلخل و اسفنجی با محیط خود در تبادل رطوبتی است. (اگر رطوبت بیشتری داشته باشد پس می دهد و اگر از محیط خشکتر باشد رطوبت را جذب می کند)
یکی از مهم ترین گرفتاری های صنعت چوب جلوگیری از این تبادل رطوبتی است. زیرا موجب دفرم شدن و کج شدن محصولات چوبی می باشد. چنانچه چوبی آب خود را از دست بدهد به نام هم کشیدگی و چنانچه رطوبت را جذب کند به آن واکشیدگی معرفی می شود از 30%.
محاسن چوب:
1- عایق حرارتی و برودتی است.
2- مقاومت مکانیکی نسبتا خوب و خاصیت ارتجاعی واقع در ضربه.
3- قابلیت پرداخت سطحی، رنگ پذیری، کنده کاری و برش.
4- امکان تصحیح خواص (مواد ضد حریق، ضد رطوبت و ضد قارچ).
5- ارزانی، دردسترس بودن و سهولت ساخت.
6- تجدید پذیری مجدد درخت بعد از برش.
7- عدم آلودگی محیط و یا برگشت مجدد به محیط (طبیعت).
8- خاصیت آکوستیک.
معایب ناشی از خشک کردن چوب:
1- شل شدن و لق شدن گره ها.
2- تغییر ابعاد.
3- چین خوردگی و کج و معوج شدن چوب.
عیوب ذاتی چوب:
1- سنگینی نسبت به مواد مصنوعی
2- حمله موجودات زنده (قارچ ها، جوندگان، حشرات)
3- قابل اشتعال بودن
4- عدم امکان استفاده مجدد به شکل اولیه
5- شکست و گسیختگی
6- عدم همگنی
7- ضعف اتصال
روش های محافظت از چوب
روش سنتی:
1- نیم سوز کردن: حمله عوامل زنده و رطوبت را خنثی می کند.
2- مالیدن روغن های نباتی و حیوانی: به جداره خارجی چوب روغن می مالند که از رطوبت جلوگیری می کند ولی در مقابل حریق و عوامل زنده موثر نیست چون روزی این ماده شستشو می شود. (دائمی نیست) به روش غوطه وری به مواد نفتی آغشته می کنند.
3- خشک نگه داشتن چوب.
روش های جدید محافظت از چوب بر دو عامل استوار است:
1- استفاده از مواد شیمیایی که چوب را در برابر تمام تهدیدات محافظت می کند و به جای رویه چوب مواد را به عمق چوب تزریق می کنند.
برای نگه داری چوب از چه موادی استفاده می شود؟
1- کروزت: از مهم ترین محافظت کنندگان چوب که از تقطیر زغال سنگ به دست می آید. این ماده ترکیبی سمی و چوب را در برابر عوامل زنده محافظت می کند و ماده ای است پایدار و غیر قابل شستشو که از چوب خارج نمی شود. هم به صورت خالص و هم به صورت ترکیب با قیر یا نفت استفاده می شود.
2- پنتاکلروفنل: از دیگر محافظ های روغنی چوب است که به جای کروزت و به همراه نفت استفاده می گردد.
3- نمک های فلزی: از محافظت کننده های محلول در آب می باشند؛ مانند: آرسنات مس کرماته شده و یا کلر روی کرماته شده.
مواد پلیمری مانند PEG که به عنوان قشری، روی چوب را می گیرد و از تبادلات مکانیزم چوب و عوامل زنده جلوگیری می کند. برعکس آنچه که به عمق چوب تزریق می شود ماده ای است ضد حریق یعنی از گسترش شعله جلوگیری می کند.
علاوه بر روش های فوق روش های دیگری نیز وجود دارد که با هدف دو گانه استفاده شده و تا حدی موجب محافظت از چوب می گردد؛ مانند: رنگ کردن چوب و زدن لاک و الکل یا استفاده از پلیمر.
انواع برش در چوب
1- برش شعاعی
2- برش مماسی
درز کردن: یعنی قرار دادن قطعات کوچک چوب در کنار هم و اتصال آنها به منظور رسیدن به سطوح بزرگ تر. نکته اساسی نحوه قرار دادن چوب در کنار هم است به صورتی که عکس العمل های منفی آن به حداقل برسد؛ و نکته اساسی در این راه استفاده از چوب های مشابه در کنار هم است. (سوزنی - سوزنی، پهن برگ - پهن برگ، جوان - جوان، پیر - پیر، درون چوب - درون چوب، شعاعی - شعاعی)
اتصالات قطعات در چوب:
همان گونه که گفته شد علیرغم پلاستیک، شیشه و فلزات نمی توان چوب را ریختگری نمود و قطعات یک دست ساخت. بنابراین ابتدا چوب را به قطعات کوچک تقسیم کرد و آنها را جهت ساخت به یکدیگر وصل کرد. وصل کردن به سه روش صورت می گیرد هر چند سه روش به صورت توام انجام می شود.
الف) استفاده از اتصالات چوبی: یعنی ایجاد فرم های هندسی خاص در قطعات چوبی که می خواهیم به هم وصل کنیم. این فرم های هندسی ضمن ایجاد استحکام کافی موجب افزایش سطح تماس می گردد؛ مانند: فاق و زبانه، اتصال فارسی، نیم نیم، گوه فرانسوی، اتصال انگشتی و اتصال دم چلچله.
ب) استفاده از اتصالات شیمیایی: منظور اتصالات قطعات چوبی که با استفاده از چسب ها صورت می گیرد. چسب ها هم می توانند منشاء طبیعی داشته باشند (حیوانی - گیاهی - معدنی) و هم می توانند به صورت مصنوعی تولید شوند؛ مانند: چسب های آمین و پلاست.
ج) اتصالات فلزی: منظور استفاده از قطعات کوچک فلزی به منظور افزایش استحکام در اتصال است؛ مانند: انواع میخ ها- پیچ ها- پرچ ها- پنس ها- منگنه و گونیا و....
چوب و محصولات فرعی چوب:
1- چوب ماسو: همان چوب خالص است که از جنگل به دست آمده و به قطعاتی مشخص برابر نیاز بریده می شود. قطعات بریده شده از بزرگ به کوچک. شامل گرده بینه (استوانه کامل)، بینه (نیم استوانه)، چهار تراش (تبدیل مقاطع دایره به مربع)، الوار، نیم الوار، تراور، قنداق، بازو، تخته.
2- تخت چند لا: با قرار دادن لایه های نازکی از چوب برروی هم و چسباندن آنها به یکدیگر به نحوی که در هر دو لایه مجاور امتداد فیبرها عمود بر هم باشد تخته چند لایه ایجاد می شود که به خاطر این وضعیت تخت چند لا از مرغوبیت بیشتری برخوردار است و مطمئن ترین محصولات چوبی است که کمترین واکنش را در برابر رطوبت دارد.
3- تخته خورده چوب: اصطلاحا به آن نئوپان گفته می شود و جهت ساخت آن سر شاخه های درخت را با چوب ضایعاتی خورد کرده و سپس از دانه بندی با چسب آغشته نموده و برروی دستگاه پرس مانند لایه ای می ریزین که پس از انجام عملیات پرس به تخته ای صاف و محکم تبدیل می شود و پس از دور بری روانه بازار می گردد. با این روش مقادیر قابل توجهی از چوب صرفه جویی شده است و از نابود شدن نجات یافته اند.
4- فیبر: چنانچه چوب های ضایعاتی را به پودر تبدیل کرده و از آن خمیر بسازند (خمیر چوب + خمیر کاغذ باطله) و سپس به آن آهار اضافه کنند (منظور اضافه کردن پارافین جهت افزایش مقاومت آن به رطوبت است). خمیری به دست می آید که اگر آن را روی دستگاه پرس ریخته و عملیات پرس انجام شود تخته ای خشک، محکم و استخوانی به نام فیبر به دست می آید.
5- خمیر چوب: از آن در تولید الیاف نیم مصنوعی (الیاف بازیافته) استفاده می گردد؛ مانند: الیاف ویسکوزیون که از خمیر سلولزی درختان صنوبر، کاج، سرو به دست می آید.
6- زغال چوب: مهم ترین کاربرد غال چوب استفاده از آنها در تصفیه کننده ها است. لذا زغال در تصفیه آب خانه ها و جهت ساخت ماسک ها کاربردی وسیع دارند و علت آن متخلخل بودن زغال و وسیع بودن سطح تماس آن با سیال است.
7- ساخت کاغذ و مقوا: چوب ماده ای است طبیعی که 50% سلولز و 30% لیگنین (سیمان چوب) و 20% باقی مانده آن را انواع هیدروکربن ها اشغال می کنند. در یک کلام ساخت کاغذ یعنی جدا نمودن مواد مزاحم لیگنین و هیدروکربن ها و سپس دادن آرایش جدید به الیاف سلولزی خمیری شکل است، جدا سازی لیگنین و هیدروکربن ها به وسیله مواد شیمیایی بی سولفیت ها یا هیپوکلریت سدیم یا پراکسید اکسیژن صورت می پذیرد. از کاغذ های مهم می توان به اینها اشاره کرد:
1-کاغذ گراف: همان کاغذ قهوه ای رنگ محکم و بادوام است که از چوب سوزنی برگ ها به دست، آمده و کاربرد بسیار وسیعی دارد به خصوص در بسته بندی.
2-کاغذ پوستی: با عبور کاغذ از حمام اسید سولفریک دیواره های سلولزی ژله ای شده؛ لذا سخت و مقاوم می گردد و بنابراین کاغذی است نیمه شفاف و بسیار مقاوم در برابر پاک کردن.
3-کاغذ کالک: کاغذی محکم، صاف و نیمه شفاف جهت ترسیم نهایی. (ترسیمات مرکبی)
4-مقوا: چنانچه ضخامت کاغذ از مقدار مشخصی بیشتر باشد به آن مقوا گفته می شود اما مهم ترین مقوا موجود مقوایی است به نام مقوای فلوتینگ یا کنگره ای یا کاروگیت که در صنعت بسته بندی به میزان بسیار زیادی از این مقوا استفاده می نمایند. رمز استحکام این مقوا سه لایه بودن و وجود لایه کنگه ای در بین دو لایه پایینی و بالایی است که بر این اساس می تواند مقدار بسیار بیشتری مقاومت از خود نشان دهد.
روش های فرم دهی به چوب:
1- برش: از بدیهی ترین روش های فرم دهی چوب می باشد که تجهیزات مهم آن؛ مانند: اره فلکی، اره مته کاری، لایه کن که چوب را به شکل های متفاوتی مانند: ورق، مقوا، تخته تبدیل می نماید.
2- کنده کاری: یعنی چوب، دارای قابلیتی است که می توان قطعاتی را از آن کنده بدون اینکه ترک خورده به، کنده کاری روی چوب حکاکی و روی سنگ حجاری گویند. ساخت قالب ها و مهره ها و حجم ها و نیم برجسته ها و منبت کاری مربوط به این روش شکل دهی است.
3- خراطی: منظور ایجاد شکل هایی در چوب که آن شکل ها از لحاظ خصوصیت هندسی دارای محور تقارن هستند. پایه میز ها و میله نرده ها به روش خراطی ایجاد می گردد. (تشابه با ماشین کاری در فلزات دارد)
4- فرز کاری (ابزار زدن): منظور ایجاد فرمی خاص در امتداد یک پروفیل چوبی است.
5- خم کاری: باید بدانیم که خشک بودن چوب به علت وجود ماده ای به نام لیگنین یا سیمان چوب است. چناچه چوب را به مدت طولانی در آب غوطه ور باشد و از آن بهتر، اگر چوب را بجوشانیم ماده خشک لیگنین ژله ای نرم و قابل انعطاف می گردد و بنابر این در این حالت می توان به میزان مشخصی چوب را انحنا بخشید (صندلی ها فرنگی). البته اگر قطعه چوب کوچکی باشد با غوطه ور بودن در آمونیاک هم می توان به طور قابل ملاحظه ای حالت خم پذیری در آن به وجود آورد.
کاربرد چوب های مختلف:
1-چوب بلوط (سخت و محکم): مناسب برای روکش گیری (با عرض کمتر از 1mm)، بشکه سازی، پارکت سازی، کف پوش ساختن تخته هایی که بر روی سقف خانه ها در مناطق پر باران نصب می شوند، (مقاوم در برابر رطوبت و به کارگیری در اسکله سازی و بنادر، استفاده در انواع مبلمان، کتابخانه، میز و صندلی و... ساخت تراورز (چوب های نصب شده در زیر ریل راه آهن)، ساخت دسته افزار و وسایل، استفاده در ساخت واگن و کشتی سازی و همچنین به عنوان تیرهای شبکه مخابراتی (بعد از اشباء شدن چوب) کاربرد دارند.
2-چوب راش: چوبی است نیمه سخت و سنگین و خوشتراش با قابلیت تورقی بسیار مناسب، مناسب برای روکش گیری الوارگیری، پارکت تراورز، تخته چند لایه، صنایع مبلمان (به خصوص مبلهای خمیده)، قایق سازی.
3- چوب افرا: چوبی است سخت، سنگین، راست تار، خوشکار، سبک و شکننده و قابل تورق و مناسب برای صنایع کف پوش و روکش سازی، ساخت تخته چند لایه، قالب کفش، ساخت لوازم مهندسی، پوشش سطوح بزرگ، دیوار ها و رویه میزها و تخته خرده چوب، قابلیت کنده کاری و ظریف کاری، مجسمه سازی، مبلمان و خراطی.
4- چوب ملچ: از جمله چوب های زیبا، خوش نقش و دکوراتیو ایران می باشد. در درجه اول مناسب برای صنایع روکش سازی می باشد، همچنین ساخت تخته چند لایه، درهای ماسیو (چوب خالص)، ادوات ورزشی و خراطی پایه ها و نرده ها کاربرد دارد. ملچ چوبی نیمه سنگین و نیمه سخت، راست تار و خوشکار با قابلیت تورق عالی است.
5- چوب آزاد: به دلیل وجود خاصیت ارتجاعی و ارتعاشی (الاستیسیته) در مواردی از جمله ساخت وسایل ورزشی قابل ارتجاع (تخته پارالل و بارفیکس)، پاروی قایقرانی، تخته زیر فنر اتومبیل، همچنین ساخت وسایل موسیقی (سنتور) کاربرد دارد. آزاد چوبی سنگین و با دوام است.
6- چوب صنوبر و تبریزی: چوبی راست تار، نیمه سبک و خوشکار و قابل تورق است که به عنوان تیرهای مخابراتی، تیر ساختمانی، کبریت سازی، ساخت وسایل کشاورزی، جعبه سازی و ساخت قفسه بندی کاربرد دارد و کاغذ سازی و تبریزی برای سنبه کاری مناسب است.
7- چوب گردو: چوبی نیمه سبک و نیمه نرم، قابل تورق، راست تار، خوشکار و بسیار بادوام است. چوبی است با مقبولیت جهانی بارگه ها و نقش و نگار بسیار زیبا، صیقل پذیر و همگن می باشد و رنگ پذیری و قابلیت کنده کاری خوب داشته و در صنایع مبلمان گران قیمت، ساخت پارکت، قنداق تفنگ، روکش سازی، مجسمه سازی، ابزار آلات موسیقی و... پوست گردو در صنایع رنگ رزی و برگ آن خاصیت ضد عفونی کنندگی دارد.
8- زبان گنجشک (ون): چوبی محکم، قوی، بادوام، نسبتا ارزان با خاصیت الاستیکی زیاد که کم پیچ بر می دارد و در ساخت چهار چوب و درب، ساز ویلن، روکش و ساخت وسایل ورزشی (چوب اسکی) به کار برده می شود. (کرم مایل به قهوه ای)
9- چوب ممرز: در ایران گسترده گی زیادی دارد و چوبی مقاوم و با دوام سخت و سنگین است که به عنوان تراورز و تیرک های معادن زغال سنگ، زغال گیری، ساخت واگن و همچنین در ساخت کاغذ کاربرد دارد. مقاوم به سایش است.
10- توسکا: چوبی سبک، نرم، راست تار، خوشکار، زیر بافت و قابل تورق می باشد که در تخته چند لایی مخصوصا لایه های وسطی، جعبه سازی، مدل سازی، اسکلت مبلمان کاربرد دارد.
11- نمدار (زیسنون- زیر نون): جهت ساخت روکش، تخته چند لایه، مجسمه سازی، خمیر کاغذ، ساخت وسایل تزئیناتی، مداد سازی و کارهای ساختمانی کاربرد دارد.
12- چنار: چوبی سخت و راست تار، کم دوام، با قابلیت میخ خور خوب، در ساخت مبلمان و غربال، روکش سازی و همچنین ستون معابد و مساجد کاربرد دارد. پرداخت پذیر و با برش بدون پودر. (کارهای ظریف)
13- چوب ساج: چوبی سنگین، روغنی، خوش تراش و زیبا که از آن در ساخت مجسمه های چوبی استفاده می گردد.
14- چوب کاج: چوبی نرم، راست تار، سبک که کم دوام است و زود می پوسد، و از آن برای ساخت جعبه، مبلمان و همچنین کاغذ سازی استفاده می شود.
15- چوب گلابی (امرود): چوبی سخت و مقاوم با دوام، راست تار، صاف،سنگین که در ساخت ابزارهای چوبی دقیق (مانند خط کش)، قاب سازی و ادوات چوبی وهمچنین در ساخت مهر (مهر قالب پارچه قلمکار) به کار می رود.
16- چوب آبنوس: چوبی بسیار سخت و سنگین بوده که دارای استحکام فراوان می باشد لذا کم یاب و گران می باشد و از آن در ساخت خاتم (به عنوان مثلث های سیاه رنگ) استفاده می شود.
17- چوب توت سفید: چوبی سخت، سنگین، راست تار و بادوام است که در ساخت روکش، ابزار چوبی منزل، خاتم کاری و ساخت سازهای موسیقی کاربرد دارد.
18- چوب سرو: چوبی بسیار نرم و سبک که به آسانی قابل کار کردن و رنگ آمیزی می باشد و از آن بیشتر برای پوشش داخلی دیواره ها در کابین و ساختمان استفاده می شود. (قرمز مایل به قهوه ای)
19- نارون: چوبی محکم، سنگین، مناسب برای هوای مرطوب با نقوش زیبا که از آن اغلب روکش تهیه می کنند و به علت خاصیت خم پذیری برای کارهایی که پیچاندن چوب لازم باشد به کار می رود.
20- چوب ارسی: چوبی سخت، معطر، محکم و قوی که به آسانی خم می شود و زود می پوسد برای مبلمان سازی کاربرد داشته و برای خراطی بسیار مناسب است.
21- چوب انجیلی: بسیار سخت با وزن مخصوص بالاست شکننده بوده و برای ستون معادن و تونل ها و اشیاء مقاوم به سایش (قرقره، دوک نخ ریسی، پاشنه کفش) به کار می رود.
22- چوب شمشاد: از چوب های بسیار سخت، متراکم و سنگین و بادوام که در ساخت صنایع دستی و ادوات مهندسی لوازم خانگی کاربرد دارد.
23- ماهون: چوبی نیمه سخت و نیمه مستحکم با سنگینی متوسط که از آن برای ساخت مبلمان گران قیمت استفاده می شود. از جمله زیباترین چوب های جهان است.
24- سرخدار: چوبی سخت و سنگین و مقاوم در برابر حشرات که در منبت کاری، قایق سازی و مصنوعات تزئینی کاربرد دارند.



