مهندسی مکانیک

مقاله الیاف کربن، ساختمان و خواص آن  

کربن عنصری با چگالی g/cm3 2.27 است و شکل‌های مختلف بلوری دارد. شکل بلوری مورد نظر در الیاف کربن، ساختار گرافیتی آن است که در آن عناصر کربن به صورت لایه‌های شش ضلعی قرار گرفته‌اند. شکل دیگر و معروف کربن، ساختار کووالانسی الماس است که در آن اتم‌ها، شبکه‌های سه بعدی سخت و انعطاف‌ناپذیر تشکیل می‌دهند. الیاف کربن (که در آمریکا به آن الیاف گرافیت می‌گویند) الیافی به مراتب نازک‌تر از موی انسان (μm 200-100) در قطری بین μm 10-6 می‌باشند. علیرغم حجم بالای استفاده از آنها، قیمت الیاف کربن هنوز نسبتا بالا است. در شکل 1 انواع مختلف الیاف کربن مشاهده می شود.

(بیشتر…)

نانومواد (مواد نانویي) به موادي گفته می شود که حداقل یکي از ابعاد آن ها در مقیاس 1 الی 100 نانومتر باشــد. یک نانو متر برابر با یک میلیاردم متر (9- 10) است. این اندازه 18000 بار کوچکتر از قطر یک تار موی انسان است. مواد در مقیاس نانو به دسته هاي زیر قابل تقسیم است. انواع نانومواد نانولایه ها نانوپوشش ها نانوخوشه ها نانوسیم ها نانولوله ها نانوحفره ها نانو ذرات نانوپلیمرها نانوسرامیک ها اکنون به معرفي موارد بالا مي پردازیم. نانولايه ها در دنیــاي کنوني تغییرات ســطحي به یک فرایند مهم و اساســي تبدیل شــده اســت. در این مورد روش هایي شامل ایجاد لایه هاي نازک یا پوشش ها بر روي ســطوح، افزایش کارایي و محافظت ســطوح را به دنبال دارد. رسوب یک لایه نــازک (نانولایه) براي پوشــش دهي در اکثر صنایع جایگاه مهمي یافته اســت.  فیلم های نانویی لایه نازک، که بر روی سطح یک زیر پایه نشانده می شوند کاربردهای عمدتاً الکترونیکی دارند. همانند زیرلایه ها، خازن ها، قطعات حافظه، آشکارسازهای مادون قرمز و راهنماهای موجی سطوح را افزایش داد. نانوپوشش ها پوشش ها داراي کاربردهاي متنوعي از …

مقاله الیاف شیشه، انواع آن و نحوه ساخت آنها   الیاف شیشه الیاف شیشه رایج‌ترین و پر مصرف‌ترین لیف در مورد استفاده در صنعت کامپوزیت است. برحسب نوع و ترکیب مواد به کار رفته در تهیه آن‌ها، الیاف شیشه به انواع مختلف تقسیم‌بندی می‌شوند. ماده اصلی تشکیل دهنده الیاف شیشه همانند شیشه‌های معمولی (Soda- line glass)، سیلیکا (SiO2) است. اکسیدهای دیگر مانند B2O3 و Al2O3 برای اصلاح ساختمان شبکه SiO2 و همچنین بهینه کردن فرآیند ساخت نظیر پایین آوردن دمای ذوب به آن افزوده می‌شوند. ساختمان الیاف شیشه یک شبکه سه بعدی از سیلیکون، اکسیژن و دیگر اتم‌ها است (شکل 1) که به صورت غیر منظم (Random) در کنار هم قرار گرفته‌اند. لذا الیاف شیشه، ساختمانی آمورف یعنی غیر کریستالی و همسان (isotropic) دارند یعنی در تمام جهان دارای خواص مکانیکی یکسان هستند. مزایا و محدودیت‌های این لیف در مقایسه با دیگر الیاف به شرح جدول 1 است: (بیشتر…)

