تبلیغات
اصفهان کامپوزیت - مطالب مرتضی طلاکوب
 
اصفهان کامپوزیت
متنوع ترین، باکیفیت ترین و ارزانترین محصولات کامپوزیتی را از ما بخواهید.


كامپوزیت های الیاف كربن در خودروهای گازسوز

صنعت خودرو بازار بالقوه گسترده ای برای پلاستیك های تقویت شده با الیاف است. در سالهای گذشته مواد و تركیبات پلاستیكی تقویت شده با شیشه به طور تدریجی وارد بازار خودرو شده اند. بهای بالای الیاف پیشرفته همانند كربن و آرامید، مصرف آنها را توسط خودروسازان محدود كرده است. با این وجود با آغاز قرن 21، كاربرد پلاستیك های تقویت شده در صنعت خودرو ادامه یافته و كامپوزیت های الیاف كربن كاربرد بیشتری خواهند یافت.

مقداری از فناوری مورد نیاز برای ساخت قطعات خودرو از پلاستیك های تقویت شده با الیاف كربن (CFRP) در دسترس است و افزون بر آن، فرایندهای ساخت جدیدی نیز در حال گسترش هستند كه به كارگیری  CFRP را در خودرو اقتصادی كرده و آنها را به رقابت با مواد مرسوم و متداول قادر می سازد.

صنعت جهانی خودرو، در 30 سال گذشته تغییر زیادی كرده است. در آغاز دهه 1970 فولاد ماده ساختاری مهمی در خودروها بود و پلاستیك های تقویت شده با الیاف (FRP) به دنبال جایگاهی در بازار خودرو بودند. برای جلب رضایت شركت های بزرگ نفتی، آمریكایی ها به سمت خودروهای سواری چهاردر بزرگ و استیشن و خودروهای دارای موتور نیرومند و پرمصرف گرایش داشتند. بنزین ارزان بود و آلودگی هوا نیز خیلی مشكل ساز نبود. بحران نفت در اواسط دهه 1970 منجر به افزایش بهای بنزین و تشكیل صف های دراز در پمپ بنزین ها شد. بیشتر آمریكایی ها در برابر افزایش بهای بنزین واكنش نشان دادند و خودروهایی كوچك تر با موتورهای كوچك تر و كم مصرف تر خریدند. این امر راه ورود خودروهای كوچك تر را از ژاپن و اروپا به سمت بازارهای آمریكا باز كرد.

همچنین در دهه 1970 موضوع آلودگی هوا در شماری از شهرهای بزرگ آمریكا همانن لس آنجلس، شیكاگو و نیویورك توجه عمومی را به خود جلب كرد. در هر صورت، پلاستیك های تقویت شده با شیشه به مقدار زیادی در خودروها كاربرد یافتند. این مواد نخست برای ساخت قطعات تزریقی كوچك و سپس قطعات بزرگتری همچون سپر، تزئینات درون خودرو، داشبورد و ... به كار گرفته شدند.

علل كندی نفوذ كامپوزیت ها در صنعت خودرو در آغاز دهه 1970عبارت بودند از:

- گران تر بودن رزین ها و الیاف شیشه نسبت به فلزات

- عدم توجه به مشكل آلودگی هوا

- ارزانی بنزین و جذاب نبودن موضوع مصرف كمتر بنزین در اثر سبكی قطعات FRP

- غیرممكن بودن حفظ میزان بالای تولید خودرو، بدون افزایش ماشین آلات و ابزار با توجه به طولانی بودن چرخه پخت سیستم های

 رزینی آن زمان

- هزینه بالای تبدیل تجهیزات فراوری فولاد به FRP

صحبت های یك مهندس ساخت و تولید درباره  آن دوران جالب است. او سخت كوشانه برای ساخت در صندوق عقب خودرو از جنس كامپوزیت الیاف شیشه فعالیت می كرد. این امر افزون بر ظاهری مناسب، كاهش وزن و مقاومت به خوردگی خوبی داشت، اما تولید آن بسیار گران تمام می شد. اوتلاش می كرد یكی از گروههای خودروسازی را قانع كند كه این قطعه را جزء تولیدات خود قرار دهد ولی پاسخی كه از جانب یكی از مدیران آشنا با مسائل مالی آن شركت دریافت كرد، این بود: "درست است كه وزن كاهش می یابد اما میلیون ها دلار برای تجهیزات شكل دهی فلزات در دیترویت سرمایه گذاری شده است. به گفته شما باید اینها را دور ریخت و تجهیزات جدیدی برای شكل دهی پلاستیك ها خرید. ایا می دانید چه هزینه ای برای حفظ میزان بالای تولید صرف میشود و این هزینه ها چه بر سر تراز مالی ما خواهد آورد؟"