انواع چوب های مناسب در ایران

موارد کاربرد



افرا، ملچ، آزاد، زبان گنجیشک، گردو، راش، گلابی، گیلاس وحشی

مبل سازی و تزئینات



راش، توسکا، چنار، نارون، زبان گنجیشک، تبریزی، اقاقیا، کاج معمولی

نجاری



سرخدار، افرا، انجیلی، شمشاد (خراطی)، گردو (قنداق تفنگ)، توت، گلابی، سیب، اقاقیا، نمدار، زیتون

مدلسازی، مجسمه سازی، خراطی



تبریزی (خمیر مکانیکی)، نمدار، لرگ، راش، توسکا، افرا

کاغذ سازی



صنوبر ها، لرگ، افرا، راش، ممرز

تخته فیبر



صنوبرها، لرگ، نمدار، افرا، انجیلی

تخته خرده چوب



گردو، افرا، ملچ، راش، توسکا، زبان گنجیشک، تبریزی، صنوبر

تخته چند لایه



توسکا (قایق)، آزاد (پارو)

قایق و ساختمان های دریایی (مقاومت در برابر رطوبت)



تبریزی (سقف)، نارون (پله)، راش (درو پنجره)، آزاد و رزبین (معدن)، ممرز، انجیلی

ساختمان و معادن



کاج ایرانی و توسکا (صندوق سازی)، زبان گنجیشک (حلقه چرخ ملخ هواپیما)، راش (عرابه سازی)، سفیدار، راش و اقاقیا (دسته ابزار)، شمشاد و انجیلی (قرقره سازی)، کاج (بشکه)، راش، ممرز و انجیلی (تراورز راه آهن)، توت و افرا (سازهای موسیقی)، تبریزی (کبریت)، کاج (بشکه)

اجزا و قطعات خاص

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:22 PM
پلی استایرن اتساعی EPS

http://www.newdesign.ir/images/2009-7-13-EPS_2.jpgپلی استایرن انبساطی یا به اختصار EPS پلی استایرن ضد آتش می باشد، گرانولی سبک و سفید رنگ است. این ماده اولین بار در سال 1950 تولید گردید. انبساط این محصول در اثر وجود مقداری گاز پنتان است که به صورت حل نشده در هنگام تولید در داخل آن محبوس می شود. این گاز در اثر حرارت ناشی از بخار آب از داخل دانه های پلی استایرن خارج شده و باعث انبساط آن می گردد. در اثر خروج این گاز حجم دانه های پلی استایرن تا 40 برابر اندازه اولیه آنها افزایش می یابد. بعد از عملیات انبساط، دانه های منبسط شده بر حسب نوع کاربرد قالب گیری می شوند.
پلی استایرن انبساطی محصولی است که برای محیط زیست و انسان مشکلی ایجاد نمی کند. عدم آسیب رسانی به محیط زیست در تمام مراحل ساخت، کاربرد و بازیافت یا دور ریزی این محصول به چشم می خورد. فوم پلی استایرن ضد آتش در واقع پلی استایرن مقاوم در برابر آتش می باشد.
شرکت BASF در ابتدای سال 1950 یک فرآیند دو مرحله ای برای تولید فوم پلی استایرن را گسترش داد. در این فرآیند مرحله اول شامل تهیه دانه های حاوی توزیع یکنواخت عامل پف زا توسط روش پلیمریزاسیون سوسپانسیونی مونومر استایرن بوده که در مرحله دوم این ماده در داخل یک قالب فرآیند می گردد. سهولت تولید محصول به هر شکل و اندازه از مزایای این روش بوده که باعث توسعه آن شد. با معرفی فوم پلی استایرن به بازار و کاربردهای آن در صنعت ساختمان و سایر صنایع، این فوم جایگاه خود را در این صنعت یافته است.
ویژگی های فو م پلی استایرن ضد آتش:
- ضد حریق
- عایق حرارتی خوب
- خواص مکانیکی ایده ال (مقاومت در برابر فشار و میرا نمودن شوک وارده)
- غیر حساس بودن به آب
- توانایی قالب گیری و برش در اشکال مختلف
- امکان بازیافت
- هزینه کم به ازای واحد حجم
- بالا بودن نسبت سفتی به وزن به طوری که قطعات ساخته شده دارای وزن کم و استحکام خوب
هستند.
- چگالی پایین

http://www.newdesign.ir/images/2009-7-13-EPS-1.jpg
چگونگی عملکرد EPS در برابر آتشفوم پلی استایرن ضد آتش، این حسن را دارد که آتش را پخش نمی کند و با دور شدن شعله مستقیم از آن، خیلی زود خاموش می شود. به عبارتی، اگر شما با یک فندک به مدت 20 الی 30 ثانیه در زیر آن یک شعله روشن کنید، هیچ دود غلیظی و سیاهی از آن بلند نمی شود و همچنین با خاموش شدن شعله فندک، شعله ای باقی نمی ماند.
از دیگر مزایای استفاده از این بلوک های جدید، پایداری آنها در مقابل زلزله است. زیرا به دلیل کاستن بار مرده در مقابل زلزله پایداری بیشتری دارد و خرد نمی شود.
موارد مصرف و کاربرد:
بیش از 50 سال است که پلی استایرن انبساطی در بسیاری از کاربردهای بسته بندی جای خود را باز کرده است. علاوه بر آن، این محصول در ساخت عایق های حرارتی برای ساختمان ها، سردخانه ها، تونل های انجماد و کانتینرهای حمل مواد به کار برده می شود. اغلب تولید کننده ها در صنایع مختلف برای عرضه محصولات تولیدی خود نیاز به بسته بندی دقیق دارند تا در هنگام حمل و نقل و عرضه محصول خود از آسیب رسیدن به آنها جلوگیری کنند. ویژگی هایی نظیر وزن پایین، مقاومت ابعادی و حرارتی، پایداری در برابر رطوبت، ضربه گیری خوب و قالب پذیری عالی پلی استایرن انبساطی در بسته بندی و محافظت از قطعات حساس الکترونیکی نقش بسیار مهمی داشته است. علاوه بر این، پایداری در برابر رطوبت و نیز عدم فسادپذیری پلی استایرن انبساطی، این محصول را در بسته بندی مواد دارویی و غذایی شاخص ساخته است.
از دیگر موارد کاربرد این محصول استفاده از آن در عایق کاری است. مقاومت خوب حرارتی و نیز عدم فساد آن در طول زمان باعث استفاده از این ماده در عایق کاری سردخانه ها شده است. البته در سال های اخیر بلوک های پلی استایرن جایگزین سفال در دیوار منازل و ساختمان ها شده است که این امر باعث کاهش هزینه نیروی انسانی، کاهش مصرف سایر تجهیزات، صرفه جویی در حجم و هزینه بتن، صرفه جویی در هزینه اسکلت و فونداسیون و صرفه جویی در هزینه کلی اجرای سقف شده است.
اما به طور کلی دانه های پلی استایرن انبساطی به عنوان یک محصول نهایی به بازار عرضه می شود که پس از آن توسط کارگاه های مصرف کننده بدون انجام هی چگونه واکنش شیمیایی تبدیل به انواع قطعات و پلی استایرن می شود که این مواد بر حسب دانسیته و شکل و اندازه در زمینه بسته بندی و یا عایق کاری به کار برده می شود.
فوم پلی استایرن ضد آتش در ساخت سازه های پیش ساخته (3D پانل ها) و نیز در صنایع ریخته گری و قالب سازی استفاده می شود. در صنایع ریخته گری از این فوم ها به عنوان قالب استفاده می شود که مواد مذاب داخل آن ریخته می شود و بعد از آن در اثر حرارت پلی استایرن از بین می رود و قطعه با همان شکل حاصل می شود.
اصلی ترین کاربرد فوم پلی استایرن ضد آتش که در این گزارش مورد بررسی قرار گرفته است عبارت از استفاده از این فوم در ساخت و ساز و استفاده از آن خصوصا در دیوار ساختمان ها می باشد.
بررسی کالاهای جایگزین و تجزیه و تحلیل اثرات آن بر مصرف محصول:
فوم پلی استایرن ضد آتش از جمله پلیمرهایی است که به دلیل داشتن خواص انبساطی، ویژگی های خوب حرارتی و صوتی موارد کاربرد خاصی دارد. رشد مصرف این فوم در جهان در سال های اخیر نشان از اهمیت کاربرد و نیز ایجاد زمینه های مصرف جدید برای این محصول دارد.
در سال های اخیر زمینه کاربرد جدیدی برای فوم پلی استایرن ضد آتش در کشور معرفی شده است و آن کاربرد این محصول در ساختمان سازی و خصوصا کاربرد آن در دیوار ساختمان ها است. البته قدمت مصرف فوم پلی استایرن ضد آتش در این زمینه در اروپا به بیش از 30 سال پیش می رسد. فوم پلی استایرن ضد آتش بهترین جایگزین برای سفال ها و رابیس مورد استفاده در دیوارها و گچ بری های تزئیناتی می باشد. البته در حال حاضر کاربرد پلی استایرن انبساطی به جای این مواد در کشور جایگاه خاص خود را پیدا نکرده است و دلیل این امر آن است که گرید تولیدی پتروشیمی تبریز از نوع ضد آتش نیست و لذا مصرف آن هنوز به طور کامل از طرف مراجع ذی صلاح تائید نشده است.

استانداردهای موجود برای محصول
http://www.newdesign.ir/images/2009-7-13-EPS-3.jpg

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:23 PM
شیشه ایمن Safety glass

http://www.newdesign.ir/images/2009-8-11-pvb-glass.JPGدو نوع شیشه امن وجود دارد:
● لایه لایه شده - لامینت
●حرارت دیده - حرارتی

شیشه ایمن لایه ای:
سازندگان اتومبیل استفاده از شیشه ایمن لایه ای را نخستین بار به عنوان شیشه محافظ در برابر باد در اتومبیل در سال 1927 آغاز کردند. شیشه های ایمن یک لایه نازک انعطاف پذیر پلاستیک شفاف به نام پلی وینیل بوتیرال (pvb) است که در میان دو یا چند تکه از شیشه در فشار قرار می گیرد (ساندویچ می شود). غشاء پلاستیک شیشه را در زمان شکست در جای خود نگه می دارد که به کاهش جراحات ناشی از پرتاب شیشه کمک می کند. لایه پلاستیکی می تواند تا زمانی که به شیشه چسبیده است منبسط شود. سوراخ کردن شیشه لامینت در مقایسه با شیشه ی پنجره معمولی خیلی مشکل است و به همین دلایل شیشه ایمن لایه ای به امنیت ساکنین وسیله ی نقلیه کمک می کند. بانک ها از یک شیشه دو جداره ی لایه ایی بمنظور جلو گیری از وارد شدن گلوله تفنگ استفاده می کنند. شیشه ی لایه ای در برابر بیرون افتادن از قاب در مواقع زلزله و طوفان نیز مقاومت می کند.

http://www.newdesign.ir/images/2009-8-11-tempered-broken-glass.JPG http://www.newdesign.ir/images/2009-8-11-broken-laminated-glass.jpg
شیشه ایمن لامینت شده شکسته - شیشه ایمن حرارتی شکسته شدهشیشه های ایمن لایه ای دو مزیت دیگر نیز دارند:
● انتقال صدا با فرکانس بالا را کاهش می دهد.
● 97 درصد از اشعه یو وی (ما وراء بنفش) را می گیرند.
شیشه ایمن لایه ای در موارد زیر استفاده می شود:
● دما سنج ها، برای برداشتن دمای بدن
● صفحات برنده (Cutting boards)
● پنجره های گلخانه ها
● چهار دیواری دوش - حمام (Shower enclosures)
● پارتیشن های دفتر
http://www.newdesign.ir/images/2009-8-11-Tempered-glass.JPGشیشه ایمن حرارتی:
شیشه ایمن حرارتی تنها یک تکه از شیشه است که به وسیله عملیات حرارتی گرم می شود، سپس سریع سرد می شود و شیشه تبدیل به یک جسم سخت می شود. عملیات حرارتی مقاومت شیشه را تا 10 برابر افزایش می دهد. وقتی این نوع شیشه ضربه می خورد به تکه های تیز دندانه دار مثل ترکش های یک شیشه عادی یا یک آیینه تبدیل نمی شود. در عوض به تکه های شبیه به سنگریزه تبدیل می شود،بدون لبه های تیز. شیشه حرارتی در پنجره های پهلو و جلوی خودروها استفاده می شود. عینک هایی که از یک شیشه حرارتی استفاده می کنند به وسیله یک عملیات شیمیایی حرارت می گیرند.
کاربردهای شیشه های حرارتی ایمن:
● مانیتور های کامپیوتر
● نمایشگرهای کریستال مایع LCD
● نورگیرها
● قفسه های یخچال
● در های کوره
● در های مقاوم در برابر طوفان
اگر شما عینک آفتابی قطبیده شده به چشم بزنید می توانید به راحتی شیشه ایمن حرارتی را در پنجره های عقب یک اتومبیل در روز آفتابی تشخیص دهید.سرتان را 90 در جه کج کنید شما یک طرح متقارن که در هنگام عملیات حرارتی شیشه ساخته شده را خواهید دید.

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:24 PM
پلیمر منحصر به فرد کرین Corian

http://www.newdesign.ir/images/2010-2-25-corian-26.jpgدوپونت یک کارخانه ی شیمیایی آمریکایی است که در سال 1802 تأسیس شد. این کارخانه، بعد از کارخانه ی BASF دومین کارخانه ی بزرگ شیمی در دنیا است. Corian پلیمری است که توسط این کارخانه در دهه ی 60 اختراع شد. در آغاز فرمول آن محرمانه بود و بعد ها در دهه ی 70 به صورت عمومی از آن استفاده می شد. در ابتدا فقط به عنوان کانتر آشپزخانه و در حمام استفاده می شده است. نام تجاری این ماده جامد در انحصار کارخانه ی دوپونت است. از دیگر پلیمرهای موفق این کارخانه می توان کولار،تفلون، نایلون را نام برد.