الیاف مورد استفاده در ساخت کامپوزیت‌ ها ، از نظر منشاء تولید و همچنین از نظر بافت مورد نظر می باشد که در این مقاله معرفی خواهیم کرد. مواد اصلی تشکیل دهنده کامپوزیت‌های لیفی، الیاف و رزین‌ها (ماتریس یا زمینه‌ها) هستند. در کامپوزیت‌های چند لایه، می‌توان از چند نوع الیاف نیز استفاده کرد که به آن‌ها کامپوزیت‌های مخلوط (Hybrid) گویند. معمولا سعی می‌شود از یک نوع زمینه استفاده شود تا چسبندگی خوبی بین لایه‌ها وجود داشته باشد. الیاف حجم قابل توجهی از انواع کامپوزیت را تشکیل می‌دهند. وظیفه اصلی آن‌ها تحمل بار اعمال شده به کامپوزیت‌ می‌باشد. نوع لیف، مقدار آن‌ها و آرایش یافتگی آن‌ها بسیار حائز اهمیت‌اند و بر خواص زیر تاثیر می‌گذارند: استحکام و مدول کششی، فشاری و خمشی استحکام خستگی (Fatigue) ضرایب انتقال حرارت و الکتریسیته وزن مخصوص کامپوزیت قیمت انواع الیاف مورد استفاده در صنعت کامپوزیت در ادامه مطلب الیاف مورد استفاده در ساخت کامپوزیت‌ ها، شرح داده می‌شوند. سپس به مهمترین الیاف مورد استفاده در صنعت کامپوزیت اشاره خواهند شد. لیفت یا تار (Filament) رشته الیاف (Strand) …

کولیس های اینچی و خواندن انواع کولیس های اینچی مختلف را که در صنایع گوناگون استفاده می شود را در مقاله ای با عنوان دقت و خواندن کولیس های اینچی بررسی می کنیم. درست است که در بیشتر تولیدی های کشور کولیس میلیمتری استفاده می شود، اما ممکن است در استفاده از بعضی اجزاء خاص اتصالات ما با این مورد برخورد کنیم و باید خواندن کولیس ورنیه اینچی را بلد باشیم. در این مقاله نحوه بدست آوردن و آموزش خواندن کولیس با دقت کولیس های 1/128 و 1/1000 اینچ را با مثال های واقعی و کاملا کاربردی بررسی خواهیم کرد. علاوه از نحوه محاسبه دقت و خواندن کولیس های اینچی با مثال های کاربردی، به اجزای کولیس اینچی هم خواهیم پرداخت.

ﺗﺎریخچه اندازه گیری

ﺑﻪ ﻃﻮر ﮐﻠﯽ اﻧﺪازه گیری قدﻣﺘﯽ ﺑﻪ اﻧﺪازه ﺗﺎرﻳﺦ دارد و زﻧﺪﮔﯽ اﻧﺴﺎن ﺑﺎ ﺗﮑﺎﻣﻞ و پیشرﻓﺖ ﺗﮑﻨﻮﻟﻮژی ﺗﻮﺳﻌﻪ ﻳﺎﻓﺘﻪ و همگام ﺑﺎ آن اﺳﺘﺎﻧﺪاردها ﺷﮑﻞ ﮔﺮﻓﺘﻪ و اﺳﺘﺎﻧﺪاردهای ﻃﻮل ﮐﻪ از اولین اﺳﺘﺎﻧﺪاردهاﺳﺖ، تغییر و ﺗﮑﺎﻣﻞ ﻳﺎﻓﺘﻪ اﺳﺖ.

از دﻳﺮﺑﺎز، ﺑﺸﺮ ﺑﺮای اﻧﺪازه گیری ﻃﻮل از ابزارهای ﻗﺎﺑﻞ دﺳﺘﺮس، ﮐﻪ ﻃﺒﻌﺎ این وسایل ﻣﯽ ﺗﻮاﻧﻨﺪ اﻋﻀﺎی ﺑﺪن اﻧﺴﺎن ﺑﺎﺷﻨﺪ، استفاده می نموده ا…

مقاله فرآیند هیبریداسیون در کامپوزیت ها   مقدمه از جمله عیوبی که درهنگام استفاده از رزین های ترموست به عنوان ماتریس در ساخت قطعات کامپوزیتی وجود دارد می توان به تردی(Brittleness) ، سیکل پخت طولانی (Cure cycle) و عدم امکان بازیافت ضایعات و قطعات ضایعاتی اشاره کرد. به منظور رفع این محدودیت ها، بهبود خواص مکانیکی و کاهش مشکلات موجود در فرآیند ساخت قطعات کامپوزیتی، مطالعه بر روی رزین های ترموپلاستیک از سال ۱۹۸۰ بسیار مورد توجه قرار گرفته است(الیاف هیبریدی و انواع آن). از طرفی ویسکوزیته بالای رزین های ترموپلاستیک (۵۰۰ تا ۵۰۰۰ پاسکال ثانیه) خود به بروز مشکلاتی در فرآیند ساخت منجر می­گردد. برای خواندن ادامه مقاله الیاف هیبریدی و انواع آن اینجا کلیک کنید و بخوانید. (بیشتر…)

الیافی که از منابع طبیعی مانند معادن، حیوانات و گیاهان بدست می آیند، در گروه الیاف طبیعی قرار می گیرند. الیاف طبیعی را می توان  به سه دسته:

معدنی حیوانی گیاهی

تقسیم نمود.