كم كم صنعت خودرو به مواد FRP گرایش پیدا كرد. اما هنوز هم كاهش وزن و مقاومت به خوردگی نسبت به هزینه های تولید از اهمیت كمتری برخوردار است. با توجه به حجم بالای سرمایه گذاری انجام شده برای تجهیزات ساخت خودرو از مواد فلزی، صنعت خودرو هنوز حالت فلزی دارد. پرسش مهم این است كه آیا میتوان بر این مشكل غلبه كرد؟

 

جهت مطالعه "صنعت خودرو در قرن بیست و یكم" به ادامه مطلب مراجعه نمایید.




ادامه مطلب


نوع مطلب : 4.دانستنی و اخبار در زمینه کامپوزیت، 5.3.کاربرد در صنعت حمل و نقل، 
برچسب ها : خودروهای گازسوز، HMMWV، پلاستیك های تقویت شده با الیاف كربن (CFRP)، صنعت خودرو در قرن بیست و یكم، CFRP، انجمن بین المللی خودروهای گازسوز (IANGV)،
لینک های مرتبط :

چرا شناورسازان كشور از مواد كامپوزیتی غفلت كرده‌اند؟

طبق گزارش موسسة SPI، در سال 1997 بالغ بر یك میلیارد پوند كامپوزیت در ساخت شناورهای فایبرگلاس در آمریكا مصرف شده است. امروزه حتی كشتی‌هایی به بزرگی ده‌ها متر را از فایبرگلاس می‌سازند. علی‌رغم این آمار مصرف جهانی و وجود بازار بزرگ داخلی برای شناور و كشتی، تنها به دلیل مشكلات فرهنگی و فقدان یك سیاست حمایتی مناسب، این مواد جدید در صنعت دریایی كشور مهجور مانده‌اند. مهندس بزرگ‌زاده مدیرعامل صنایع فایبرگلاس كرمان‌خودرو در گفتگو با شبكة تحلیلگران تكنولوژی ایران (ایتان) به بررسی جوانب این مسئله پرداخته است:

سوال: باتشكر از وقتی كه در اختیار شبكه ایتان قرار دادید. امروزه شاهد آن هستیم كه صنعت كشتی‌سازی به تنهایی بالغ بر ده درصد مصرف كامپوزیت‌ها در جهان را به خود اختصاص داده است. با توجه به بالا بودن این رقم، دلایل استقبال كشتی‌سازان از مواد مركب را چگونه ارزیابی می‌كنید؟

مهندس بزرگ‌زاده: مواد مركب خصوصیات مناسب بسیار زیادی دارند. این دسته از مواد بسیار ساده‌تر از مواد سنتی مانند فلزات و چوب شكل می‌پذیرند. بنابراین برای ساخت سطوح انحنادار، استفاده از فایبرگلاس بسیار آسان‌تر از فلزات است. همچنین این دسته از مواد در محیط مرطوب و خورندة دریایی بسیار كمتر از چوب و فلز دچار خوردگی و پوسیدگی می‌شوند. این عوامل همراه با قیمت مناسب این مواد باعث شده است تا روز به روز بر میزان مصرف این مواد در صنعت كشتی‌سازی افزوده شود.