ترکیبات کرین به این صورت است: اکریلیک پلیمر، آلومینیوم تری هیدرات (⅔ کل ترکیبات)، رنگ دانه های افزودنی. کرین به عنوان ترموستینگ پلاستیک (گرما سخت) شناخته شده است. اما می تواند در دمای 149 درجه سانتیگراد به عنوان ترمو فرمد نیز ظاهر شود. در این حالت کرین را نسبت به میزان ضخامتی که دارد می توان تا شعاع 25 میلی متر خم کرد و فرم های منحصر به فردی را به وجود آورد. این خاصیت از ویژگی های متمایز کرین محسوب می شود. کرین در 3 ضخامت 6 و 12.7 و 19 میلی متر تولید می شود. برای ایجاد ضخامت بیشتر در کار، کرین را به همراه لایه ای از MDF به عنوان پایه کار استفاده می کنند. معمولا ضخامتی که در کار استفاده می شود 38mm است. (12.7mm کرین و 25mm ماده ی دیگر به عنوان پایه)
اتصال بین دو صفحه ی کرین با استفاده از رزین اکریلیک صورت می پذیرد که یک اتصال بدون درز، تمیز و صاف را به وجود می آورد. رزین در درز حل می شود و با یک پولیش نهایی یک سطح بدون درز را ایجاد می کند.

http://www.newdesign.ir/images/2010-2-25-corian-1.jpgتنوع رنگی کرین بالغ بر 130 رنگ با بافت های متنوع نیز است. یکی از دلایلی که کرین به عنوان کانتر آشپزخانه استفاده می شود، رنگ سفید خیره کننده ی آن است.

http://www.newdesign.ir/images/2010-2-25-corian-2.jpg
تجهیزات آشپزخانه با پلیمر Corianچند نمونه از دسته بندی رنگ های کرینhttp://www.newdesign.ir/images/2010-2-25-corian-4.jpg
قهوه ای روشنhttp://www.newdesign.ir/images/2010-2-25-corian-7.jpg
رنگ های درخشانhttp://www.newdesign.ir/images/2010-2-25-corian-8.jpg
نمونه های نیمه شفاف کرین این اجازه را می دهد که نور بیشتری نسبت به دیگر نمونه ها از آن عبور کند و خود را با فضا تطبیق می دهند.ویژگی ها و امتیازات Corian:
سطح کرین به دلیل عدم تخلخل و نفوذ ناپذیری به راحتی تمیز می شود و لکه به درون آن نفوذ نمی کند. همچنین از رشد و نمو قارچ، باکتری و کپک جلوگیری می کند و در مقابل گرما مقاوم است. سطح کرین لمینیت ندارد، به همین دلیل در مقابل خراش نیز مقاوم است. لبه های کرین برش های دقیقی می خورد و همان طور که پیش تر اشاره شد، ورقه های کرین را می توان به صورتی در کنار هم قرار داد که بدون درز دیده شود و ظاهری ظریف را به نمایش گذارند که باعث می شود کثیفی و رطوبت نیز به آن آسیب نرساند.
کرین را با مواد ضدعفونی کننده ی معمولی می توان به راحتی پاک کرد، احتیاج به درزگیری سالیانه ندارد و اگر زمانی ورقه های کرین دچار آسیب دیدگی شود، با سنباده و مواد پر کننده می توان آن را برطرف کرد. اگر هم قسمتی از آن بشکند، می توان آن را برید و قطعه ی جدید جایگزین آن کرد. کرین در کل ماده ی بسیار مقاومی است و در حدود 20 الی 25 سال عمر می کند.
چند نمونه از قابلیت ها و ویژگی های کرین در قالب طرح های مختلف که در سایت trendir.com به آن اشاره شده است:

http://www.newdesign.ir/images/2010-2-25-corian-9.jpg
ایجاد انحنا و پیچ و تاب های متنوعhttp://www.newdesign.ir/images/2010-2-25-corian-10.jpg
تنوع رنگی کرینhttp://www.newdesign.ir/images/2010-2-25-corian-11.jpg
قابلیت ترکیب شدن و یا قرار گرفتن در کنار دیگر مواد مانند سنگ و چوب و شیشهhttp://www.newdesign.ir/images/2010-2-25-corian-12.jpg

http://www.newdesign.ir/images/2010-2-25-corian-13.jpg
محصولاتی که به صورت یکپارچه از کرین ساخته می شوند http://www.newdesign.ir/images/2010-2-25-corian-14.jpg
استفاده از کرین به عنوان یک عنصر دکوراتیوhttp://www.newdesign.ir/images/2010-2-25-corian-15.jpg
استفاده به عنوان مبلمان شهریhttp://www.newdesign.ir/images/2010-2-25-corian-16.jpg http://www.newdesign.ir/images/2010-2-25-corian-17.jpg
لایتینگ http://www.newdesign.ir/images/2010-2-25-corian-18.jpg
استفاده در کارهای هایتک، به دلیل نیمه شفاف بودن.http://www.newdesign.ir/images/2010-2-25-corian-19.jpg
طرح های احساس گرا کلام آخر اینکه کرین یک پلیمر سازگار با محیط زیست است. از کرین در طراحی داخلی هتل ها و بیمارستان ها به عنوان کف پوش، کانتر آشپزخانه، بار، اتاق جراحی، حمام، وسایل اداری، قاب پنجره و نرده های کنار پله و همین طور محیط بازی کودکان استفاده می شود و در کل کرین به عنوان یک گزینه ی مناسب در پروژه های طراحی داخلی محسوب می شود.

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:24 PM
آشنایی با مواد لومینوسانس (شب رنگ)

با توجه به اینکه امروزه با گذشت زمان با مسئله ی ذخیره انرژی و مواجه شدن با مسئله ی کمبود انرژی برای آینده گان روبرو هستیم، وظیفه ی سازندگان و طراحان، استفاده از منابع انرژی به صورت بهینه می باشد که هدف از این تحقیق تأکید بر استفاده از مواد دوست دار طبیعت در طراحی روشنایی است.
منابع زیادی برای تامین انرژی نورانی وجود دارد. از جمله محصولات خورشیدی که با استفاده از صفحات جاذب نور خورشید ساخته می شوند (solar panel) که این صفحات نور خورشید را جذب کرده و با الکتریسیته تبدیل می کنند. همچنین توسط این پنل ها می توان از انرژی خورشید برای عمل فتوسنتز گیاهان استفاده کرد.
نورهای شب رنگ به دو روش زیر ساخته می شوند:
1. incandescence =روشنایى سیمابى، نور سفید دادن مانند نورهایی که توسط جریان الکتریسیته تولید می شود.
2. luminescence=به طور کلی این کلمه این گونه معنی می شود: پدیده ی نور افشانی جسمی پس از قرار گرفتن در معرض تابش اشعه شب تابی
یک منبع نوری luminescence معمولا از یک منبع نوری incandescence سردتر است. یعنی اتلاف گرما ندارد و این به این علت است که مواد lumiji ghnce از انرژی گرمایی اجسامی که در محیط هستند استفاده می کند و آن را جذب می کنند. این پدیده می تواند مثلا با فعل و انفعال شیمیایی، انرژی الکتریکی، جنبش های درون اتمی یا تنش هایی که روی یک بلور کریستالی هستند اتفاق بیفتد. البته لازم به ذکر است که رنگ مواد luminescence به دما بستگی ندارد.
تعدادی از مواد شناخته شده ای که جزو مواد لومینوسانس هستند، عبارتند از:
1. Chemoluminescence نورتابی شیمیایی
2. Bioluminescence لومینوسانس زیستی، زیست تابی مانن کرم های شب تاب
3. Crystalloluminescence یا لومینوسانس بلوری یا کریستالی، شیمی
4. Electroluminescence یا الکترو لومینوسانس، علوم هوایی
5. Cathodoluminescence یا لومینوسانس کاتدی، الکترونیک
6. Mechanoluminescence یا لومینوسانس مکانیکی
7. Triboluminescence لومینوسانس اصطکاکی
8. Fractoluminescence
9. Piezoluminescence لومینوسانس الکتریسیته ای
10. Photoluminescence یا لومینوسانس نوری، الکترونیک
11. Phosphorescence تابندگی فسفری، شب تابی
12. Fluorescence تابندگی مهتابی
13. Radioluminescence یا رادیو لومینوسانس، علوم هوایی
14. Sonoluminescence
15. Thermoluminescence لومینوسانس حرارتی
فسفرسانس و فلوئورسانس:
شباهت این دو پدیده این است که در آنها یک ماده خاص که به طور عام به آن فسفر گفته می شود پس از قرار گرفتن در مقابل نور مرئی یا غیر مرئی یا حرارت (تحریک شده) این انرژی را در خود ذخیره می کند و سپس آن انرژی را به صورت طیفی از امواج مرئی در طول مدت زمانی منتشر می کند.
تفاوت آنها در اختلاف زمانی بین دریافت و تابش یا به عبارت دیگر دوام تابش است. در تابش فلورسانس، زمان تحریک کمتر از 10 به توان 8- ثانیه است، در حالی که در پدیده فسفرسانس، زمان تحریک بیش از 10 به توان 8- ثانیه است. به عبارتی در فسفرسنس تحریک طولانی تر و تشعشع طولانی تری داریم و در فلوئورسنس تحریک کوتاه تر و تشعشع کوتاه تری تری داریم. در فلوئورسانس که نمونه آن نور مهتابی یا صفحه تلویزیون است تابش آنی است و تقریبا بلافاصله بعد از قطع نور تمام می شود. در حالی که در فسفرسانس ماده بعد از قطع نور نیز تا مدتی به تابش ادامه می دهد که مقدار آن بسته به ماده مورد استفاده می تواند از چند ثانیه تا چندین روز طول بکشد.
تحریک این ماده ها به گونه های مختلف انجام می شوند: بمباران فوتونی، الکترون ها، یون های مثبت، واکنش های شیمیایی، گرما و گاهی اوقات (مخصوصاً در جانداران) تنش های مکانیکی. راز تابش کرم های شب تاب در پدیده فسفرسانس است.
برای ساختن مواد درخشنده در تاریکی باید فسفری وجود داشته باشد که با استفاده از نور معمولی انرژی بگیرد و طول تابش ان زیاد باشد. برای مثال دو فسفری که این ویژگی ها را دارند مثل (Zinc Sulfide) و (Strontium Aluminate). که (Strontium Aluminate) بهتر است. این مواد را معمولا با پلاستیک مخلوط می کنند و مواد درخشنده در تاریکی را می سازند.
بعضی مواقع ممکن است شما موادی را ببینید که می درخشند ولی به انرژی احتیاجی ندارند! یکی از آن مثال ها بروی عقربه های ساعت های گران قیمت است. در آنها فسفر با یک عنصر رادیو اکتیو مخلوط شده (مثل رادیوم- Radium) که آن عنصر با انتشار رادیو اکتیو فسفر را مرتبا با انرژی می کند.
شرحی از نحوه ی کار لامپ های فلوئورسنت:
در این لامپ ها یک تخلیه ی الکتریکی در محیطی از بخار جیوه و یک گاز خنثی (مانند آرگون) انجام می شود. بخار جیوه بر اثر این تخلیه ی انرژی و جذب این انرژی، شروع به تشعشع می کند و طول موج این تشعشع 2537 آنگستروم است که در محدوده ی طیف UV (فرا بنفش) است.
از دیگر سوی، دبواره ی داخلی لامپ را با مواد فسفرسنت پوشش می دهند و این مواد توسط اشعه ی UV تحریک شده، نور مرئی تابش می کنند.
در دهه ی 1940 این پوشش Zn2SiO4 (سیلیکات زیرکونیم) بود و از Mn به عنوان Activator استفاده می کردند. بعدها یک محلول فسفاتی به صورت Ca5.(PO4)3.(Cl،F).Sb3+ion.Mn2+ion - که Sb3+ion یعنی یون 3 بار مثبت آنتیموان - استفاده شد که Activator ان، Sb (آنتیموان) بود.
چه موادی خاصیت تابشی دارند و رنگ نور آنها به چه چیزی بستگی دارد؟
(زمان عملکرد کوتاه)
1 - CaWO4 - بدون Activator - آبی - لامپ آبی
2 - Pb - CaWO4 - آبی کم رنگ - لامپ آبی
3 - Pb - BaSi2O5 - فرا بنفش - لامپ تشعشع طولانی مدت فرابنفش
4 - Mn - Zn2SiO4 - سبز - لامپ سبز
5 - Pb3Mn - CaSiO3 - بین زرد و نارنجی - لامپ رنگی با کیفیت بالا
6 - Mn - Cd2B2O5 - نارنجی / زرد - لامپ ترنر
(زمان عملکرد طولانی)
1 - Mn - Zn2SiO4 - زرد سبز - رادار و اسیلوگراف
2 - Pb3Mn - CaSiO3 - نارنجی - رادار
3 - Mn - (Zn،Be).SiO4 - سفید - تلویزیون های دقیق
لامپ های فلوئورسانس:
مصرف زیاد لامپ های رشته ای و نیز داغ شدن سریع آنها که خرابی زودرس و سوختن لامپ ها را سبب می شد، باعث شد که لامپ هایی با کیفیت و بازده با لایی تولید گردد. این لامپ ها با توان خروجی بالا و نور زیاد، در صد بیشتری از انرژی الکتریکی را به انرژی نورانی تبدیل می کنند. امروزه این لامپ ها تحت عنوان لامپ های مهتابی هستند.
ساختمان لامپ:
لامپ مهتابی، لوله تخلیه الکتریکی گازی است است که نور آن به شیوه تازه ای افزایش داده شده است و می توان از آن برای روشنایی منازل استفاده نمود. سطح داخلی جدار لامپ با نمک های فلزی فلورسنت یا فسفرسنت مانند تنگستات کلسیم، سولفید روی، سیلیکات روی و... پوشیده شده است. لامپ از بخار جیوه با فشار خیلی کم پر شده است.
مکانیزم کار لامپ بدین صورت است که الکترون هایی که از الکترود های گداخته لامپ خارج می شوند با اتم های جیوه داخل لامپ برخورد کرده و باعث تابشی آنها می شود. بخش عمده ای از این تابش، پرتوهای نامرئی فرابنفش می باشد.
بخش قابل رویت پرتوهای بخار جیوه در ناحیه سبز و آبی طیف مرئی واقع است که نور ضعیفی را می دهد.
نور فرا بنفش با ماده فلورسنت که دیواره لوله از این ماده پوشیده شده، برخورد کرده و موجب خروج نور با طول موج بلند تر و در ناحیه قابل رویت طیف می شود. به عبارت دیگر پوشش داخلی لامپ، پرتوهای نامرئی را به نور مرئی تبدیل می نماید.
چون نور لامپ فلورسنت به وسیله ی حرارت ایجاد نمی شود (بلکه در اثر تحریک اتم ها تولید می گردد) از نظر اقتصادی مفید و مقرون به صرفه است. لامپ فلورسنت در سطح وسیع نور تولید می کند و روشنایی مناسبی تامین می کند که سایه های کمی را سبب می شود.
اساس کار لامپ های فلورسنت:
این لامپ ها از یک لوله بلند با قطر کم ساخته شده اند که سطح داخلی آنها از پودر ماده فلورسنت پوشیده شده است. فلورسنت به موادی گفته می شود که نور را در طول موج دیگری که اغلب مرئی است پس می دهند. حباب این لامپ ها دارای مقدار کمی آرگون و جیوه است.
مواد فلورسنت معمول در طول موج حدود 2537/0 میکرون بالاترین بازده تبدیل نور نامرئی به نور مرئی را دارند.
این طول موج را می توان به وسیله لامپ جیوه ای با فشار خیلی کم در حدود 004/0 اتمسفر تولید نمود و علت استفاده از جیوه در لامپ های فلور سنت همین است.
برای محدود کردن فشار جیوه به مقدار ذکر شده لازم است درجه حرارت جیوه محدود باشد و لذا در طراحی لامپ باید توجه شود که درجه حرارت حباب از حدود 40 تا 45 درجه سانتی گراد تجاوز نکند. به این دلیل است که با توجه به درجه حرارت محیط و توان لامپ باید سطح جانبی حباب را بزرگ اختیار نمود که انتقال حرارت حباب از این حد افزایش نیابد. پودر های فلورسنت مختلفی ساخته شده است که طول موج های مختلفی تولید می کند و با استفاده از این پودرها با نسبت مناسب می توان نور به هر رنگ دلخواه تولید نمود. البته لامپ های فلورسنت چندان هم بی خطر نیست اما دانشمندان براب آن چاره ای اندیشیده اند.
معرفی چند نمونه کاربردی از مواد luminescence:

http://www.newdesign.ir/images/2010-4-2-luminescence-1.jpg http://www.newdesign.ir/images/2010-4-2-luminescence-2.jpg
این lighting شامل سه جزء است و به وسیله ی اتصال آنها می توان شاخه های درختی استثنایی را ساخت. در ساخت فرم این چراغ محدودیتی در رنگ و اشکال شکل دهی ندارد. در انتهای هر شاخه یک بست کروی شکل وجود دارد که می توان با کمک آن هر شاخه را در جاهای مختلفی با پیچاندن یه هم وصل کرد و اشکال متنوعی ساخت. (طراحی از Michail Komarov)http://www.newdesign.ir/images/2010-4-2-luminescence-3.jpg
Tea light: طراحان کره ای یک lighting cocept طراحی کردند که شبیه به یک tea bag است. داخل این کیسه مواد فلورسنت وجود دارد که در مقابل ماده ی شیمیایی که داخل فنجان است واکنش نشان می دهد. بنابراین نام مناسبی که برای این concept انتخاب شده است، Tea light است. بعد از اینکه چند بار tea light را داخل محلول تکان می دهیم تصاویر نورانی شروع به نقش بستن می کند و می توان چند بار از آن استفاده کرد و در نهایت می توان درتاریکی لیوانی از نور ساخت.http://www.newdesign.ir/images/2010-4-2-luminescence-4.jpg
Sparkle sign board: در حقیقت می توان گفت مواد شب تاب در نمایشگر های صنعتی تغییرات اساسی ایجاد کرده است. هر کسی می تواند آن چیزی را که می خواهد روی تابلو بکشد و پاک کند. این تابلو با نورانی بودنش توجه مردم را به خودش جلب کند. این تابلو را می توان با یک مایع شیشه پاک کن تمییز کرد.و کاربردهای متفرقه:

http://www.newdesign.ir/images/2010-4-2-luminescence-5.jpghttp://www.newdesign.ir/images/2010-4-2-luminescence-6.jpghttp://www.newdesign.ir/images/2010-4-2-luminescence-7.jpghttp://www.newdesign.ir/images/2010-4-2-luminescence-8.jpghttp://www.newdesign.ir/images/2010-4-2-luminescence-9.jpgنمونه های کاربردی از مواد فسفرسنت:
محدودیت انرژی و سوخت های فسیلی انسان ها را وادار کرده تا به منابع دیگری که اقتصادی، کار آمد و نامحدود تر هستند بیاندیشند. برای همین امروزه بعضی از کمپانی ها اقدام به ارائه محصولات فسفرسنت کرده اند. هدف آنها استفاده از انرژی های پنهانی است که در اطراف ما وجود دارد و می توان از آن ها به جای انرژی های سوختی استفاده کرد. بنا بر این حتی در زمینه ی طراحی روشنایی باید به مسئله ی طراحی دوست دار طبیعت دقت کرد. استفاده از این مواد در طراحی روشنایی به طراحان این امکان را می دهد که دست به خلق فضاهایی با ایمنی بالا و فضاهایی که ایجاد حس لذت در مخاطب می کند،بزنند. مثلا اتاق کودکی که سقف آن در شب مانند آسمان می درخشد.

http://www.newdesign.ir/images/2010-4-2-luminescence-10.jpg http://www.newdesign.ir/images/2010-4-2-luminescence-11.jpghttp://www.newdesign.ir/images/2010-4-2-luminescence-12.jpg http://www.newdesign.ir/images/2010-4-2-luminescence-15.jpg http://www.newdesign.ir/images/2010-4-2-luminescence-16.jpgنمونه ی دیگر کاربرد این مواد را در سطح شهر دیده اید که در سیستم حمل ونقل در شب برای جلوگیری از خطر های احتمالی، از خطوط شب رنگ راهنما استفاده شده است.