برای خواندن مقاله پلیمرها و الیاف طبیعی روی عنوان مقاله کلیک کنید و مطالعه نمائید.

همچنین اگر انواع کامپوزیت ها را نمی شناسید، روی انواع کامپوزیت ها کلیک کرده و مطالعه کنید.

خواص و ویژگی های الیاف طبیعی در ساخت کامپوزیت ها

الياف طبيعي، سايش تجهيزات اختلاط و قالبگيري را کم مي­ کند. که اين مي­تواند در کاهش هزينه نگهداري تجهيزات به صورت قابل توجهي کمک کند.

همچنين از نظر شرايط کاري در مقايسه با تقويت کننده ­هاي مصنوعي مانند الياف شيشه ايمن­ تر هستند.

همچنین الیاف طبیعی دوستدار محيط زيست و تخريب پذير مي باشند و توسط محيط تخريب مي­ شوند. در نتيجه، کاهش خطر ابتلا به مشکلات تنفسي يا پوستي است که شرايط بهتر کاري را براي افراد فراهم مي­کند.

مزيت الياف طبيعي اثرات زيست محيطي مثبت آنها به انرژي کمي براي تخريب شدن …

مقاله چالش های تولید کامپوزیت چوب-پلاستیک و آینده آن   مقدمه سابقه استفاده از چوب به عنوان مواد پرکننده به حدود ۹۰ سال گذشته مربوط می شود. بیشتر این چوب-پلاستیک ها در آن زمان روی مواد ترموست همانند رزین های فنل و فرمالدهید بود و در اواخر ۱۹۶۰ از رزین های ترموپلاستیک استفاده شد و در سال ۱۹۹۰ اکثر چوب پلاستیک ها را از رزین های ترموپلاستیک درست می کردند. (برای مطالعه بیشتر کامپوزیت های چوب-پلاستیک و مزایای آنها می توانید اینجا کلیک کنید و مقاله مربوطه را مطالعه نمائید) (بیشتر…)

از جمله عیوبی که درهنگام استفاده از رزین های ترموست به عنوان ماتریس در ساخت قطعات کامپوزیتی وجود دارد می توان به تردی(Brittleness) ، سیکل پخت طولانی (Cure cycle) و عدم امکان بازیافت ضایعات و قطعات ضایعاتی اشاره کرد. به منظور رفع این محدودیت ها، بهبود خواص مکانیکی و کاهش مشکلات موجود در فرآیند ساخت قطعات کامپوزیتی، مطالعه بر روی رزین های ترموپلاستیک از سال ۱۹۸۰ بسیار مورد توجه قرار گرفته است. یکی از مواد مورد استفاده در تولید کامپوزیت های با ماتریس ترموپلاستیک الیاف هیبریدی می باشد. از طرفی ویسکوزیته بالای رزین های ترموپلاستیک (۵۰۰ تا ۵۰۰۰ پاسکال ثانیه) خود به بروز مشکلاتی در فرآیند ساخت منجر می­گردد. عدم آغشته سازی (Impregnation) عدم آغشته سازی (Impregnation)  کامل و یکنواخت الیاف تقویت کننده با رزین مذاب یکی از جدی ترین مشکلات فرآیند ساخت قطعات کامپوزیتی با پایه ترموپلاستیک می­باشد. معمولا برای غلبه بر این مشکل می­بایست دما و فشار فرآیند تا حد زیادی افزایش یابد که این خود سبب افزایش هزینه های فرآیند ساخت می شود. از این رو فرآیندهای جدید ساخت به استفاده از نخ های هیبریدی در س…