 

سوال: شناورهای فعلی كه در آب‌های ایران مورد استفا‌دة صیادان و دریانوردان است از چه موادی ساخته شده است و آیا ضرورتی برای تغییر این ماه وجود دارد؟

 

مهندس بزرگ‌زاده: اكثر شناورهای تولید شده و مورد استفاده در ایران از جنس چوب است. چوب سه نقطه ضعف مهم برای ساخت شناور دارد و امروزه شاهد آنیم كه به همین دلایل، چوب از صنعتناورسازی دنیا در حال خارج شدن است. نخست آنكه عمر چندان زیادی در مقایسه با محصولات جدید ندارد. ثانیاً ساخت شناور چوبی بسیار زمان‌بر و پرهزینه است. به عنوان عامل سوم باید گفت كه امروزه با توجه به مسائل زیست‌محیطی و لزوم توجه به حفظ منابع جنگلی، سیاست جهانی در جهت كاهش میزان مصرف چوب است. چوب تنها در كشورهای توسعه‌نیافته كه سطح تكنولوژی شناورسازی آنها پایین است مورد استفاده قرار می‌گیرد و در كشورهای صنعتی تنها در ساخت قایق‌های بادبانی تفریحی در مقیاس محدود به كار می‌رود.

 

سوال: كشور ما مرزهای آبی نسبتاً وسیعی در حوزة خزر و خلیج فارس و دریای عمان دارد. علاوه بر آن حضور كشورهای كوچك متعدد در مجاورت این حوزه‌ها، بیان‌گر بازار مصرف قابل توجهی برای شناور‌سازان است. این بازار تا چه حد ظرفیت سرمایه‌گذاری جهت تولید شناورهای فایبرگلاس را داراست؟

مهندس بزرگ‌زاده: در حاشیه‌های جنوبی و شمالی كشور بین 7 تا 8 هزار فروند شناور صیادی، باری و مسافرتی در تردد هستند. این رقم شامل شناورهایی است كه می‌توان برای ساخت آنها از فایبرگلاس استفاده كرد. قدمت بعضی از این شناورها بالغ بر 50 سال است و نیاز به جایگزینی دارند. اگر حتی سالیانه 3 درصد از این شناورهای قدیمی با محصول جدید جایگزین شود، ما نیازمند تولید حدود 200 الی 250 فروند شناور فایبرگلاس در سال هستیم. به این ترتیب خواهیم دید كه علاوه بر شركت‌های فعلی كه در زمینة تولید شناورهای كامپوزیتی فعال هستند، لازم است تا شركت‌های دیگری نیز احداث شوند تا بتوانند جوابگوی این تعداد تقاضای بازار باشند.

جهت مطالعه ادامه مصاحبه به  ادامه مطلب  مراجعه نمایید



ادامه مطلب


نوع مطلب : 4.دانستنی و اخبار در زمینه کامپوزیت، 4.3.کاربرد در صنایع دریایی، 
برچسب ها : شناورسازان، قایق کامپوزیت، کشتی کامپوزیت، صنعت كشتی‌سازی، خلیج فارس،
لینک های مرتبط :


مواد اولیه، روشهای ساخت و طراحی لوله های كامپوزیتی

مواد اولیه: الیاف، رزین ها و دیگر پركننده ها

لوله های FRP با استفاده از تقویت كننده های الیاف شیشه، رزین های گرماسخت، مواد linerviel و انواع دیگر افزودنی ها ساخته میشوند. الیاف تقویت كننده معمولاً از جنس الیاف شیشه E است. مشخصات اسمی الیاف شیشه E عبارتند از سفتی كششی درحدود 72400 مگاپاسكال، استحكام كششی در حدود 3450 تا 3800 مگاپاسكال و درصد افزایش طول درحدود 4 تا 5 درصد. انواع دیگری از الیاف در این رده عمومی وجود دارند كه نیازهای گوناگون مقاومت به خوردگی را برطرف می كنند اما الیاف شیشه E تاحدودی تمام بازار را تحت سلطه خود درآورده است. الیاف تقویت كننده دیگری برای كاربردهای ویژه و شرایط خورنده منحصر به فرد وجود دارد (مانند AR,C,FCR و جز آن). الیاف تقویت كننده بسته به فرایند ساخت لوله و تحمل بار موردنیاز، تغییر می كنند. الیاف تك جهته (تابیده شده)، الیاف كوتاه، تقویت كننده های رشته ای، نمد، الیاف بافته شده و انواع دیگر الیاف در ساخت لوله های FRP كاربرد گسترده ای دارند. درصد وزنی الیاف به طراحی محصول نهایی وابسته خواهد بود. جهت الیاف، شیوۀ چیدمان لایه ها روی هم و تعداد لایه های تقویت كننده، ویژگیهای مكانیكی، سفتی و استحكام واقعی لوله را تعیین می كند. رزین مورد استفاده در ساخت لولۀ FRP ویژگیهای خاص خود را دارد. درحالی كه ویژگیهای استحكام و سفتی رزین چندین بار كمتر از الیاف است، رزین نقش اساسی را ایفا می كند. رزین های گرماسخت گروه عمده ای هستند كه در ساخت لوله FRP به كار میروند. رزین به عنوان چسب عمل كرده و الیاف را رد ساختار لایه ای محصول پخت شده به هم متصل می كند.