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:24 PM
اریگامی Origami

اریگامی یک هنر ژاپنی است که هدف آن آفریدن طرح های جالب از کاغذ با کمک تاهای هندسی است. معنای لغوی این واژه در زبان ژاپنی تا کردن کاغذ است. (اری به معنای تا کردن و گامی به معنای کاغذ). اریگامی از قرن 17 میلادی به صورت قواعد مدون درآمد و در حدود 1900 به صورت امروزی آن شناخته شد.
تاریخچه پیدایش اریگامی:
اُریگامی (Origami) یا «هنر کاغذ و تا» یکی از کاردستی های محبوب ژاپنی است که امروزه در سراسر جهان طرفداران زیادی دارد. اریگامی فقط از تعداد کمی از تاهای گوناگون استفاده می کند، ولی همین تاها می توانند به روش های گوناگونی ترکیب شوند تا طرح های متفاوتی ایجاد کنند.

http://www.newdesign.ir/images2/2010-10-3-origami.jpg به طور کلی، این طرح ها با یک برگ کاغذ مربع شکل آغاز می شود، که هر روی آن ممکن است به رنگ متفاوتی باشد و بدون بریدن کاغذ ادامه می یابد. البته بر خلاف باور عمومی، اریگامی های باستانی ژاپن، کمتر سخت گیری روی این قرارداد داشته و گاهی از بریدن کاغذ در هنگام آفریدن طرح (کریگامی) و یا شروع کردن با کاغذهای مستطیل، دایره، و دیگر کاغذهای غیرمربع استفاده می شده است.
کاغذ در سال 105 میلادی (حدود 1900 سال قبل) توسط تسایی لون وزیر کشاورزی چینی ها اختراع شد. چند سال بعداز آن بود که تولید کاغذ افزایش یافت و در اختیار توده مردم قرار گرفت. از این زمان بود که هنرتا دادن کاغذ در چین شروع شد. آنها چندین قرن اسرار تولید کاغذ و تادادن آن را نزد خود حفظ نمودند تا بعد به کره و ژاپن راه یافت، در ژاپن بود که کار تا دادن کاغذ کامل تر شد و به صورتی رواج پیدا نمود که جزئی از زندگی مردم گردید، و سال ها بعد از آن بود که به کشورهای اروپایی راه پیدا نمود. در کشورهای اروپایی این هنر با علم مدرن آمیخت.

http://www.newdesign.ir/images2/2010-10-3-origami-3.jpg http://www.newdesign.ir/images2/2010-10-3-origami-bird.jpg
Crane پرنده دریایی سمبل اریگامی است. فواید اریگامی:
هماهنگی بین چشم و دست، مهارت در کارهای فکری که نیاز به انجام ترتیب و توالی خاص دارد، مهارت در دقت، افزایش شکیبایی و صبر، افزایش مهارت های خاص جسمانی، افزایش نتیجه گیری های منطقی و ریاضی و...
مکان هایی که بر اساس اریگامی ساخته شده اند:

http://www.newdesign.ir/images2/2010-10-3-origami-4.jpg
ساختمان کتابخانه عمومی شهر سیاتلhttp://www.newdesign.ir/images2/2010-10-3-origami-5.jpg
این یک باکی بال (Buckyball) کروی مانند است که از 360 تا پنج ضلعی زیگ زاگی ساخته شده است. http://www.newdesign.ir/images2/2010-10-3-origami-6.jpg
این هم یک باکی بال دیگر است که از 810 پنج ضلعی ساخته شده است. این عکس ها نمونه ای از کارهای پروفسور تام هال است.
پروفسور تام هال P.H.D خود را در رشته ریاضی از دانشگاه Rhode Island در سال 1997 گرفت. تز او در فهرست رنگ آمیزی نقشه های هندسی بود. وی در حال حاضر به بررسی ریاضی اریگامی می پردازد.

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:25 PM
گزارش ساخت مدل داشبورد در دانشگاه تهران - قسمت اول

نزدیک به دو سال از آغاز پروژه طراحی سوپربایک کاپریس می گذرد؛ پروژه ای که در نوع خود در فضای آکادمیک رشته طراحی صنعتی ایران بی نظیر بود. پروسه طراحی و ساخت مدل موتور سیکلت الکتریکی در مقیاس یک به یک و با گل مدل سازی که با نظارت استاد روبرت سرکیسیان و به سرپرستی احمد احمد الخراسانی به عنوان طراح و به دست گروهی از دانشجویان ورودی 1385 دانشگاه تهران در خرداد ماه 1388 به پایان رسید. اعضای این گروه (به ترتیب الفبا) عبارت بودند از: مریم آذرنیا، هادی ارومیه ای، ساجده الهامی، بهناز بهزادفر، علی پاکنهاد، میلاد جواهری، فاطمه رزم حسینی، مرتضی روحانی، ندا شرفی، مهدیه عرب پور، پردیس قره بگلو، نسیم نقیب زاده، آرین وزیر دفتری و مرضیه یادگار.


http://www.newdesign.ir/images2/2011-1-20-Superbike.jpgسوپربایک کاپریس که هم اکنون در خانه ای شیشه ای در پاگرد طبقه اول ساختمان تجسمی پردیس هنرهای زیبای دانشگاه تهران جلب توجه می نماید، اکنون پس از دو سال انگیزه ای شد برای عده ای از دانشجویان ورودی 1387 طراحی صنعتی تا به خلق اثری در ظاهر متفاوت ولی هم سنخ این مدل گلی دست بزنند.
سالهاست که پیشرفت تکنولوژی در صنعت خودرو بسیار تأثیر داشته است. به طوری که می توان فرم نهایی محصول طراحی شده روی کاغذ را به طور کامل به وسیله نرم افزارهای مرتبط و در دنیایی مجازی مدل سازی کرد. این موضوع تصویری نادرست از پروسه طراحی این محصولات بزرگ جثه به وجود آورده است که گویی فرم یک خودرو طرحی از پیش نهایی شده بر روی کاغذ دو بعدی است که پس از آن به دلیل نیاز صنعت به خروجی دقیق به منظور تولید انبوه، به وسیله کامپیوتر مدل سازی می شود. در حالی که طراحی خودرو روندی است متشکل از احساس و منطق که همچون مجسمه ای به دست مجسمه ساز شکل می گیرد و زنده می شود؛ فرم از روی کاغذ تحلیل شده و در دنیای حقیقی با موادی شکل پذیر به تکامل می رسد و لحظه لحظه باید با دو چشم بررسی و با دست لمس شود تا به حقیقت ذهنی طراح نزدیک تر شود؛ نه در ابعاد یک مانیتور در پشت صفحه ای شیشه ای و با حجمی نا ملموس و در واقع پروسه طراحی در بخش مدل سازی همچنان ادامه دارد.
مجسمه ای از احساس و هنر که به فراخور محدودیت هایی از جنس دیگر، از دنیای تولیدات صنعتی، با منطق و محاسبات به تعامل رسیده و کمال می یابد تا در نهایت به وسیله کامپیوتر اصلاحاتی ظریف در آن انجام پذیرد.
ابتدای سال تحصیلی 1389-1390، به پیشنهاد استاد سرکیسیان جمعی 5 نفره (لیلا انسانیت، سیاوش جعفری جوزانی، زهرا حسینی، اکرم سلطانی، فاطمه صفی خانی) به منظور ساخت یک مدل گلی انتخاب شدند. در همان هفته های آغازین مهرماه 1389 موضوع پروژه در قالب طراحی و ساخت مدل داشبورد یک خودرو در کلاس سوپر اسپرت تعریف شد.

http://www.newdesign.ir/images2/2011-1-20-Group.jpgمرحله اول پروژه در دو فاز موازی برنامه ریزی شد که یکی طراحی فرم داشبورد و کنسول میانی بر پایه یک پکیج مناسب و دیگری ساخت مکعب آموزش از گل مدل سازی به منظور آشنایی گروه با روش کار.
محصولات صنعتی به خصوص خودروها به دلیل پیچیدگی های فنی، ارگونومیک و محدودیت های تولید نیازمند مجموعه ای از اطلاعات و محاسبات هستند که کمابیش به فرم، تناسبات و همچنین چیدمان نهایی عناصر تأثیر می گذارد که انجام این محاسبات لزوما بر عهده طراح نمی باشد و افرادی متخصص این مسئولیت را بر عهده دارند.
به طور مثال Package فضای داخلی یک خودرو در زاویه شیشه ها و قوس آنها، محل قرارگیری صندلی ها، چیدمان ادوات، دکمه ها و کنترل ها، نشانگرها، زاویه فرمان و حتی فاصله زانوها تا جلوترین قسمت داشبورد تعریف می شود. لازم به ذکر است که در طول سال ها، مجموعه ای از قوانین و استانداردها به منظور طراحی Package در دانشگاه ها و کارخانجات ایجاد شده و در طول زمان اصلاح شده است که در هنگام طراحی محصول جدید مد نظر قرار می گیرند. با این وجود به علت پیچیدگی و هزینه بر بودن این پروسه، اغلب کارخانجات به استفاده از Package محصولات قبلی خود مبادرت می ورزند و صرفه به بهینه سازی و تطبیق آنها با محصول جدید بسنده می کنند و ریسک طراحی یک Package به کلی نوآورانه را فقط برای پروژه های خاص متحمل می شوند.
با شروع این پروژه در تاریخ 20 آبان 1389 نیز همچون هر پروژه دیگری اولین قدم انتخاب یک Package مناسب بود که با بررسی ابعاد و در نظر گرفتن محدودیت ها، این Package از خودروی Audi R8 گرفته شد و در ادامه طراحی فرم توسط سیاوش جعفری جوزانی با در نظر گرفتن کلیه تناسبات داشبورد R8 انجام پذیرفت.

http://www.newdesign.ir/images2/2011-1-20-sketch-a.jpghttp://www.newdesign.ir/images2/2011-1-20-sketch-b.jpgمرحله بعدی در مدل سازی یک محصول Tape Drawing خواهد بود که توضیح آن فراتر از این گزارش است. به موازات طراحی، فاز دیگر پروژه (ساخت مکعب آموزشی) به طور هم زمان آغاز شد و کمی بعد در تاریخ 16 آذر 1389 پایان یافت.
مراحل ساخت مکعب آموزشی:
1- خط کشی و شطرنجی کردن تخته MDF به عنوان Base
2- ساختن هسته چوبی
3- تکه کردن گل و قرار دادن آن در کوره
4- بارگذاری گل بر روی هسته چوبی
5- فرم دادن کلی
6- افزودن و فرم دادن جزئیات
7- فیلت زدن
8- Finishing و تمیز کردن محصول
شرح مراحل ساخت مکعب آموزشی:
مکعب ها به ابعاد 25*25*25 سانتی متر می بایست بر روی صفحه ای صاف که با خطوطی به فاصله 2سانتی متر شطرنجی شده بود ساخته می شدند. به این منظور یک تخته MDF با خراشیدن توسط تیغ کاتر با دقت شطرنجی شد و یک مکعب با فرمی ساده شده از مکعب نهایی به ابعاد 23*23*23 از جنس MDF بر روی آن نصب شد. در مرحله بعد گل مدل سازی به ضخامت 1 سانتی متر بر روی این مکعب بارگذاری شد که فرم نهایی روی آن تراشیده خواهد شد. همچنین به منظور چسبندگی بهتر میان گل و MDF سوراخ هایی بر روی MDF ایجاد شد.

http://www.newdesign.ir/images2/2011-1-20-clay-modeling-1.jpghttp://www.newdesign.ir/images2/2011-1-20-clay-modeling-2.jpgگل مدل سازی که در کوره به دمای 55 درجه گرم نرم شده بود، با دست به صورت لایه های نازک بر روی MDF بارگذاری شد تا به ضخامت بیش از 1 سانتی متر رسید. سطوح صاف و عمود با استفاده گل به کمک لیسه های مخصوص مدل سازی پس از سرد شدن گل اولیه در تمام وجوه مکعب به وجود آمد. سطوح منحنی نیز با استفاده از شابلون هایی که با دست و از جنس پلکسی ساخته شده بودند شکل گرفتند. آخرین مرحله ی فرم دادن، تراشیدن فیلت ها با شابلون های ساخته شده به اندازه شعاع هر فیلت بود و در نهایت کلیه سطوح با لیسه های نازک تمیز (Finish) شدند.

http://www.newdesign.ir/images2/2011-1-20-clay-modeling-3.jpghttp://www.newdesign.ir/images2/2011-1-20-clay-modeling-4.jpghttp://www.newdesign.ir/images2/2011-1-20-clay-modeling-5.jpghttp://www.newdesign.ir/images2/2011-1-20-clay-modeling-6.jpghttp://www.newdesign.ir/images2/2011-1-20-clay-modeling-7.jpghttp://www.newdesign.ir/images2/2011-1-20-clay-modeling-8.jpghttp://www.newdesign.ir/images2/2011-1-20-clay-modeling-9.jpghttp://www.newdesign.ir/images2/2011-1-20-clay-modeling-10.jpghttp://www.newdesign.ir/images2/2011-1-20-clay-modeling-11.jpghttp://www.newdesign.ir/images2/2011-1-20-clay-modeling-12.jpg

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:26 PM
روش های مدل سازی سریع Rapid Prototyping

امروزه رمز موفقیت شرکت های طراح و سازنده، به روز نمودن به موقع محصولاتشان می باشد. در بازار رقابتی امروز، نیاز به ساخت محصولات جدید و جایگزینی با محصولات موجود به خوبی حس می شود. نمونه سازی سریع اولین و مهم ترین قدم در این راه است.