پالتروژن چیست؟ پالتروژن فرايندی است کم هزينه، حجم توليد بالا و با كيفيت مناسب برای تولید کامپوزیت، که در اين فرايند الياف آغشته شده در رزين به طرف قالب کشيده می شود تا قطعه ساخته بشود. اين فرايند شبيه فرايند اکستروژن فلزات می باشد با اين تفاوت که به عوض فشار دادن به داخل قالب که در فرايند اکستروژن فلزات هست، در فرايند پالتروژن مواد از داخل قالب به بيرون کشيده می شود. با فرايند پالتروژن قطعات با مقطع ثابت و طويل پيوسته ساخته می شود. در اين فرآيند كسر حجمی الياف از متوسط رو به بالاست. تاريخچه پالتروژن توسعه عمده اين فرايند ابتدا در امريکا انجام شده است و اولين اختراع در اين زمينه در سال 1946 در خصوص توليد ميله ماهيگيری به صورت تجاری به ثبت رسيد. قطعاتی که در فرايند های اوليه توليد مي شد سطوحی خشن داشتند که به وسيله ماشينکاری آنها را به صورت مطلوب و مخروطي در می آورند. با توسعه فرايند از قالب گرم  به منظور دستيابی به سطوحی صاف استفاده شد که در دهه 1950 تکميل گرديد. در قطعات اوليه فقط از الياف تک جهته استفاده می شد، لکن پس از آن استفاده از پارچه های بافته شده و پارچه های نمدی رايج …

مقاله مراحل پخت رزين و تشکيل ماتريس در کامپوزیت ها   عمليات پخت رزين و تشکيل ماتريس در کامپوزیت ها پس از آنکه قالب بطور کامل پرشد، پمپ تزريق خاموش شده و لوله تزريق جدا مي ­شود. جريان رزين در داخل قالب متوقف شده و رزين شروع به پخت مي­ کند تا تبديل به يک جسم کاملا جامد گردد. هر دوي خلاءهاي کامل و نسبی بايد تا زماني وجود داشته باشند که قطعه بقدر کافي پخته شده و بتواند از قالب جدا شود. فرآيند پخت عبارتست از تبديل رزين مايع (مونومر يا يک پيش­ پليمر) به يک جسم کاملا جامد. (بیشتر…)

 کولیس میلیمتری، دقت کولیس و نحوه خواندن کولیس، یکی از مواردی است که ما در صنایع مختلف تولیدی، در کارگاه های کوچک و در کل حتی کوچکترین مغازه ای که در آن کوچکترین کار فنی انجام می شود مورد استفاده بوده و باید آن را به صورت کامل بلد باشیم. در این مقاله، به صورت کامل و کاملا مثل نمونه سوالات کولیس، برای امتحانات مختلف هنرستانی و دانشگاهی آن را آموزش خواهیم داد. آموزش خواندن کولیس میلیمتری و نحوه بدست آوردن دقت کولیس های 0.1، 0.02 و 0.05 را در مقاله دقت و خواندن کولیس های میلیمتری با مثال های کاربردی آموزش خواهیم داد. علاوه از نحوه محاسبه دقت کولیس های میلیمتری و نحوه خواندن کولیس های میلیمتری با مثال های آکادمیک و کاربردی، به اجزای کولیس میلیمتری هم خواهیم پرداخت.

برای خواندن کولیس های اینچی و آموزش نحوه خواندن، محاسبه دقت و خواندن آن ها نیز می توانید روی لینک زیر کلیک کنید و آن مقاله را نیز بخوانید.

مقاله دقت و خواندن کولیس های اینچی

 

ﺗﺎریخچه اندازه گیری

ﺑﻪ ﻃﻮر ﮐﻠﯽ اﻧﺪازه گیری قدﻣﺘﯽ ﺑﻪ اﻧﺪازه ﺗﺎرﻳﺦ دارد و زﻧﺪﮔﯽ اﻧﺴﺎن ﺑﺎ ﺗﮑﺎﻣﻞ و پیشرﻓﺖ ﺗﮑﻨﻮﻟﻮژی ﺗ…

مقاله فرآيندهای تولید كامپوزيت چوب پلاستيك   مقدمه سابقه استفاده از چوب به عنوان مواد پرکننده به حدود ۹۰ سال گذشته مربوط می شود. بیشتر این چوب-پلاستیک ها در آن زمان روی مواد ترموست همانند رزین های فنل و فرمالدهید بود و در اواخر ۱۹۶۰ از رزین های ترموپلاستیک استفاده شد و در سال ۱۹۹۰ اکثر چوب پلاستیک ها را از رزین های ترموپلاستیک درست می کردند. کامپوزيت­ هاي چوب پلاستيك از طريق روش­ هايي مانند اکستروژن، قالبگيري تزريقی و قالبگيري فشاري توليد مي­گردند که در ادامه به آنها پرداخته شده است. (بیشتر…)

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…)

کامپوزیت های زیست تخریب پذیر امروزه با توجه به حفظ محیط زیست از اهمیت فراوانی برخوردار است. یکی از مواد تولیدی کامپوزیت های زیست تخریب پذیر، پلاستیک می باشد، که در مقاله منظور از پلاستیک زیست تخریب پذیر چیست؟ به فواید زیست تخریب پذیر بودن پلاستیک ها پرداخته شد.

