فناوری و تکنولوژی های پیشرفته

پالتروژن (Pultrusion) یک فرآیند پیوسته است که برای تولید پروفیل های کامپوزیت پلیمری تقویت شده با الیاف (fiber-reinforced polymer (FRP)) با سطح مقطع ثابت استفاده می شود. انواع کامپوزیت ها یک ماده ترکیبی هستند که معمولا از یک پلیمر ترموست یا ترموپلاستیک تشکیل شده است که با الیاف شیشه، کربن، الیاف آرامید یا ترکیبی از آنها تقویت شده است. فرآیند پالتروژن در اوایل دهه 1950 با کار W. Brandt Goldsworthy در ایالات متحده بر روی رزین های پلی استر و Ernst Kühne در سوئیس روی رزین اپوکسی آغاز شد. از آن زمان تا کنون، این صنعت در سراسر جهان به حدود 350 شرکت تولیدکننده بزرگ گسترش یافته است که سهم بازار 10 شرکت بزرگ تقریبا 40 درصد است. امروزه، کامپوزیت‌های FRP در حال تبدیل شدن به یک انتخاب مواد به طور فزاینده‌ای محبوب در بسیاری از صنایع هستند و محصولاتی که با استفاده از فرآیند Pultrusion تولید می‌شوند، از این امر مستثنی نیستند. به عنوان مثال، بازار اروپا برای پلیمرهای تقویت شده با الیاف شیشه (1.1 میلیون تن، 2017) از سال 2009 رشد ثابت سالانه 2% را تجربه کرده است، که از این میان صنعت پالتروژن (53…

مقاله انواع پوسته های (سازه های) مورفینگ مقدمه پوسته های مورفینگ (سازه های مورفینگ/سازه های هوشمند) به سازه هایی اطلاق می شود که قادر اند شکل و هندسه خود را با توجه به شرایط مختلف تغییر دهند و از این طریق سبب افزایش عملکرد سازه ها شوند. شما دوستان عزیز می توانید با مطالعه مقالات پیشین سایت اعم از لیست زیر، می توانید درک بهتری از انواع پوسته های مورفینگ داشته باشید. مقاله سازه های مورفینگ(سازه های هوشمند) مقاله آلیاژهای حافظه دار مقاله پلیمرهای هوشمند مقاله پیزو فیلم ها (بیشتر…)

تکنولوژی تولید پالتروژن منحنی   کامپوزیت و روش های تولید آن در روزهای اولیه تولید کامپوزیت، مواد برای ساخت قطعات پلاستیکی / کامپوزیت تقویت شده با الیاف، به صورت قالبی با دست گذاشته شدند، لایه گذاری دستی در صنایع هنوز هم رایج است. اما فرآیندهای خودکار به خصوص پالتروژن، رشته پیچی، automated tape layup (ATL) و ... در طول راه برای جایگزینی یا ساده سازی عملیات دستی توسعه یافته اند. (بیشتر…)

مقاله نقش عملگرهای مختلف در سازه های مورفینگ مقدمه سازه های مورفینگ(سازه های هوشمند) به سازه هایی اطلاق می شود که قادر اند شکل و هندسه خود را با توجه به شرایط مختلف تغییر دهند و از این طریق سبب افزایش عملکرد سازه ها شوند. امروزه استفاده از این سازه ها که به آن ها سازه های هوشمند نیز اطلاق می شوند در کاربردهای مختلف، مورد علاقه طراحان قرار گرفته است. افزایش قدرت مانور هواپیماها و نیز روند روبه توسعه سفینه ها و ماهواره های فضایی از جمله دلایل افزایش تمایل به استفاده از این سازه ها می باشد. در ادامه بحث با مثال هایی به سازه های مورفینگ با استفاده از عملگرهای مختلف اشاره خواهد شد. (بیشتر…)

پالتروژن و مشکلات آن در حین تولید، وابسته به قالب و ابزارهای مورد استفاده می باشد. در این مقاله کلا فرایند پالتروژن را مورد بررسی قرار خواهیم داد. یکی از فرایندهای تولید پیوسته کامپوزیت است که جهت ساخت قطعات با خواص مکانیکی بالا و کامپوزیت هایی که بتوانند با مواد رایج مواد رایج سنتی و مهندسی قابل رقابت باشند، طراحی شده است. این فرایند جهت تولید قطعاتی با کسر حجمی بالای الیاف طراحی شده است که در آن الیاف بیشتر در جهت طولی قطعه قرار می گیرند اگرچه میتوان با استفاده از بافت مناسب الیاف، در جهت عرضی هم الیاف داشت اما عمدتاً خواص اصلی در جهت طولی است (شکل 1).