نمونه سازی سریع تکنولوژی نسبتاً جدیدی است که در آن یک نمونه به صورت لایه لایه مستقیماً از روی فایل مدل سه بعدی آن ساخته می شود. در این روش هیچ محدودیتی از نظر شکل هندسی وجود نداشته و نمونه بدون نیاز به هیچ قالب یا ابزاری با سرعت و دقت بسیار بالایی ساخته می شود. کاربرد اصلی نمونه سازی سریع در زمینه طراحی مهندسی در صنایع مختلف به عنوان یکی از زنجیره های طراحی تا تولید محصولات جدید می باشد.
پس از طراحی یک محصول، نمونه ای از طرح سریعاً ساخته شده و در اختیار تیم طراحی مهندسی قرار می گیرد تا از جنبه های مختلف مورد ارزیابی قرار گیرد و پس از رفع ایرادات احتمالی و تأیید نهایی طرح، اقدام به تولید انبوه گردد. این تکنولوژی در زمینه ساخت مدل های پزشکی، جواهر آلات، ماکت سازی، هنر و معماری نیز کاربردهای رو به گسترشی دارد.
از جمله ی این کاربرد ها می توان این موارد را برشمرد:
کاربرد در صنعت: ساخت نمونه قطعات صنعتی در صنایع مختلف نظیر: الکترونیک، خودرو، هوافضا، لوازم خانگی، اسباب بازی و. . . جهت انجام تست های مختلف
کاربرد در طراحی صنعتی: ساخت نمونه اولیه از طرح محصول جدید در مراحل مختلف طراحی جهت بررسی از نظر زیبایی، ارگونومی، امکان سنجی تولید، بازار یابی و ...
کاربرد در ماکت سازی: ساخت اجزای ماکت های معماری، سازه، صنعتی، تأسیسات، نیروگاه و... در مقیاس های مختلف با هرگونه پیچیدگی و طرافت به صورت یکپارچه
کاربرد در جواهر سازی: ساخت مدل های جواهر آلات با دقت و ظرافت بالا و طبق سفارش مشتری جهت استفاده در فرآیندهای ریخته گری
کاربرد در هنر و مجسمه سازی: ساخت انواع مجسمه، تندیس و قطعات تزئینی جهت فرآیندهای ریخته گری
کاربرد در پزشکی: ساخت مدل بافت های سخت یا نرم، خارج کردن تومور، بازسازی دندان، ترمیم استخوان های شکسته، ساخت پروتزها و ایمپلنت های سفارشی
مزایای استراتژیک استفاده از نمونه سازی سریع:
- کاهش زمان و هزینه سیکل طراحی تا تولید محصول جدید
- افزایش سرعت طراحی محصول جدید و اعمال سریع اصلاحات
- عرضه سریع محصولات جدید در بازار رقابتی
- امکان بازار یابی محصول جدید قبل از تولید و کاهش ریسک تولید
- امکان ساخت نمونه های پیچیده بدون هیچ گونه محدودیت در شکل هندسی
- سرعت و راحتی فرآیند
- دقت بالای نمونه سازی
مقایسه با روش CNC:
نمونه سازی سریع راه حلی برای تمام مسائل ساخت نیست. مزیت عمده نمونه سازی سریع در مقایسه با روش CNC امکان ساخت قطعات با هرگونه پیچیدگی شکل هندسی می باشد. روش CNC یک تکنولوژی اقتصادی، رایج و در دسترس می باشد که امکان استفاده از هرنوع مواد در آن وجود دارد. در برخی روش ها دقت نمونه سازی سریع به خوبی روش CNC نیست.
دامنه مواد:
بسته به فرآیند هر روش، مواد محدودی قابل استفاده می باشند.
مواد های گوناگونی با خواص مکانیکی متنوع برای هر روش به سرعت در حال گسترش و عرضه می باشد.
دامنه مواد مورد استفاده عبارت است از پلاستیک، فلز، کاغذ، سرامیک
اطلاعات ورودی:
فرمت های igs، stp، model، catpart و. . .
مدل های حجمی:
Wire frame Surface، Solid،
دسته بندی روش ها:
معیارهای مختلفی برای دسته بندی روش های نمونه سازی سریع وجود دارد:
دسته بندی بر اساس نوع ماده مورد استفاده:
روش هایی که از مایع استفاده می کنند
روش هایی که از پودر استفاده می کنند
روش هایی که از ماده جامد استفاده می کنند
روش های متداول:
• SLA یا Stereo Lithography Apparatus
• SLS یا Selective Laser Sintering
• FDM یا Fused Deposition Modelin
• PolyJet یا Polymer Jet Printing
• ThermoJet
• 3DP یا 3Dimensional Printing
• LOM یا Laminated Object Manufacturing
مدل سازی سریع به روش SLA:
1- تابش باریکه لیزر روی سطح رزین مایع (فوتو پلیمر)
2- پلیمریزاسیون نوری رزین و جامد شدن لایه
3- چسبیدن لایه ها به یکدیگر به دلیل خاصیت خود چسبندگی مواد
4- ساخت ساپورت مشبک هم زمان از همان ماده

http://www.newdesign.ir/images2/2011-3-29-SLA.jpgمزایای: SLA
- اولین روش نمونه سازی سریع (سال 1986)
- صافی سطح بالا
- دقت بالا (0. 1 mm)
- حداقل ضخامت لایه 0. 05 mm
- امکان ساخت قطعات بزرگ
- امکان استفاده از مواد شفاف
- امکان تغییر رنگ محدوده خاصی از قطعه
معایب: SLA
- خواص مکانیکی نسبتاً ضعیف
- سرعت ساخت پایین
- نیاز به ساخت ساپورت
- کثیفی کار با رزین مایع
- پایداری ابعادی کوتاه مدت
- نیاز به عملیات تکمیلی در دستگاه (PCA)
- قیمت بالای دستگاه
- هزینه نسبتاٌ بالای خدمات
مدل سازی سریع به روش SLS:
1- پهن شدن یک لایه پودر ترموپلاستیک
2- پیش گرم پودر توسط هیتر تا دمای زیر سینتر شدن
3- تابش باریکه لیزر روی سطح پودر گرم و اعمال توان حرارتی
4- جوش سطحی ذرات پودر (سینتر شدن)
5- بدون نیاز به ساخت ساپورت

http://www.newdesign.ir/images2/2011-3-29-SLS.jpgمزایای SLS:
- عدم نیاز به ساپورت
- خواص مکانیکی بالا (قطعات عملکردی)
- تنوع مواد (پلاستیک - فلز - ماسه)
- استفاده از مواد پلی آمید
معایب SLS:
- صافی سطحی پایین
- دقت 0. 2 mm
- نیاز به سیکل خنک شدن
- عدم توانایی ساخت قطعات ظریف
- قیمت بالای دستگاه
- هزینه نسبتاً بالای خدمات

مدل سازی سریع به روش FDM:
1- تغذیه فیلامنت پلاستیکی به یک نازل
2- گرم شدن نازل و ذوب مواد
3- حرکت نازل در صفحه XY
4- خروج مذاب پلاستیک از نازل
5- سرد شدن مواد و تشکیل لایه
6- ساخت هم زمان ساپورت متراکم

http://www.newdesign.ir/images2/2011-3-29-FDM.jpgمزایای FDM:
- استفاده از مواد ABS، پلی کربنات، موم
- استفاده به عنوان قطعات عملکردی
- حل شدن ساپورت در حلال
- پولیش پذیری مناسب
- سادگی کار با دستگاه
- بی صدا بودن و مناسب محیط اداری
معایب: FDM
- کیفیت سطحی متوسط
- ابعاد کوچک ساخت
- نیاز به ساخت ساپورت
- سرعت نسبتاً پایین ساخت
مدل سازی سریع به روش PolyJet:
1- خروج رزین فوتوپلیمر از هد دستگاه
2- تابش هم زمان نور UV توسط لامپ
3- جامد شدن رزین و تشکیل لایه
4- ساخت هم زمان ساپورت متراکم

http://www.newdesign.ir/images2/2011-3-29-PolyJet.jpgمزایای PolyJet:
- نازک ترین ضخامت لایه (16 میکرون) و صافی سطح عالی
- قابلیت ساخت جزئیات و ظرایف قطعات
- دقت ساخت 0. 1 mm
- ساخت دیواره های نازک با حداقل ضخامت 0. 6 mm
- سرعت نسبتاً بالای ساخت
- امکان استفاده از مواد شفاف
- ساخت قطعات از جنس مشابه ABSو PP
معایب PolyJet:
- نیاز به ساخت ساپورت
- سختی خروج ساپورت
- خواص مکانیکی متوسط
- هزینه خدمات متوسط
- ابعاد کوچک ساخت
مدل سازی سریع به روش ThermoJet:
1- خروج موم مذاب از هد دستگاه
2- سرد شدن موم و تشکیل لایه
3- فرز کاری سطح لایه برای رسیدن به ضخامت لایه مورد نظر
4- ساخت هم زمان ساپورت متراکم

http://www.newdesign.ir/images2/2011-3-29-thermojet.jpgمزایای ThermoJet:
- ساخت مدل مومی جهت ریخته گری دقیق
- صافی سطح مناسب
- ابعاد دستگاه مناسب محیط اداری
معایب ThermoJet:
- استحکام ضعیف قطعات مومی
- ناپایداری در برابر حرارت
- سرعت پایین ساخت
- صدای فرز کاری
- نیاز به ساخت ساپورت
مدل سازی سریع به روش 3DP:
1- پهن شدن یک لایه گچ روی سطح
2- پرینت شدن چسب روی گچ
3- چسبیدن ذرات گچ و تشکیل لایه

http://www.newdesign.ir/images2/2011-3-29-3DP.jpgمزایای 3DP:
- عدم نیاز به ساپورت
- امکان استفاده از مواد رنگی هم زمان
- سرعت ساخت بالا (5 تا 10 برابر سایر روش ها)
- هزینه پایین خدمات (25% هزینه سایر روش ها)
- بازیافت مواد استفاده نشده
معایب 3DP:
- استحکام ضعیف قطعات
- صافی سطح ضعیف
- دقت متوسط
- ابعاد کوچک ساخت
مدل سازی سریع به روش LOM:
1- لایه گذاری کاغذ چسب دار
2- حرکت غلطک داغ روی کاغذ
3- فعال شدن چسب حرارتی و چسبیدن لایه کاغذ
4- برش مرز های مقطع مربوطه در صفحه XY
5- برش قسمت های اضافی کاغذ به صورت مربعی

http://www.newdesign.ir/images2/2011-3-29-LOM.jpgمزایای LOM:
- ظاهر شبه چوب
- قابلیت کار با مدل مشابه مدل های چوبی
- مناسب برای قطعات حجیم و توپر
- مناسب برای مدل های ریخته گری
- عدم نیاز به ساپورت
معایب LOM:
- استحکام ضعیف قطعات
- ناپایداری در برابر رطوبت
- دقت ابعادی ضعیف
- نامناسب برای دیواره های نازک
- صافی سطح پایین
منبع: برگرفته از سمینار "کارگاه نمونه سازی سریع"، ارائه شده توسط مهندس رضا معینی در دانشگاه علم و صنعت ایران

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:27 PM
گزارش ساخت مدل داشبورد در دانشگاه تهران - قسمت دوم

http://www.newdesign.ir/images2/2011-6-3-dashboard-clay-modeling-3.jpgدر مدل سازی محصولات صنعتی به طور کلی دو مورد را می توان مد نظر قرار داد، یکی تکنیک ساخت و ابزار و مواد مورد استفاده می باشد و دیگر درک فرم، حجم، تناسبات و رعایت قوانین و محدودیت های محصول مورد نظر، که مورد دوم البته به ابزار و روش ساخت چندان متکی نبوده و در تمام روش ها کما بیش ثابت است.

تا پیش از شروع ساخت مدل و درگیر مباحث تکنیکی شدن، نخست باید به آنالیز سطوح و فرم ها پرداخت که در این فرایند ابعاد و تناسبات پکیج نیز دخیل هستند. طراح بر اساس این درک، نقشه ای در مقیاس واقعی ترسیم می کند و پس از آن ساخت مدل آغاز می شود. گاه پیش از ساخت مدل یک پیش ماکت نیز به منظور درک بهتر و رفع برخی اشتباهات و ایرادات احتمالی ساخته می شود. در کشیدن این نقشه ی یک به یک (تصویر 5 و 6) که روی کاغذ شطرنجی و با نوار چسب مشکی رنگ ترسیم می گردد، ابتدا بر اساس اطلاعات Package یک سری از جایگذاری ها و محدودیت ها مشخص می شود. این جایگذاری ها کمک به مشخص کردن محل اجزا و شاید به نوعی مهار کردن اسکچ در ذهن طراح می باشد. با اینکار برخی از خطوط مهم اسکچ بر روی Package منطبق شده و بر اساس آن ها سایر خطوط و احجام با توجه به تناسبات اسکچ بر روی نقشه منتقل می گردند.
آنچه در درک فرم و حجم محصول اهمیت دارد توانایی تصور حجم کلی فاقد فیلت و تفکیک سطوح مختلف از یکدیگر بر اساس محل تقاطع آنهاست. البته لازم به ذکر است که این تفکیک کردن تا حدی (هرچند کم) تابع تکنیک ساخت نیز می باشد و بستگی به محدودیت ها و اصول تعریف شده ی کار با مواد، ابزار یا نرم افزار های مورد استفاده دارد.
هنگامی که بحث از روش و تکنیک های ساخت می شود، در مدل سازی Clay ابزاری به نام Rake (تصویر 7) جهت برداشتن و کندن نیاز است. علاوه بر این لیسه های مختلف slick (تصویر 8) نیز جهت فرم دادن به صفحات مورد استفاده قرار می گیرند. این لیسه ها از جنس فنر بوده که در ضخامت های مختلف و قابلیت انعطاف متفاوت، با لبه های صاف، قوس دار و دندانه دار موجود می باشند. همچنین دسته ای وسایل اندازه گیری و علامت گذاری شامل کولیست پایه دار (تصویر 9)، شابلون های از جنس پلکسی به شکل کمان و یا منحنی(تصویر 10)، شابلون شانه ای (تصویر 11)، نخ ماهیگیری، لاک غلط گیر یا رنگ و... قابل استفاده است.
برای شروع ساختن مدل ابتدا به یک Base خط کشی شده مطابق همان خط کشی ها و مختصات نقشه نیاز داریم (تصویر 12) با فواصل mm100 که طراز و کاملاً صاف باشد نیاز است. روی این Base یک Structure فلزی، چوبی یا ترکیبی ساخته می شود (تصویر 13) که وظیفه ی تحمل وزن گل و استحکام مدل را بر عهده دارد، این Structure سپس با یونولیت پوشانده شده (تصویر 14) تا حجم آن نزدیک به حجم نهایی مدل شود (البته حدود mm 20 داخل تر از سطح نهایی) و به منظور جلوگیری از ترکیب گل و یونولیت که باعث کاهش کیفیت گل می شود روی یونولیت لایه ای از چسب چوب کشیده می شود. سپس بارگذاری گل یا loading آغاز می گردد (تصویر 15). در مرحله ی بعدی پس از مشخص کردن نقاطی از روی نقشه Tape بر روی مدل فرم کلی تراشیده شده و صفحات اصلی، بزرگ و پایه ای که به نوعی صفحات دیگر تابع فرم این صفحات می باشند ساخته می شود(تصویر 16) تا با برش زدن این صفحات اصلی و یا استفاده از لبه های آن ها صفحات تابع شکل گیرند.
روند ساختن هر صفحه بدین صورت می باشد که نخست باید نقاطی مشخص از آن صفحه از روی نقشه و یا با توجه به صفحات کناری مشخص گردد، سپس فرم لبه های صفحه و پس از آن مقاطع یا section طولی و عرضی به شکل تار و پود به وسیله ی فشار دادن شابلون های پلکسی مناسب موجود یا ساخته شده بر اساس tape در محل هر مقطع و لبه مشخص و علامت گذاری می شود. روی اثر این مقاطع و لبه ها لایه ای از لاک غلط گیر کشیده می شود تا در حین کشیدن لیسه سطح گود نشده و section از بین نرود. (تصویر 17 و 18)
هنگامی که تمامی صفحات به اتمام رسیدند (تصویر 19)، نوبت به اعمال برش ها، افزودن جزئیات و فیلت زدن لبه های احجام می رسد. در اجرای سطوح کوچک از wire استفاده می شود (تصویر 20). پس از آن مدل به وسیله ی لیسه های نازک و ظریف اصطلاحاً Finish شده تا ایرادات جزئی آن گرفته شود و سطوح کاملاً صاف و صیقلی شوند. برای اطمینان از کیفیت سطوح روی آنها را با برچسب های مخصوصdionac یا فویل پوشانده و بازتاب های آن را بررسی می کنند (تصویر 21 و 22).
در پروسه ی مدل سازی لازم به ذکر است که نه این نقشه و نه حتی اسکچ نهایی شده نیستند، گاه فرمی که نهایتاً بر روی مدل و بر اساس این دو به وجود می آید مناسب نبوده و ناپخته به نظر می رسد، در این حالت معمولا طراح با مشورت مدل ساز دست به اصلاح و اعمال تغییرات در اسکچ در عین وفادار ماندن با کلیت و اصل فرم می زند و به تبعیت از آن نقشه و مدل تغییر می کنند.
این حالت گاه در اثر تفاوت های تناسبات بین اسکچ و Package ایجاد می شود. به طور مثال ممکن است فرمی با ابعاد و انحنانی خاص ابتدا در اسکچ زیبا باشد، ولی پس از آنکه در ابعاد Package جای می گیرد و به اجبار تغییر می کند دیگر زیبایی خود را از دست می دهد و یا با سایر قسمت ها ناهماهنگ می شود.