امروزه با پيشرفت تكنولوژي و ساخت مواد مصنوعي و آلياژهاي فلزي، استفاده از مواد طبيعي در كامپوزيت‌ها كاهش يافته و مواد ديگري مثل الياف شيشه و نايلون جايگزين آن شده است. كامپوزيت­هاي زمينه پليمري گسترش قابل ملاحظه­اي در صنايع، خصوصا صنعت خودرو يافته­اند. اما يكي از مشكلاتي كه ممكن است آنها را تهديد كند، بحث عدم سازگاري آنها با محيط زيست است. البته پليمرهاي گرمانرم مشكل كمتري دارند، چون قابل بازيافت مي­باشند؛ ولي اين پليمرها نيز بعد از چند بار بازيافت دچار افت خواص مي­گردند. ميزان پلاستيك‌هاي تجاري مصرف شده همچون PE، PVC، PS، PP و غيره در كشور ايران، در سال 1365 حدود 220 هزار تن بوده و هم اكنون اين رقم از مرز 1 ميليون تن فراتر رفته است. از اين ميزان هر ساله حدود 50-30 درصد ضايعات وارد پسماندها و زباله‌ها مي‌شود كه…

مقاله روشهای ساخت كامپوزيت ها-بخش دوم در ادامه روش های ساخت کامپوزیت ها از مقاله قبلی به دو روش دیگر از روشهای ساخت كامپوزيت ها پرداخته خواهد شد. شما دوستان می توانید روشهای ساخت كامپوزيت ها-بخش اول را اینجا بخوانید.   ساخت قطعات با پيش آغشته ها و اتوکلاو استفاده از پیش آغشته ها و اتوکلاو استفاده از پیش آغشته ها و اتوکلاو یکی دیگر از روش های ساخت کامپوزیت ها می باشند. پارچه ها و الياف توسط توليد كنندگان مواد اوليه ، تحت دما و فشار يا توسط حلال ، با رزين پيش فعال شده ، پيش آغشته مي شوند. ماده فعال كننده به طور عمده در دماي محيط غير فعال است و لذا از وقتيكه مواد سرمازدايي شوند ( از يخچال خارج شوند) عمر مفيدي كه به مواد مي دهد براي چند هفته يا چند ماه خواهد بود. بنابراين براي نگهداري طولاني مدت اين گونه مواد مي بايست به صورت منجمد نگهداري شوند. رزين در دماي محيط معمولا نزديك به حالت جامد بوده و مواد پيش آغشته شده مثل حالت نوار چسب قدري چسبناك هستند. تقويت كننده هاي تك جهته، الياف صاف و مستقيم را از روي دوك گرفته كه اين الياف تنها به كمك رزين در كنار هم نگه داشته شده ان…

روشهای ساخت کامپوزیت ها با توجه مواد مختلف و نوع ساخت آن ها متفاوت می باشد. با يك نگاه كلي به مواد كامپوزيت، متوجه مي شويم مواد اوليه آنها شامل محدوه گسترده اي از انواع رزين ها، الياف و مغزی ها مي باشند كه هر كدام داراي خواص ويژه اي از قبيل استحكام، سفتی، چقرمگي، مقاومت حرارتي، قيمت، سرعت توليد و غيره هستند. با اين وجود، خواص نهايي كه قطعه چند سازه اي توليد شده از اين مواد متنوع، نه تنها تابعي از خواص ويژه مواد اوليه (بستر رزين ، الياف و مغزي ها در سازه هاي ساندويچي) است، بلكه به شيوه طراحي، نحوه بكارگيري، قرار گرفتن در درون سازه و فرآيند توليد نيز وابسته است. در اين مقاله روش هاي متداول روشهای ساخت کامپوزیت ها و توليد قطعات كامپوزيت توضيح داده مي شود. قالبگيری به روش دستی يا لايه گذاري دستی معرفی روش قالبگيري به روش دستی قالبگيري به روش دستي متداول ترين روش توليد قطعات در صنعت كامپوزيت مي باشد. معمولا از اين روش براي ساخت قطعات با تعداد كم استفاده مي شود. با اين وجود موارد موفقي نيز بوده است كه از اين روش براي توليد قطعات با تعداد بالا نيز استفاده گرديده است. اين روش تنها روش…