رزین در برابر خوردگی ناشی از عبور گازها و سیالات از درون لوله مقاومت می كند . مشخصات فیزیكی و شیمیایی رزین، مقاومت حرارتی و ویژگی های روش ساخت نقشی كلیدی در طراحی لوله ایفا می كنند. در حالی كه رزین های پلی استر، وینیل استر و اپوكسی قصد تسلط بر بازار لوله های FRP را دارند، رزین های دیگری نیز وجود دارندكه مقاومت به خوردگی منحصر به فردی ایجاد می كنند (جدول 1).

پلی استرها اغلب برای تولید لوله هایی با قطر زیاد استفاده می شوند. وینیل استرها مقاومت به خوردگی بیشتری (معمولاً در برابر مایعات خورنده قوی مانند اسیدها و سفیدكننده ها) دارند. رزین اپوكسی معمولاً برای لوله هایی با قطر كمتر از 750 میلی متر و فشارهایی در حدود 8/20 مگاپاسكال تا 6/34 مگا پاسكال استفاده میشوند.

طراحی و تولید لوله های FRP اغلب به اجزای افزودنی نیز نیاز دارد. بیشترین افزودنی ها به شكل دهی رزین های گرماسخت كمك می كنند و همچنین ممكن است بریا تكمیل واكنش های شیمیایی و پخت چندلایی موردنیاز باشند. كاتالیزورها و سخت كننده ها در این دسته قرار می گیرند. پركننده ها ممكن است به علت مسائل اقتصادی و یا افزایش كارایی استفاده شوند. بعضی از لوله ها به ویژه لوله های گرانشی به شدت به سفتی خمشی بالایی نیاز دارند. درمورد لوله های زیرخاك، سفتی خمشی با عامل EI اندازه گیری میشود كه حاصل ضرب سفتی چندلایی كامپوزیتی (E) و ممان اینرسی سطح مقطع لوله (I) با توان سوم ضخامت دیوار نسبت دارد؛ هرگونه كوششی برای افزایش ضخامت دیواره، ممان اینرسی را به طور چشمگیری افزایش می دهد. درنتیجه بعضی از لوله های گرانشی با افزودن شن در مرحله تولید ساخته می شوند. افزایش شن مایۀ افزایش ضخامت دیواره و در نتیجه افزایش ممان اینرسی و افزایش عامل EI می شود. این كار افزایش سفتی با استفاده از ماده نسبتاً ارزان (مانند شن) نامیده میشود. بنابراین شن میتواند یك افزودنی مهم در ساخت لولۀ FRP باشد.

 به منظور مطالعه کامل مطلب به ادامه آن مراجعه نمایید.




ادامه مطلب


نوع مطلب : 4.3.کاربرد در صنایع دریایی، 6.3.کاربرد در صنعت آب و فاضلاب، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :


مقره های كامپوزیتی

خطوط انتقال و توزیع نیرو به دو چیز نیاز دارند : كابلهایی كه جریان الكتریكی را هدایت می كنند و عایق های الكتریكی (مقره های الكتریكی) كه كابل ها را از دكل های فولادی نگهدارنده شان جدا می كنند. عایق های الكتریكی متداول ، سرامیكی یا شیشه ای هستند . این مواد در كنار ویژگی های خوبی هم چون نارسانایی و مقاومت آب و هوایی ، دارای معایبی چون سنگینی وزن و شكست آسان نیز هستند و به هنگام آلودگی دچار افت ولتاژ استقامت می شوند .