http://www.newdesign.ir/images2/2011-6-3-dashboard-clay-modeling-1.jpg
1
http://www.newdesign.ir/images2/2011-6-3-dashboard-clay-modeling-2.jpg
2
http://www.newdesign.ir/images2/2011-6-3-dashboard-clay-modeling-3.jpg
3
http://www.newdesign.ir/images2/2011-6-3-dashboard-clay-modeling-4.jpg
4


http://www.newdesign.ir/images2/2011-6-3-dashboard-clay-modeling-5.jpg
5
http://www.newdesign.ir/images2/2011-6-3-dashboard-clay-modeling-6.jpg
6
http://www.newdesign.ir/images2/2011-6-3-dashboard-clay-modeling-7.jpg
7
http://www.newdesign.ir/images2/2011-6-3-dashboard-clay-modeling-8.jpg
8


http://www.newdesign.ir/images2/2011-6-3-dashboard-clay-modeling-9.jpg
9
http://www.newdesign.ir/images2/2011-6-3-dashboard-clay-modeling-10.jpg
10
http://www.newdesign.ir/images2/2011-6-3-dashboard-clay-modeling-11.jpg
11
http://www.newdesign.ir/images2/2011-6-3-dashboard-clay-modeling-12.jpg
12


http://www.newdesign.ir/images2/2011-6-3-dashboard-clay-modeling-13.jpg
13
http://www.newdesign.ir/images2/2011-6-3-dashboard-clay-modeling-14.jpg
14
http://www.newdesign.ir/images2/2011-6-3-dashboard-clay-modeling-15.jpg
15
http://www.newdesign.ir/images2/2011-6-3-dashboard-clay-modeling-16.jpg
16


http://www.newdesign.ir/images2/2011-6-3-dashboard-clay-modeling-17.jpg
17
http://www.newdesign.ir/images2/2011-6-3-dashboard-clay-modeling-18.jpg
18
http://www.newdesign.ir/images2/2011-6-3-dashboard-clay-modeling-19.jpg
19
http://www.newdesign.ir/images2/2011-6-3-dashboard-clay-modeling-20.jpg
20


http://www.newdesign.ir/images2/2011-6-3-dashboard-clay-modeling-21.jpg
21
http://www.newdesign.ir/images2/2011-6-3-dashboard-clay-modeling-22.jpg
22
http://www.newdesign.ir/images2/2011-6-3-dashboard-clay-modeling-23.jpg
23
http://www.newdesign.ir/images2/2011-6-3-dashboard-clay-modeling-24.jpg
24


http://www.newdesign.ir/images2/2011-6-3-dashboard-clay-modeling-25.jpg
25
http://www.newdesign.ir/images2/2011-6-3-dashboard-clay-modeling-26.jpg
26
http://www.newdesign.ir/images2/2011-6-3-dashboard-clay-modeling-27.jpg
27
http://www.newdesign.ir/images2/2011-6-3-dashboard-clay-modeling-28.jpg
28


http://www.newdesign.ir/images2/2011-6-3-dashboard-clay-modeling-29.jpg
29
http://www.newdesign.ir/images2/2011-6-3-dashboard-clay-modeling-30.jpg
30





http://www.newdesign.ir/images2/2011-6-4-dashboard-modeling-team.jpg
دانشجویان عضو تیم مدل سازی: زهرا حسینی، فاطمه صفی خانی، لیلا انسانیت و سیاوش جعفری جوزانی (عضو سابق تیم: خانم اکرم سلطانی)زمان بندی این پروژه تا به این مرحله به شرح زیر می باشد:
شروع ساخت structure /base در تاریخ 16 آذر 1389
پایان ساخت structure /base در تاریخ 4 دی 1389
پایان نقشه و فرم دادن یونولیت 13 دی 1389
پایان loading در تاریخ 15 دی 1389
شروع اعمال جزییات 31 اردیبهشت 1390
پایان فرم دادن 2 خرداد 1390
شروع finishing در تاریخ 8 خرداد 1390

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:27 PM
استفاده از کامپوزیت های چوب - پلاستیک در صنعت خودرو

http://www.newdesign.ir/images2/2011-4-3-WPC.jpgعدم امکان بازیافت و قیمت بالا، همواره دو معضل عمده گسترش کامپوزیت های پلیمری در دنیا بوده اند، اما امروزه استفاده از الیاف گیاهی در ساخت کامپوزیت ها، نویدبخش افقی روشن برای صنعت کامپوزیت است. این الیاف به راحتی به چرخه طبیعت برگشته و از قیمت بسیار پایین تری برخوردارند. کامپوزیت ها، درواقع ترکیبی از الیاف تقویت کننده با یک رزین پلیمری هستند. یک قطعه کامپوزیتی ساخته شده با الیافت شیشه، پس از اتمام عمرخود، در طبیعت باقی می ماند زیرا نمی تواند مانند مواد آلی توسط باکتری ها تجزیه شود. این مشکل حتی با سوزاندن قطعه کامپوزیتی به قوت خود باقی است زیرا سوزاندن، تنها قسمت پلیمری قطعه را به طبیعت برگشت می دهد و الیاف شیشه در حین حرارت دیدن، همچنان بدون تغییر باقی می مانند. حتی اگر بخواهیم این الیاف را مجدداً مورد استفاده قرار دهیم، خواهیم دید که بعد از چند با بازیافت، مقاومت مکانیکی خود را از دست می دهند و به صورت ضایعات بلا استفاده در خواهند آمد. از سویی، الیاف شیشه درمقایسه با آهن معمولی، گران تر بوده و همین عامل باعث شده است تا در بسیاری موارد، استفاده از آهن به صرفه تر از الیاف شیشه باشد. علاوه بر آهن، آلومینیم نیز به دلیل قابلیت های بالایی که در فرایندهای شکل دهی از خود نشان می دهد و همچنین مقاومت در برابر خوردگی، یکی از رقبای سرسخت کامپوزیت ها به شمار می آیند. این دو معضل، باعث کند شدن میزان استفاده از کامپوزیت ها در صنایع ساختمان و خودرو شده است.
برای مقابله با این دو نقیصه، فعالیت هایی گسترده در زمینه استفاده از الیاف گیاهی همچون کنف و چتایی در ساخت قطعات کامپوزیتی صورت گرفته است. این فعالیت ها طی دهه گذشته به نحوی چشمگیر افزایش یافته و از سوی کشورهای توسعه یافته و درحال توسعه همچون آمریکا، هند و غیره دنبال می شود.
الیاف گیاهی بسیار سبک بوده و فوق العاده ارزان تر از الیاف شیشه هستند. آنها خواص مکانیکی بسیار خوبی از خود نشان می دهند و به سادگی در انواع فرایندهای شکل دهی کامپوزیت ها نظیر پالتروژن یا قالب گیری فشاری، قابل استفاده هستند. برخلاف آنچه که از الیاف گیاهی انتظار می رود، سرعت اشتعال کامپوزیت های الیاف گیاهی (WPC) بسیار پایین تر از حد تصور است. این الیاف از نظر مقاومت و قیمت، حد واسط پلاستیک ها و کامپوزیت های الیاف شیشه محسوب می شوند. بنابراین در ساخت قطعات تزئینی و سایر قطعاتی که نیازمند مقاومت فوق العاده نیستند (اصطلاحاً سازه های غیرباربر) رقبای مناسبی برای پلاستیک ها، فایبرگلاس و حتی چوب و آهن به شمار می آیند. در مقام مقایسه نیز کامپوزیت های الیاف گیاهی (WPC) نسبت به بهترین پلاستیک ها تا 30 درصد مقاوم تر هستند. مجموع این عوامل باعث شده است تا صنایع ساختمان و خودرو به عنوان بزرگ ترین صنایع مصرف کننده کامپوزیت ها، استقبال مناسبی از کامپوزیت های الیاف گیاهی (WPC) کنند.
WPC چیست؟
در 1970 کامپوزیت Wood Plastic Composite با نام اختصاری WPC به عنوان کامپوزیتی مدرن در ایتالیا ظهور یافت، در اوایل 1990 کاربرد آن در آمریکای شمالی معروف شد و با شروع قرن 21، در هند، مالزی، سنگاپور، ژاپن و چین گسترش یافت. WPC را می توان یکی از بخش های پویای صنعت پلاستیک امروز، با میانگین نرخ رشد سالانه تقریبی 18 درصد در آمریکای شمالی و 14 درصد در اروپا دانست. گزارش ها نشان می دهند که در 1999حدود 460 میلیون تن WPC تولید شده و این میزان در سال 2001 تا حدود 700 میلیون تن افزایش یافته است.
صنعت پلاستیک، برای اصلاح کارایی پلاستیک ها، به صورت سنتی از تالک، کربنات کلسیم، میکا و الیاف کربن و شیشه استفاده می کند. صنایع مهم نظیر: هوا فضا، خودرو، سازه ها و بسته بندی، اشتیاق زیادی برای گسترش کامپوزیت های نو نشان می دهند. شاهدی بر این مدعا، جایگزینی الیاف غیرآلی مانند شیشه یا آرامید با الیاف گیاهی به عنوان فیلر است.
به هر کامپوزیتی که شامل الیاف گیاهی (چوب یا غیر چوب) و مواد ترموست یا ترموپلاست باشد WPC گفته می شود. ترموست ها پلاستیک هایی هستند که یک بار شبکه ای شده و نمی توانند دوباره مذاب شوند. این مواد، شامل رزین هایی مانند اپوکسی و فنولیک هستند. ترموپلاستیک ها را می توان به دفعات ذوب کرد. این خصوصیت، به دیگر مواد مانند الیاف چوب اجازه می دهد که با پلاستیک ها برای تشکیل محصولات کامپوزیتی مخلوط شوند. PP، PE، PVC به صورت گسترده برای WPCها استفاده شده و به صورت رایج در محصولات ساختمان، سازه ها، اسباب و وسایل و خودرو مورد استفاده قرار می گیرند.
WPC عموماً از اختلاط الیاف گیاهی با پلیمر یا با اضافه کردن الیاف چوب به عنوان فیلر به ماتریس و فرایند پرسکاری یا قالبگیری تحت دما و فشار بالا به دست می آید. افزودنی هایی مانند رنگدانه ها، عوامل اتصال دهنده، پایدار کننده ها، عوامل پف کننده، تقویت کننده ها و روان کننده ها برای رسیدن به محصول نهایی استفاده می شوند.
الیاف گیاهی:
بیشتر تحقیقات دانشگاهی و پیشرفت های صنعتی معطوف به یافتن راه های جدید خلق مواد شیمیایی سبز و دوستدار محیط زیست، برای طیف وسیعی از کاربردها شده است. الیاف را می شود به دو گروه اصلی مصنوعی و طبیعی طبقه بندی کرد. الیاف طبیعی با پتانسیل ارائه در مقادیر بالاتر، قابلیت تجدید و قیمت پایین تر، به طور خاص در صنعت خودرو ارائه می شوند. عموماً الیاف طبیعی بر پایه خاستگاهشان به زیر گروه های گیاهی، حیوانی و معدنی تقسیم می شوند. تمام الیاف گیاهی از سلولز تشکیل شده اند، اما الیاف حیوانی شامل پروتئین (مو، ابریشم و پشم) هستند. الیاف گیاهی را می توان براساس قسمتی از گیاه که به دست آمده اند نیز کلاسه بندی کرد. الیاف گیاهی، شامل لیف درخت (ساقه یا بافت سلولی)، برگ، دانه، علف، پوشال، حبوبات و چوب می شوند. تعدادی از الیاف طبیعی مهم در جدول 1 لیست شده اند. باقیمانده محصولات کشاورزی مانند پوشال گندم و برنج، تفاله نیشکر و ساق ذرت، گرچه در مقایسه با چوب دارای سلولز کمتری هستند، اما منبع الیاف گیاهی هستند. "برگ مخملی" که در حال حاضر به عنوان علفی هرز و مشکل آفرین در کشاورزی تلقی می شود، می تواند به عنوان منبعی برای الیاف گیاهی، مورد استفاده قرار بگیرد. الیاف ساقه برگ های مخملی، خواصی مشابه با الیاف تهیه شده از پوست لیفی درختان (مانند کنف) دارند. قابلیت استفاده از کیفیت بالای این الیاف و خواص مکانیکی خوب، شرط لازم برای استفاده از این مواد درزمینه تقویت پلاستیک هاست.
الیاف گیاهی در مقایسه با الیاف شیشه دارای مزایا و معایبی هستند. خواص بومی، قابلی تخریب توسط عوامل بیولوژیکی، قیمت پایین، طبیعت غیرفرسایشی، استفاده بی خطر، مصرف انرژی کم، خواص ویژه بالا، چگالی کم و دامنه وسیعی از انواع الیاف، فاکتورهای مهمی برای قبول این مواد در بازارهایی مانند صنعت خودرو و ساختمان با حجم استفاده بالاست. به علاوه، عامه مردم به محصولاتی که از مواد قابل تجدید دوستدار محیط زیست ساخته می شوند، تمایل بیشتری دارند.
درهرحال اشکالاتی مانند تمایل به تشکیل توده طی فرایند، پایداری حرارتی پایین، مقاومت کم به رطوبت و تغییرات کیفی در فصول مختلف (حتی بین یک گونه گیاهی در شرایط کشت یکسان)، به صورت جدی پتانسیل استفاده از الیاف گیاهی را به عنوان تقویت کننده پلیمرها کاهش داده است. جذب رطوبت بالای الیاف گیاهی منجر به تورم و وجود حفره در سطح می شو که به افت خواص مکانیکی و کاهش پایداری ابعادی کامپوزیت ها می انجامد. اصلاح سطحی الیاف گیاهی مانند استفاده از مواد شیمیایی آبگریز (مانند PPgMA) یا اصلاح با مونوموهای وینیلی می تواند جذب رطوبت آنها را کاهش دهد. یکی از معایب عمده الیاف گیاهی، سازگاری کم آنها با ماتریس های پلیمری است که منجر به دیسپرسیون غیر یکنواخت و خواص مکانیکی ضعیف می شود. چوب و پلاستیک، شبیه آب و روغن هستند و خوب مخلوط نمی شوند.
بیشتر پلیمرها به ویژه ترموپلاستیک ها، موادی غیرقطبی هستند که با مواد قطبی نظیر الیاف چوب، سازگار نبوده و در WPC منجر به چسبندگی ضعیف بین پلیمر و الیاف می شوند. به منظور بهبود پیوستگی و چسبندگی بین الیاف و ماتریس های ترموپلاستیک، از اتصال دهنده های شیمیایی یا عوامل سازگار کننده استفاده می شود. بعضی ترکیبات مانند هیدروکسید سدیم، سیلان، اسید استیک، ایزوسیانات، پرمنگنات پتاسیم، پروکساید و غیره به عنوان مواد افزایش دهنده چسبندگی شناخته شده اند. عوامل اتصال دهنده با الیاف آب دوست به صورت شیمیایی و با زنجیر پلیمر از طریق خیس کردن اتصال برقرار می کنند.
مسئله بعدی، دمای فرایند است که انتخاب ماتریس ها را محدود می کند. الیاف گیاهی، متشکل از موادآلی مختلفی هستند و اصلاح حرارتی آنها منجر به تنوعی از تغییرات فیزیکی و شیمیایی می شود. تخریب دمایی این الیاف، منجر به خواص ارگانولپتیک ضعیفی مانند بو، رنگ و زوال خواص مکانیکی آنها می شود. همچنین، این پدیده منجر به تولید محصولات گازی می شوند. هنگامی که فرایند در دمای بالای 200 درجه سانتی گراد انجام شود، ممکن است باعث افزایش تخلخل و کاهش چگالی و خواص مکانیکی شود، لذا برای بهبود پایداری حرارتی، از پوشش دادن یا پیوند زدن با مونومرها استفاده می شود.
برای بهبود خواص مکانیکی ترموپلاستیک ها، از موادی مختلف مانند الیاف کربن و شیشه استفاده می شود که می توان آنها را با الیاف گیاهی جایگزین کرد، به صورتی که از کارایی برابر یا بهتر از مواد مذکور برخوردار شوند. این مواد، وزن محصولات را تا حدود 15 درصد کاهش داده و شیمی سطح بسیار فعالی دارند. الیاف شیشه، باعث بروز مشکلات پوستی و تنفسی می شوند، این عیب را می توان با استفاده از الیاف گیاهی، کاهش داد.
الیاف گیاهی مورد استفاده در پلیمرها اشکال گوناگونی دارند، لذا خواص محصول نهایی با استفاده از اندازه، شکل و خواص الیاف گیاهی تعیین می شوند. فاکتورهای دیگر مانند اندازه الیاف، مورفولوژی، ترکیب شیمیایی، چگالی، ضخامت، درصد الیاف و مقدار عوامل اتصال دهنده، بر خواص استحکامی WPC مؤثر است.
کاربرد کامپوزیت های سبز در صنایع خودرو:
تولیدکنندگان و مهندسان، همواره در حال پایش مواد جدید و فرایندهای بهبود یافته برای استفاده در تولید محصولات بهتر و بنابراین نگهداری حاشیه رقابتی و افزایش حاشیه سود خود هستند. از WPCها درموارد متعددی برای کاربردهای خودرویی، سازه ای، دریایی، الکترونیکی و هوا فضا استفاده می شود.