شکل 1: پالتروژن ترموست

نحوه اجرای فرایند پالتروژن بطوریکه در شکل نیز مشاهده می شود الیاف از قفسه الیاف به حمام رزین وارد و بعد از عبور از پیش شکل دهنده ها وارد قالب می شود و در مرحله آخر بعد از سیستم کشنده توسط سیستم برش به اندازه ای دلخواه پروفیل های تولید شده برش می خورند. توسعه عمده این فرایند ابتدا در امریکا انجام شده است و اولین اختراع در این زمینه در سال 1946 در خصوص تولید میله ماهیگ…

پلیمرهای هوشمند و اولین پلیمر حافظه دار در کمپانی شیمی CFD فرانسه در سال 1984 با نام تجاری پلی نوربورن (Polynorbornene) تولید شد. اثر حافظه داری جز خواص ذاتی پلیمرها برشمرده نمی شود، بلکه مجموعه ای از ساختار و مورفولوژی پلیمر به همراه فرایند های خاصی سبب ایجاد این اثر می گردد. این پدیده شامل فرایند برنامه ریزی و بازیابی می باشد. در شکل 1 مراحل بازیابی و برنامه ریزی نشان داده شده است.

شکل 1: تصویر شماتیک اثر حافظه داری یکطرفه در پلیمرها

نحوه ایجاد و ساخت پلیمرهای هوشمند در پلیمرهای حافظه دار ابتدا از طریق فرایندهای مرسوم، شکل دائمی در پلیمر ایجاد می شود و سپس در مرحله دیگر که به آن مرحله بازیابی گفته می شود نمونه پلیمری تحت تغییر شکل قرار می گیرد و شکل موقت خود را بدست می آورد. با بکارگیری یک محرک خارجی مثل نور، حرارت، میدان الکتریکی و یا مغناطیسی، پلیمر به شکل اصلی خود تبدیل می گردد. به عبارت دیگر شکل دائمی توسط فرایند برنامه ریزی به شکل موقت تبدیل و با اعمال محرک خارجی مانند حرارت تا دمای بالاتر از دمای انتقال نمونه به شکل اولیه خود باز می…

آلیاژهای حافظه دار جزء مواد هوشمند به حساب می آیند. مواد هوشمند موادی هستند که می توانند موقعیت های مختلف را به خاطر بسپارند و با عوامل محرکی همچون تنش های مکانیکی، حرارت، الکتریسیته و یا مغناطیس به موقعیت پیشین خود بازگردند. آلیاژهای حافظه دار بر خلاف آلیاژهای معمول، در بارگذاری های بیش از حد الاستیک رفتار متفاوتی از خود نشان می دهند. در دمای پایین، یک نمونه ی آلیاژ حافظه دار می تواند تغییر شکل پلاستیکی چند درصدی را تحمل کند و سپس در دمای خاص به صورت کامل به شکل اولیه خود بازگردد. در فرآیند بازگشت، آلیاژ قادر است نیرویی قابل توجه تولید کند که از این نیرو می توان به عنوان نیروی محرک در عملگرها استفاده کرد. تاریخچه آلیاژهای حافظه دار جدول 1 خلاصه ای از پیشینه تاریخی آلیاژهای حافظه دار را که منجر به کشف آن ها شده است را نشان می دهد.

جدول 1: پیشینه تاریخی آلیاژهای حافظه دار

تحقیقات انجام شده بر روی آلیاژ های حافظه دار را می توان به چندن دسته تقسیم کرد. گروهی از تحقیقات به بررسی وابستگی رفتار حافظه داری و سوپر …

مقاله سازه های مورفینگ(سازه های هوشمند) مقدمه سازه های مورفینگ(سازه های هوشمند) به سازه هایی اطلاق می شود که قادر اند شکل و هندسه خود را با توجه به شرایط مختلف تغییر دهند و از این طریق سبب افزایش عملکرد سازه ها شوند. امروزه استفاده از این سازه ها که به آن ها سازه های هوشمند نیز اطلاق می شوند در کاربردهای مختلف، مورد علاقه طراحان قرار گرفته است. افزایش قدرت مانور هواپیماها و نیز روند روبه توسعه سفینه ها و ماهواره های فضایی از جمله دلایل افزایش تمایل به استفاده از این سازه ها می باشد. یکی از مشخصات قابل توجه پرندگان توانایی آنها در انطباق هندسه بال هایشان با توجه به شرایط مختلف پرواز می باشد. این قابلیت سبب افزایش عملکرد پرندگان می شود و کمک می کند که به آسانی بتوانند مراحلی مانند اوج گرفتن، تغییر جهت پرواز را و تغییر سرعت را به بهترین صورت کنترل کنند. تصویر 1 نشان دهنده چگونگی تغییرات هندسه بال پرندگان و تغییر سرعت آن ها می باشد. (بیشتر…)