     بنابراین تلاش براین است تا با كمك موادی كه بتوانند براین معایب غلبه كنند ، عایق هایی با ساختارهای جدید ساخته شوند . دهه های 1930 و 1940 شاهد ظهور نخستین مقره هایی بود كه در آن ها مواد آلی به عنوان عایق جایگزین مواد معدنی شده بودند ولی همچنان درگیر مشكلاتی در زمینه مقاومت آب و هوایی بودند و ویژگی هایشان برای كاربرد در هوای آزاد رضایت بخش نبود . در دهه 50 میلادی مقره هایی با رزین اپوكسی ساخته شدند كه سنگین بودند و در معرض پرتوی فرابنفش دچار تجزیه و كربنیزاسیون ( تشكیل مسیرهای هادی كربنی بر سطح در اثر تجزیه ) می شدند . این مقره ها به همین دلیل عملا ً به خدمت گرفته نشدند . در اواسط دهه 70 ، عایق های جدید متعددی پا به عرصه گذاشتند از جمله مقره های كامپوزیتی با چترك های عایقی از جنس لاستیك اتیلن پروپیلن EPR و اتیلن  پروپیلن دین متیلن EPDM برای اتصال ، پلی تترافلورواتیلن PTFE ، لاستیك سیلیكونی SR یا مانند آن ؛ و هسته ای از جنس پلاستیك تقویت شده با الیاف FRP . به علت نو بودن این مواد ، دشواری های فنی بسیاری وجود داشتند كه می بایست رفع می شدند ؛ همانند اتصال مواد ، نفوذ رطوبت و هم چنین مسأله بهبود یراق آلات .

 از دهه 80 تاكنون لاستیك سیلیكونی بیشترین مصرف را به خود اختصاص داده است . این امر به علت مقاومت آب و هوایی آن كه درواقع دایمی است و خواص آبگریزی آن ، كه امكان بهبود ولتاژ استقامت بیشینه را در شرایط آلودگی فراهم می كند ، بوده است . این عوامل منجر به افزایش روز افزون استفاده از مقره های كامپوزیتی شده اند . در سال 1991 نخستین مقره های كامپوزیتی 66 كیلووات با چترك هایی از جنس لاستیك سیلیكونی به كار برده شدند و در سال 1994 استفاده از آنها در سرویس های 275 كیلوولتی توسعه یافت . علاوه بر این ها ، استفاده از مقره های كامپوزیتی در قالب مقره های آویزی ، به منظور كاهش هزینه های حمل و نقل ، تسهیل فرآیند ساخت و كاهش هزینه مقره های مصرفی و به موجب آن ، كاهش هزینه های نصب و نگهداری خطوط انتقال و توزیع توجه بسیاری را به خود جلب كرده است .

     به عنوان مثال چندی پیش شركت ژاپنی فوروكاوا الكتریك Furukawa Electric نوعی مقره آویزی كامپوزیتی ارایه كرد و برای نخستین بار آن را در مقره های كششی 154 كیلوولت و زنجیره های مقره های مقره های آویزی V شكل به كار گرفت . تلاش برای توسعه مقره های كامپوزیتی برای سرویس های 1500 ولت DC و 30 كیلووات AC خط آهن هم چنان ادامه دارد.

 


 

جهت آشنایی با موارد زیر به ادامه مطلب مراجعه نمایید.

ساختمان مقره های كامپوزیتی

عملكرد عمومی

عملكرد الكتریكی عایق

عملكرد مكانیكی عایق



ادامه مطلب


نوع مطلب : 2.3.کاربرد در صنعت برق، 
برچسب ها : ساختمان مقره های كامپوزیتی، مقره های كامپوزیتی، عملكرد الكتریكی عایق، عملكرد مكانیكی عایق،
لینک های مرتبط :