http://www.newdesign.ir/images2/2011-4-3-WPC-2.jpgدر حال حاضر، بازار WPCها بازاری چند میلیون دلاری است. بزرگ ترین بازار شناخته شده برای WPCهای سبز، جایگزینی فولاد و الیاف شیشه در قطعات خودرو است. از این مواد در ساخت قطعات تریم داشبورد، پنل های درب، طاقچه عقب، کفی صندلی، پشت سری صندلی و پوشش داخل کابین استفاده می شود. الیاف گیاهی به صورتی گسترده در عایق های صوتی حرارتی مورد استفاده قرار می گیرند. استفاده از الیاف کتان در دیسک ترمز با هدف جایگزینی با الیاف آزبست، یکی از دیگر مثال هاست. تعداد کمی از قطعات بیرونی نیز با استفاده از کامپوزیت های حاوی الیاف گیاهی ساخته می شوند.
مسئله حفاظت از محیط زیست، اهمیتی ویژه برای خودروسازها دارد، شاید به همین دلیل است که روند تولیدات، متمایل به محصولات دارای قابلیت بازیافت است. برطبق خط مشی 2000/53/EG که توسط کمیسیون اروپایی تهیه شده است، مقرر شده بود که در سال 2005، حدود 85 درصد از وزن خودرو می بایستی با مواد قابل بازیافت ساخته شود. این درصد تا سال 2015 باید به 95 درصد افزایش یابد. خودروها باید از 95 درصد مواد قابل بازیافت تشکیل شوند که 85 درصد قابلیت بازیافت از طریق استفاده مجدد یا بازیافت مکانیکی و 10 درصد از بازیافت انرژی یا بازیافت حرارتی بوده و این موضوع به طور حتم منجر به استفاده از WPCها خواهد شد. با وجود تمامی پیشرفت های صورت گرفته، هنوز هم بازیافت مواد مصرفی در خودرو، کاری بسیار دشوار است زیرا جنس بیشتر آنها، مواد پلیمری مبتنی بر پایه نفت بوده که با ساختارهای کامپوزیتی ترکیب شده اند.
شرکت دایملر/ بنز، ایده جایگزینی الیاف شیشه با الیاف گیاهی در قطعات خودرو را از 1991 گسترش داد. مرسدس در 1996 از الیاف کنفی در پنل های درب بنز کلاس E استفاده کرد. دایملر-کرایسلر در سپتامبر 2000 از الیاف گیاهی برای تولید خودروهایش استفاده کرد. الیاف تهیه شده از پوست لیفی درختان، به دلیل خواص استحکامی بالایی که نشان داده اند، به صورت ابتدایی در کاربردهای خودرویی مورد استفاده قرار گرفته اند. دیگر مزیت استفاده از الیاف درختی در کاربردهای خودرویی، کاهش وزن بین 10 تا30 درصد و درنتیجه کاهش در هزینه تولید است. در واقع تمام خودروسازان بزرگ آلمان (دایملر-کرایسلر، بنز، فولکس واگن، گروه آئودی، BMW، فورد و اپل) در حال حاضر از WPCها در کاربردهایی متعدد و مختلف، استفاده می کنند. دایملر-کرایسلر در قطعات داخلی، مانند داشبورد و پنل های درب، از کامپوزیت های PP و الیاف گیاهی استفاده کرده است. در مدل A2 سال 2000 آئودی، پنل های تریم درب از پلی اورتان تقویت شده با کتان ساخته شده اند. دایملر-کرایسلر، تحقیقات خود را بر کامپوزیت های پلی استر تقویت شده با الیاف گیاهی، برای کاربرد آن در قسمت های خارجی خودرو، متمرکز کرده است.
تحقیقات نشان داده اند که استفاده از الیاف چوب یا انواع مختلف الیاف مشتق شده از زمین، مزایای فراوانی برای استفاده در کاربردهای خودرویی دارند. این کامپوزیت ها از نقطه نظری تکنیکی، استحکام مکانیکی و خواص آکوستیکی را افزایش می دهند، وزن قطعه، مصرف سوخت، زمان فرایند و هزینه های تولید را کاهش داده و امنیت مسافر و قابلیت تخریب توسط عوامل بیولوژیکی را برای قطعات داخلی خودرو بهبود می بخشند. مثلا، مرسدس کلاس E به کاهش وزن قابل توجه 20 درصد دست یافته و خواص مکانیکی آن برای حفاظت مسافرین در تصادفات، بهبود یافته است. از نظر ملی نیز، الیاف گیاهی قابل نو شدن بوده (هر ساله تولید می شوند)، از قابلیت تخریب توسط عوامل بیولوژیکی برخوردار بوده و دوستدار محیط زیست هستند.
کاربردهای مختلف در صنعت خودرو عبارتنداز:
- روکش درب جلو
- روکش درب عقب
- روکش صندوق عقب
- طاقچه عقب
- پشتی صندلی
- کشویی سقف متحرک
- چراغ های جلو

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:28 PM
تاریخچه لاستیک های طبیعی و مصنوعی

لاستیک به ماده مهم اقتصادی و راهبردی تبدیل شده است. در ایالات متحده، مصرف سرانه لاستیک تقریبا 16.8 و در هندوستان تنها 0.22 است. صنایع حمل و نقل، شیمیایی، برق و الکترونیک و همچنین فضایی همگن از مصرف کنندگان اصلی لاستیک هستند. وقتی تولید لاستیک طبیعی (کائوچو) به دلیل تهاجم ژاپن به مناطق تولید لاستیک سنتزی کرد که به سرعت هم توسعه یافت. به طوری که در حال حاضر 88 درصد لاستیک مصرفی در ایالات متحده منشا سنتزی دارد. صنعت لاستیک موارد زیر را شامل می شود. تولید مواد اولیه لاستیک های سنتزی، انواع گوناگون لاستیک، واردات لاستیک طبیعی، تولید افزودنی های لاستیک و نهایتا ساخت فراورده های لاستیکی.

در ابتدای جنگ جهانی دوم وقتی تولید لاستیک طبیعی (کائوچو) به دلیل تهاجم ژاپن به مناطق تولید لاستیک متوقف شد. ایالات متحده اقدام به ساخت واحدهای تولید لاستیک سنتزی کرد که به سرعت هم توسعه یافت. به طوری که در حال حاضر 88 درصد لاستیک مصرفی در ایالات متحده منشا سنتزی دارد. بنابراین عموما لاستیک ها را به دو نوع لاستیک طبیعی و لاستیک سنتزی طبقه بندی می کردند. امروزه لاستیک ها را به روش های مختلف دسته بندی می کنند.
تاریخچه:
کریستف کلمب دریافت که بومیان آمریکا با توپ های لاستیکی بازی می کنند. اشیای لاستیکی نیز از چاه مقدس "ایا" در یوکاتان به دست آمده بود. لاستیک، تا جایی که می دانیم محصول سرزمین آمریکا است ولی تنها از طریق انتقال آن به خاور دور و کشت در آنجا به این حد توسعه یافته است. نام Rubber به معنی پاک کن را پریستلی کاشف اکسیژن عنوان کرد. وی اولین کسی بود که قابلیت لاستیک در پاک کردن اثر مواد را مشاهده کرد. مواد لاستیکی تنها نتیجه تلاش در جهت تفلیحی و حفظ موادی چون افتیون، بوتا دی ان و ایزوپرن بودند که از تقطیر تخریبی لاستیک طبیعی به دست می آمدند، بدین ترتیب راه تولید لاستیک سنتزی گشوده شد.
با آغاز جنگ جهانی اول، انواع نامرغوب لاستیک از دی متیل بوتا دی ان در آلمان و روسیه تولید شد. "گودیر" با کشف پخت لاستیک توسط گوگرد در سال 1839 به شهرت رسید. این کشف مشکل چسبانکی طبیعی لاستیک را حل کرد و آن را به صورت تجاری در آورد. بیشترین تغییرات به لحاظ تاریخی نتیجه محدودیت واردات لاستیک طبیعی به آمریکا بر اثر تهاجم نیروهای ژاپنی در سال 1941 بوده است. این حرکت سبب پژوهش و ساخت انواع لاستیک های سنتزی طی سال های بعد شد.
انواع لاستیک ها
1- لاستیک های طبیعی (natural rubber)
2- لاستیک های مصنوعی (synthetic rubber)
لاستیک طبیعی:
گیاهان بیشماری از جمله قاصدک، گوایل، گل روبینه و توت آمریکایی به عنوان منبع لاستیک پیشنهاد شده بودند. ولی هیچ یک توفیق درخت شیرابه ساز هوآ برزیلینسیس و همچنین صمغ درخت ساپوریلا و درخت بالاتا را نداشته است. لاستیک طبیعی عمدتا در کشتزارهای مالزی، اندونزی، لیبریا تولید شد، احتمالا به این علت که آنها مشکل بیماری های قارچی و حشرات را که کشتزارهای بومی در آمریکا را تهدید می کرد نداشتند. حدود 7 سال زمان لازم است تا این درختان به سن باروری برسند و پس از آن به مدت چند سال بار می دهند. بهره باردهی در طول جنگ دوم افزایش یافت و در حال حاضر از کشف انواع اصلاح شده درخت، بهره ای بیش از 3000 کیلوگرم در هکتار (در سال) به دست می آید.
http://www.newdesign.ir/images2/2011-7-21-latex-tree.jpgساختار لاستیک طبیعی:
لاستیک طبیعی یا کائوچو، پلی ایزوپرن است و مولکول های آن بر اثر کشش، بلوری می شوند، بدین ترتیب شکل مطلوبی از تقویت حاصل می شود. به عنوان پیش نیاز ساختاری، مولکول های لاستیک های طبیعی و سنتزی باید طویل باشند. خاصیت مشخصه کشیدگی برگشت پذیر به دلیل ترتیب اتفاقی و کلافی زنجیرهای بلند بسپاری است. بر اثر کشش، زنجیرها بهم می خورند ولی مثل یک فلز، پس از رها کردن تنش به شکل کلافی خود بر می گردند. لاستیک طبیعی 6 تا 8 درصد مواد غیر پلاستیکی دارد و در برابر گرما اندوزی مقاومت زیادی نشان می دهد.
روش تهیه لاستیک طبیعی:
برای به دست آوردن شیرابه، پوست درخت را طوری برمی دارند که مایع در فنجان های کوچکی جمع شود، فنجان ها باید مرتبا جمع آوری شوند تا از گندیدگی یا آلودگی شیرابه جلوگیری شود. پس از آن شیرابه به محل جمع آوری برده می شود و در آنجا پس از صاف شدن با افزودن آمونیاک محافظت می شود. لاستیک از طریق فرآیندی موسوم به انعقاد جدا می شود. این کار با افزودن اسیدها یا نمک های مختلف انجام می گیرد. در طی این عمل، لاستیک به شکل یک توده سفید خمیری از مایع جدا می شود، و سپس از آن با استفاده از غلتک ورقه ای و در نهایت خشک می گردد.
روش جدیدتر این است که با استفاده تیغه های دوار یا اعمال برش بین دو غلتکی که با سرعت متفاوت می چرخند، شیرابه منعقد شده را به دانه تبدیل می کنند. دانه ها سپس به مدت چند ساعت در خشک کن های مکانیکی خشک می شوند، این عمل در روش قدیمی که از هوا یا دود چوب برای خشک کردن استفاده می شد چندین روز به طول می انجامید. به هر صورت ورقه یا دانه خشک شده متراکم و از آن مدل هایی به وزن 33 کیلوگرم می سازند.
مقداری از لاستیک طبیعی به صورت شیرابه به بازار عرضه می شود. پیش از آنکه لاستیک را بتوان با انواع افزودنی های لازم آمیزه کاری مثل دوده (به عنوان پرکن) گوگرد یا ترکیبات گوگردی، تسریع کننده و ولکانش، ضد اکسنده محافظ و روغن بر روی همان غلتک ها یا مخلوط کن ممکن است به ارتفاع یک ساختمان دو طبقه باشد و در عین حال تنها مقدار کمی لاستیک را در یک زمان می توانند عمل آورند. یک نمونه مخلوط کن ممکن است به ارتفاع یک ساختمان دو طبقه باشد و در عین حال تنها بسته های 250 کیلوگرمی را جوابگو باشد. پس از اختلاط، لاستیک با روزن رانی یا قالب گیری به شکل محصول دلخواه در می آید و بعد پخت می شود و ولکانشی به یک پلیمر سخت شبکه ای می انجامد که با گرمادهی مجدد نرم و با ذوب نمی شود.
لاستیک مصنوعی:
دو لاستیک صناعی که برای نخستین بار با موفقیت تجاری همراه بودند، یعنی نئوپرن و تیوکول، هر دو برحسب تصادف تولید شدند. کشف نئوپرن شبه بخت یارانه و کشف تیوکول بخت یارانه بود.
شیمیدانان با حرارت دادن لاستیک در شرایط تنظیم شده و شناسایی قطعاتی که از تجزیه آن به دست می آمد، مطالبی در باره ساختار مولکولی لاستیک آموختند. یکی از این قطعات ایزوپرن بود، که ترکیبی پنج کربنی با دو پیوند مضاعف است. در سال 1920 هرمان استاودینگر مقاله معروفی نوشت که در آن برای ساختار فراورده های طبیعی مهمی نظیر لاستیک، سلولوز، و پروتئین ها، و نیز برخی مواد صناعی که ویژگی های مشابهی داشتند، توجیهی ارائه شده بود. به نظر وی این مواد، که ظاهراً با ترکیبات آلی ساده تر تفاوت مرموزی داشتند، پلیمر بودند (این کلمه از دو واژه یونانی پلی به معنای چندین و و به معنی پار یا قطعه مشتق شده است). پلیمرها از مولکول های عظیمی تشکیل شده اند که در آنها واحدهای تکرارشونده با همان انواعی از پیوندهای شیمیایی که در ترکیبات ساده تر دیده می شوند به هم متصل شده اند. به عنوان نمونه فرمول مولکول لاستیک چنین پیشنهاد شد:
فرض شد که تعداد زیادی واحد ایزوپرن "منومر" (یک پاره) در درخت کائوچو طی واکنش های زیست شناختی به یکدیگر متصل می شوند و مولکول های پلیمری بزرگ لاستیک به دست می آید.
پس از آنکه این فرمول برای لاستیک طبیعی پیشنهاد شد، تلاشهای زیادی برای تهیه نوعی لاستیک صناعی که ساختار مولکول و خاصیت ارتجاعی لاستیک به دست آمده از درخت را داشته باشد انجام شد. ایزوپرن در معرض کاتالیزورهای مختلفی قرار گرفت تا معلوم شود آیا به شکل چیزی مثل لاستیک پلیمریزه می شود یا نه. این تلاش ها به اندازه ای موفقیت آمیز بودند که مشخص شد نظریه استاد "ودینگر" صحیح است، اما جنبه های جزئی تر ساختار مولکولی ناشناخته بودند، تا سرانجام کارل زیگلر در 1953 کاتالیزورهای تنظیم کننده آرایش فضایی را کشف کرد (در فصل 26 در باره این اکتشاف بخت یارانه توضیح داده شده است). معلوم شد که در لاستیک طبیعی آرایش واحدهای منومر ایزوپرن " تمام - سیس" است؛ این آرایش را می شد با کاتالیزورهای جدید در لاستیک صناعی تقلید کرد، در حالی که کاتالیزورهای قبلی باعث ایجاد آرایش اتفاقی واحدهای سیس و ترانس می شدند. تنها از این موقع بود که تولید لاستیک صناعی مقدور گردید، به نحوی که تقریباً نمی شد فرقی بین آن و همتای طبیعی اش گذاشت. امروز مهم ترین عامل تعیین کننده استفاده از لاستیک طبیعی یا صناعی در ساخت تایر و تولیدات دیگر قیمت نفت است، که ماده اولیه لاستیک صناعی است.
دکتر و. س. کلکات، که در آزمایشگاه جکسون شرکت دوپون پژوهش می کرد، متوجه تحقیقاتی که پدر نیولند در دانشگاه نوتردام انجام داده بود شد. نیولند کشیشی کاتولیک، رئیس نوتردام و شیمیدان بود. او با انتشار نتایج تحقیقاتش نشان داد که استیلن، هیدروکربنی که فرمولH2 C2 را دارد، تحت شرایطی یک یا دوبار به خود اضافه می شود، و وینیل استیلن و دی وینیل استیلن، که مولکول هیی با فرمولC6H6، C4H4 هستند، ایجاد می کند. به عقیده کلکات ممکن بود این دیمرها و تریمرها آن قدر به واحد سازنده لاستیک طبیعی، یا ایزوپرن، شباهت داشته باشند که بتوان از آنها برای تهیه لاستیک صناعی استفاده کرد. عده ای از شیمیدانان زیر دست خود را در دوپون به این کار مشغول ساخت، اما موفقیتی نصیب شان نشد، بنابر این نزد والاس کارودرز رفت، که در ایستگاه آزمایشی دوپون که محل انجام مهم ترین پژوهش ها در زمینه پلیمرها بود مقام سرگروهی داشت.
کارودرز به مسئله علاقه مند شد. از شیمیدانی به نام آرنولد کالینز که زیر نظرش کار می کرد خواست تا نمونه ای از مخلوط خامی را که به روش نیولند از استیلن به دست می آمد تخلیص کند. وقتی کالینز این کار را انجام داد توانست مقدار ناچیزی مایع جدا کند که به نظر می رسید نه وینیل استیلن باشد نه دی وینیل استیلن، و نیولند نیز آن را شرح نداده بود. اما آن را دور نریخت، بلکه در مدت تعطیلات آخر هفته بر میز کارش در کناری گذاشت. وقتی دوشنبه برگشت متوجه شد که مایع سفت شده است، و وقتی آن را بررسی کرد، دریافت که حالتی لاستیکی پیدا کرده است، تا حدی که وقتی آن را روی میزش می انداخت، برمی گشت.
شاید بگویید این هیچ تصادف نبود، بلکه همان چیزی بود که کلکات انتظارش را می کشید یا حتی پیش بینی می کرد. اما وقتی این جامد لاستیکی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت، معلوم شد شکل پلیمری هیدروکربن استیلن نیست، بلکه در آن کلر وجود دارد، که کاملاً غیر مترقبه بود. ظاهراً این کلر ناشی از اسید کلریدریک (HCI) بود که در روش نیولند برای به دست آوردن دیمر و تریمر استیلن استفاده می شد، و به وینیل استیلن اضافه شده بود. محصولی که از این اضافه شدن به دست آمد به دلیل شباهتش به ایزوپرن، کلروپرن نام گرفت. تنها تفاوتی که وجود داشت این بود که در مولکول منومر آن، اتم کلر به جای یک گروه متیل (واحدی مولکولی متشکل از یک اتم کربن متصل به سه اتم هیدروژن، یعنی CH3) قرار گرفته بود. این پلیمر یزاسیون خود به خودی کلروپرن در طی تعطیلات آخر هفته بر میزکالینز ایجاد جامد لاستیک مانندی کرده بود که شرکت دوپون نئوپرن نامید.
معلوم شد که این لاستیک صناعی جدید بر خلاف لاستیک طبیعی مقاومت زیادی در برابر نفت، بنزین واوزون دارد. همین ویژگی ها باعث شد دوپون آن را با وجود گران تر بودنش در مقایسه با لاستیک طبیعی، در سال 1930 تولید و به بازار عرض کند. نئوپرن هنوز هم مفید و ارزشمند است؛ دوامش در کار بردهای سنگینی همچون شلنگ های صنعتی، پوشش کف کفش، درزگیری دور شیشه، تسمه های انتقال نیروهای مکانیکی سنگین و پوشش کابل های برق، اثبات شده است. از کاربردهای تازه و جالب آن، استفاده از نئوپرن به عنوان ماده چسباننده کمربندهای چرمی دو لایه است: با این ماده می توان دو نوار چرمی سیاه و قهوه ای را بدون دوزندگی به طور دایمی به هم چسباند و کمربندهای دو رنگ قابل تعویض تولید کرد.
در سال 1924 ج. س. پاتریک تصمیم گرفت از مقادیر زیاد اتیلن و گاز کلر که محصول جانبی فرایندهای صنعتی بود، ماده مفیدی تهیه کند. از قبل می دانستندکه از ترکیب این دو ماده دی کلرید اتیلن به دست می آید؛ پاتریک مشغول آزمایش بر روی واکنش مواد مختلف با دی کلرید اتیلن بود، به این امید که اتیلن گلیکول، که محصول قابل فروشی بود، تولید شود. یکی از موادی که امتحان کرد پلی سولفید سدیم بود. واکنش این ماده با دی کلرید اتیلن موجب تولید مایع گلیکولی که به دنبال آن بود نشد، بلکه ماده ای نیمه جامد و لاستیکی به دست آمد. پاتریک بی درنگ به اهمیت بالقوه این جسم لاستیکی پیش بینی نشده پی برد، و طرح پژوهشی گسترده ای را آغاز کرد که پس از مدت کوتاهی به در خواست ثبت امتیاز و تأسیس شرکتی برای تولید این لاستیک صناعی جدید منجر شد.
شرکت شیمیایی تیوکول، که پاتریک رئیس آن بود، تیوکول A را در سال 1929 به بازار فرستاد. ساختار مولکولی آن با لاستیک طبیعی کاملاً تفاوت داشت، ولی در عین حال ارتجاعی بود. نسبت به لاستیک طبیعی یک برتری داشت و آن اینکه مثل نئوپرن در برابر مواد نفتی مقاوم بود. اما چندی نگذشت که عیب بزرگ آن معلوم شد: بوی گندی داشت!
شرکت تیوکول و دیگران لاستیک های پلی سولفید متعددی تولید کردند. در به کار گرفتن آنها از مقاومتشان در مقابل فراورده های نفتی و ویژگی های عایق کاری خوبشان نظیر درزگرفتن دور شیشه های اتومبیل و پوشاندن مخازن سوختی که در بال های هواپیماها وجود دارند استفاده می شد. چون لاستیک های تیوکول را می شد در دمای پایین تثبیت کرد، مدتی از آنها به عنوان چسباننده و جزئی از سوخت های جامد موشک برای پرتاب ماهواره ها و سفینه های فضایی به مدار استفاده می شد. در سال 1982 شرکت نمک مورتون، شرکت تیوکول را خرید و تشکیل شرکت مورتون تیوکول را داد؛ هر دو شرکت قبل از ادغام در یکدیگر مواد شیمیایی تخصصی تولید کرده بودند و پس از ادغام نیز به کار خود ادامه دادند. شرکت مورتون تیوکول که از پیمانکاران عمده در ساخت شاتل فضایی نا فرجام چلنجر بود، دچار بدنامی زیادی شد. اما حلقه O شکلی که انفجار سفینه فضایی مزبور را به آن نسبت می دادند از لاستیک های صناعی پلی سولفید تیوکول نبود، بلکه آن را از ویتون، نوعی پلیمر ارتجاعی که از لحاظ شیمیایی بیشتر به تفلون شباهت دارد، تهیه کرده بودند.
نگاه اجمالی:
لاستیک های سنتزی به دو گروه ولکانش پذیر و ولکانش ناپذیر دسته بندی شده اند. این کار از طریق ترکیب شیمیایی زنجیر بسپار هم انجام می گیرد. پرمصرف ترین لاستیک سنتزی SBR است. از دیگر کشپارهای معمولی می توان پلی بوتا دی ان، پلی اتیلن - پروپیلن، لاستیک پوتیل، نئوپرن، لاستیک های نیتریل و پلی ایزوپرن را نام برد.
تولید مواد اولیه لاستیک های سنتزی:
مواد اولیه ای یا تکپارهایی که به طور عمده در تولید لاستیک ها مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از:
بوتا دی ان:
بخش عمده بوتا دی ان به عنوان محصول جانبی از کراکینگ نفت (با بخار) در تولید اتیلن به دست می آید. هیدروژن زدایی از بوتان یا بوتن روش دیگری است که در صورت کمی تولید به صورت عملیات یک مرحله ای یا دو مرحله ای انجام می گیرد. تولید سالانه بوتا دی ان حدود 1. 8 میلیون تن است.
استیرن:
عمدتا در تولید پلاستیک های پلی استیرن به کار می رود. روش عمده تولید استیرن از طریق واسطه اتیل بنزن است. ابتدا بنزن با اتیلن آلکیل دار می شود. سپس بر روی کاتالیزگر کلرید آلومینیم، اسید فسفریک جامد یا سیلیس - آلومین به استیرن هیدروژن زدایی می شود.
اکریلونیتریل:
عمدتا از روش سوهیو ساخته می شود. در این فرآیند، پروپیلن در یک واکنشگاه کاتالیزی سیال بستر با هوا و آمونیاک عمل می شود. سیال خروجی در یک واحد خوب دو سویه تصفیه و آکریلونیتریل از طریق تقطیر جز به جز جدا می شود.
کلروپرن:
تکپاری است که از آن لاستیک نئوپرن ساخته می شود. این ماده از استیلن و هیدروژن کلرید به دست می آید. ابتدا استیلن به مونو وینیل استیلن، دیمر می شود (دیمریزاسیون). سپس در واکنش با کلرید هیدروژن به کلروپرن تبدیل می گردد.
ایزو بوتیلن:
تکپار مصرفی در ساخت لاستیک بوتیل است و از تقطیر مشتقات گازی نفت به دست می آید.
ایزوپرن:
ایزوپرن را می توان از هیدروژن زدایی ایزوپنتال تولید کرد. ایزوپرن از پروپیلن هم ساخته می شود. همچنین از ایزوبوتیلن و متانول می توان ساخت و محصولی که به این روش به دست می آید خلوص بالایی دارد.
اتیلن و پروپیلن:
از برش های سبک نفتی به راحتی به دست می آید و این دو ترکیب را می توان از کراکینگ پروپان با برش های سنگین تر (توسط بخار) تهیه کرد.
روش های تولید لاستیک سنتزی:
روش امولسیون سرد:
در یک امولسیون در دمای 5 درجه سانتیگراد و به مدت 8 تا 12 ساعت انجام می گیرد. این عمل اغلب در یک مجموعه واکنشگاه انجام می گیرد. واکنش در 60 تا 75 درصد تبدیل خاتمه می یابد. امولسیون به صورت شیرابه در مخازن ذخیره انبار و برای رسیدن به نوع لاستیک مورد نظر با دستور کار مناسبی مخلوط می شود. مخلوط ابتدا منعقد، سپس کاملا شستشو و پیش از عملیات خشکاندن آبگیری می شود. به عمده لاستیک های SBR پیش از وولکانش روغن زده می شود. نرم شدن لاستیک با روغن با اضافه کردن دوده جبران می شود.
روش محلول:
در این روش، کنترل بیشتری بر ساختار فضایی بسپار حاصل و طبعا خواص فیزیکی آن وجود دارد. توزیع واحدهای استیرن در طلوع زنجیر اتفاقی است. این بسپارش نسبت به بسپارش امولسیونی، مقاومت سایشی و خستگی بهتر، جهندگی بالاتر و گرما اندوزی کمتر دارد.
در شرایط ویژه بسپارش، همبسپارهای دسته ای استیرن و بوتا دی ان را می توان تولید کرد. این بسپارها گرما نرم اند و برای اینکه مفید باشند به و ولکانشی نیازی ندارند.
نکات قابل توجه در تولید لاستیک سنتزی
بازیابی تکپار:
کیفیت لاستیک و سرعت واکنش هر دو با پیشرفت بسپارتی کاهش می یابند، به همین علت رسم بر این است که واکنش پیش از تبدیل کامل متوقف شود. بازیابی تکپار واکنش نکرده و تخلیص، مرحله ضروری در واحد صنعتی تولید لاستیک سنتزی است. روش های بازیابی از طریق عریان سازی با بخار شیرابه ها یا تقطیر از سیستم حلال به کار گرفته می شود.
انعقاد و خشکاندن:
فرایند تکمیل معمولا رسوب دهی لاستیک از امولسیون شیرابه یا از محلول حلال در شکل تکه ای است، پس از آن لاستیک خشک و به شکل عدل متراکم می شود.
بسته بندی لاستیک:
بسته بندی لاستیک های سنتزی مهم است چون بر طرف کردن مشکلاتی از قبیل چسبندگی به کیسه بسته بندی و آلودگی ناشی از حفاظت ناکافی گاهی امکان پذیر است و برخی لاستیک ها به دلیل جریان یافتن شکل خود را از دست می دهند.

HAMEDZH2
Saturday 20 April 2013-1, 02:28 PM
قالب های سنبه ماتریس فلزی

بسیاری از مهم ترین و کاربردی ترین قطعات صنعتی، قطعات فلزی هستند که عموما از مواد اولیه و ورق های خام در ضحامت های مختلف و با دقت بالا ساخته می شوند. فرآیند ساخت چنین قطعاتی مرهون صنعت مادری به نام صنعت قالب سازی است.
http://www.newdesign.ir/images2/2011-7-29-mold.jpgقالب سازی به عنوان یکی از صنایع مادر، جزو اقتصادی ترین منابع تکنولوژیک هر کشوری محسوب می گردد و دارای شاخه های متنوع صنعتی می باشد. زیرشاخه های صنعت قالب سازی عبارتند از:
1- قالب سازی فلزی (سنبه ماتریس)
2- قالب سازی پلاستیک
3- قالب سازی لاستیک
4- قالب سازی دایکست (تزریق آلومینیوم و سرب)
5- قالب سازی دایکست (تزریق برنج و فولاد)
6- قالب سازی فورج (گرم و سرد)
7- قالب سازی ریژه (تزریق دستی آلومینیوم و سرب)
8- قالب سازی اکستروژن (شلنگ ها و لوله های پلی اتیلن و مقاطع آلومینیومی)
9- قالب سازی سانتریفیوژ (گریز از مرکز)
در این مطلب به طور خاص اصول طراحی قالب های سنبه ماتریس فلزی مورد بررسی قرار می گیرد.
قالب سازی سنبه ماتریس دارای روش ها و اتودهای مختلفی می باشد که هر کدام از آنها با در نظر گرفتن نوع قطعه و میزان تولید و سرعت تولید قطعه و دقت آن قابل اجرا می باشد.
روش های ساخت قالب سنبه ماتریس:
1- سنبه ماتریس ساده:
از این روش برای قالب های بسیار ساده و کم دقت استفاده می شود. در عین حال بسیاری از قالب سازان به دلیل صرفه اقتصادی، این روش را به سایر روش های طراحی قالب ترجیح می دهند! در این روش یک استپ ایستگاهی قبل یا بعد از ماتریس قرار می گیرد و از قالب استفاده می گردد.
2- قالب سنبه ماتریس سایدکاتر Side cutter
در این نوع قالب عرض ورق طبق محاسبات فنی به دست آمده و چند میلی متر تلورانس برای آن در نظر گرفته می شود و در قسمت بالا یا پایین کانال یک سنبه که آن هم به اندازه ایستگاه برش است قرار می گیرد برشی خورده و باعث می شود که:
- عمر قالب بالا می رود
- سرعت تولید افزایش می یابد
- دقت قالب و قطعه تولید شده بسیار بالا است و لذا برای دستیابی به قطعات استاندارد مناسب تر است.گ
http://www.newdesign.ir/images2/2011-7-29-LightingBase-ProgressiveMold.jpg3- قالب سازی سنبه ماتریس مرحله ای ساده (پروگرسیو ساده)
قالب پروگرسیو، ترکیب چند قالب جداگانه می باشد که به طور فشرده در یک قالب طراحی شده و عملی را که چند قالب مجزا در چند مرحله انجام می دهند، در یک مرحله به انجام می رساند. به عنوان مثال اگر قطعه ای داری چند برش و پانچ و نهایتا برش محیطی باشد که برای هرکدام از این مراحل باید یک قالب ساخته شود، می توان از یک قالب پروگرسیو تک مرحله ای استفاده کرد. قالب پروگرسیو معمولا برای برش های بیضوی و شکل های هندسی و همچنین پانچ و برش کاری مورد استفاده قرار می گیرد.
4- قالب سنبه ماتریس مرحله ای مرکب (پروگرسیو مرکب)
این قالب نیز مانند قالب پروگرسیو ساده است با این تفاوت که در قالب پروگرسیو مرکب می توان عملیات های مانند حک کردن مارک، کوبش، خمش، کشش و ... را مطابق نقشه فنی در نظر گرفت. لازم به ذکر است که محاسبات فنی این نوع قالب ها برای کاربردهای متفاوت، کاملا متفاوت بوده و نیاز به دانش فنی بالایی برای رسیدن به قطعه مطلوب دارد.
5- قالب سنبه ماتریس کوبش
کارایی این قالب صرفا برای انجام عمل کوبش و به ویژه حک کردن انواع علائم تجاری و مارک های مختلف بر روی قطعات صنعتی می باشد. کاربرد دیگر این روش، پرچ های سربی و آلومینیومی جهت فیکس کردن قطعه به قطعه است.
6- قالب های سنبه ماتریس با نوار تغذیه (Feeder)
این نوع قالب قابلیت استفاده در تمام روش های قالب سازی را با شرایط طراحی مختلف دارد. تفاوت این روش با سایر روش ها در آن است که قطعه مورد نظر به جای تولید از یک ورق برش خورده، از متریال موجود در یک رول توپی به صورت برگ به برگ تغذیه می گردد. مزایای این روش عبارتند از:
- سرعت بالای تولید
- کاهش پرت ورق های پس ماند از پرس کاری
- پایین آمدن نفر-ساعت کاری بر روی قالب
- کاهش استهلاک قالب
شایان ذکر است که انتخاب روش ساخت قالب نیازمند محاسبات فنی با در نظر گرفتن نوع متریال مصرفی است. انتخاب روش صحیح قالب سازی نقش کلیدی در عمر قالب و قطعه دارد.
قسمت های مختلف قالب سنبه ماتریس:

http://www.newdesign.ir/images2/2011-7-29-molddesign.gifقالب های سنبه ماتریس عموما از 6 بخش اصلی تشکیل می شود که ممکن است با توجه به نیازهای خاص و با در نظر گرفتن محاسبات فنی، این بخش ها کاهش یا افزایش داشته باشند.
1- کفشک: که عموما سه نوع آهنی، فولادی، چدنی هستند که به صورت آماده در بازار موجود است. کفشک ها با توجه به اندازه و موقعیت قرار گرفتن در پنل های راهنما، دارای انواع متعددی با ابعاد و اندازه های مختلف هستند
2- سنبه گیر: وظیفه نگه داری سنبه قالب را بر عهده دارد.
3-4: ورق گیر و ورق پران که وظیفه آن نگه داشتن و جدا کردن ورق از ماتریس می باشد.
5-6: سنبه و ماتریس که سنبه بخش مثبت و ماتریس بخش منفی قالب را تشکیل می دهد.