كامپوزیت در مهندسی عمران

چندین سال است كه مواد كامپوزیتی به دلیل ویژگیهای منحصر به فردی همانند استحكام زیاد، وزن كم، دوام و پایداری عالی و رفتار مناسب در برابر آتش سوزی، نسبت به مواد سنتی مانند فولاد، بتن و آلومینیوم در صنایع گوناگون ازجمله هوافضا، خودرو و غیره به كار میروند. بیش از 10 سال است كه مزایای كاربردی این مواد در صنعت عمران نیز به وضوح مشاهده شده است. طرحهای پزوهشی و به دنبال آن پروژه های اجرایی انجام شده در كشورهای گوناگون در این سالها راه را برای به كارگیری این مواد در صنعت ساختمان چه در ساخت سازه های تمام كامپوزیتی و چه تقویت سازه های گوناگون دیگر هموار كرده است. به عنوان مثال، از سال 1960 پلاستیك های تقویت شده با الیاف شیشه در صنعت ساختمانی لندن به كار گرفته شده اند. در این كشور برخی از بخشهای سازه های قدیمی و مشهور همانند گنبدها و بام ها با قدمتی 70- 80 ساله با استفاده از پوشش های كامپوزیتی تعدیل شده اند.

 

پانل های GRP (پلاستیك تقویت شده با الیاف شیشه)

برخی از سازه های بزرگراهی كه از عرشه های بتنی مهار شده توسط تیرهای فولادی تشكیل شده اند، در طول عمرشان چندین بار رنگ آمیزی میشوند. تعمیر، نگهداری و رنگ آمیزی این تیرهای فولادی به ویژه در پل های قدیمی بلند كه دسترسی به آنها مشكل است، بسیار هزینه بر است. استفاده از پانل های كامپوزیتی GRP روشی مناسب برای كاهش هزینه های تعمیر و نگهداری این سازه هاست. این پانل ها از روش هایی همچون لایه چینی دستی و پالتروژن ساخته میشوند. پل وینتر بروك بر روی رودخانه تایمز در انگلستان نمونه ای از كاربرد این پانل هاست. دسترسی دائمی به این پانل ها برای بازبینی و تعمیر و نگهداری بسیار آسان است.

 

 

 پل های عابر پیاده

پل های عابر پیاده ساخته شده از مواد كامپوزیتی، نمونه های بارز گسترش كاربرد كامپوزیت های GRP در صنعت عمران هستند. چندین پل عابر پیاده مشهور جهان در دهه اخیر با استفاده از كامپوزیت ها ساخته شده اند. پل عابر پیاده باشگاه گلف ابرفلدی بر روی رودخانۀ تای در اسكاتلند در سال 1992 تكمیل شده است. سازه كابل مهار این پل با طول بیش از 113 متر نخستین پل مهمی بود كه به طور كامل از FRP و به روش پالتروژن ساخته شد. پل فایبر لاین در دانمارك، با استفاده از مقاطع استاندارد GRP های پالتروژن شده ساخته شده است. این پل بر روی یك مسیر راه آهن دو ریله كشیده شده و كابل مهاری آن 40 متر طول دارد. برای سادگی حمل و نقل، سازه اصلی این پل در دو بخش در كارخانه ساخته شده و به محل موردنظر انتقال داده شد. موشل پل عابر پیاده دیگری است كه به صورت تمام كامپوزیتی طراحی شده و در پایان سال 2000 روی رودخانه تایمز نصب شده است. طرح كامپوزیتی پیشنهاد شده برای این پل، هم در اسكلت پل و هم در فونداسیون های آن حدود 10 برابر سبك تر از نمونه فلزی آن است و باتوجه به هزینه های تعمیر و نگهداری، كل هزینه این پل كامپوزیتی حدود 10 تا 15 درصد كمتر از نمونه فلزی است.  

جهت مطالعه کامل مطلب به ادامه آن مراجعه فرمایید

 



ادامه مطلب


نوع مطلب : 3.3.کاربرد در صنعت عمران و ساختمان، 5.3.کاربرد در صنعت حمل و نقل، 
برچسب ها : كامپوزیت در مهندسی عمران، پانل های GRP، پل های عابر پیاده، تقویت سازه ها، تقویت ستون،
لینک های مرتبط :


( کل صفحات : 12 )    ...   2   3   4   5   6   7   8   ...   


امکانات جانبی
بانك اهداكنندگان غیر خویشاوند
 
 
بالای صفحه