روش های مختلفی جهت تولید قطعات کامپوزیتی پایه پلیمری وجود دارد که به طور کلی به سه دسته تقسیم می شوند :

1- روش های تولید ساده لایه چینی دستی و پاششی که شامل روش های تولید با قالب باز هستند . تیراژ دراین نوع تولید ، محدود یک الی سه قطعه در روز است و کیفیت محصول به اپراتور بستگی دارد .

2- روش های تولید خاص پالتروژن ، پیچش الیاف و لایه نشانی پیوسته که جهت تولید قطعات خاص مانند لوله ، پروفیل ، ورق و غیره مورد استفاده قرار می گیرند .

3- روش تولید قطعات صنعتی SMC ، BMC ، RTM ، GMT ، LFT و ... که روش های LFT و GMT مربوط به گرمانرم ها و روش های RTM ، BMC و SMC مربوط به گرما سخت ها هستند .

بازار تولید قطعات صنعتی در اروپا در سال 1999 معادل 352 هزارتن بوده که سهم هریک از این روش ها به صورت زیر است :

SMC : 190 هزارتن معادل 54 درصد

BMC : 90 هزارتن معادل 6/25 درصد

LFT و GMT : 42 هزارتن معادل 9/11 درصد

RTM : 30 هزارتن معادل 5/8 درصد



1- روش تولید SMC



Sheet Moulding Compoundیا SMC ترکیبی از خانواده گرما سخت های تقویت شده با الیاف شیشه بین 60- 20 درصد است که معمولا ً از پنج ماده اصلی زیر تشکیل شده است :

- رزین پلی استر غیر اشباع ویژه SMC که دارای یک پیک گرمازا بین 290-220 درجه سانتی گراد است .

- افزودنی LS , LP

- الیاف شیشه معمولا ً از نوع رووینگ

- پر کننده کربنات کلسیم ، کائولن و هیدروکسید آلومینیوم

فرآیند تولید قطعه SMC شامل سه مرحله است :

تهیه ورق یا لایه SMC ، تولید قطعه قالب گیری و عملیات تکمیلی . تهیه ورق SMC به این شکل است که ابتدا مواد اولیه مطابق فرمولاسیون درون مخلوط کن و با دور بالا مخلوط می شوند . پس از آن که خمیر حاصله به گرانروی مناسب رسید ، غلیظ کننده Thickener به آن اضافه می شود . خمیر حاصل به وسیله پمپ ، به دستگاه تولید ورق SMC منتقل و بر روی دو لایه فیلم پلی اتیلنی ، به عنوان فیلم حامل Carrier ، ریخته می شود . میزان خمیر به وسیله دو تیغه قابل تنظیم است . سپس الیاف شیشه به طول 25 میلی متر 50-12 میلی متر بریده شده و به صورت منظم بر روی خمیر ریخته می شود . لایه حاصل همراه با فیلم دیگر که فقط شامل خمیر است و فاقد الیاف است تشکیل یک لایه را می دهند . پس از عبور از یک سری غلتک ، الیاف به صورت کامل با خمیر آغشته می شود ، سپس ورق بسته بندی می شود . پس از حدود سه الی پنج روز محصول آماده عملیات قالب گیری است . لایه های SMC برش خورده ، درون قالب گرم فولادی قرار می گیرند و پرس طی دو مرحله بسته شده و دو مرحله فشار اعمال می شود . در نهایت ضمن عملیات پخت قطعه درون قالب محصول تولید می شود .

تجهیزات مورد نیاز عبارتند از : پرس هیدرولیک با قابلیت Close speed دردو مرحله مرحله اول mm/s 250-100 و مرحله دوم mm/s 20-5/2 و قابلیت اعمال فشار در دو مرحله و قالب از جنس فولاد با قابلیت گرم شدن به وسیله الکتریسیته یا روغن .

مزایای این روش ، تولید در حجم زیاد ، امکان ساخت قطعات ساده و پیچیده ، تولید قطعه با کیفیت سطحی A ، هزینه بسیار کم نیروی انسانی به ازای واحد محصول ، قیمت پایین محصول تمام شده و مشخصات مکانیکی یکنواخت با تلرانس 6 درصد بوده و معایب آن ، نیاز به سرمایه گذاری زیاد ، عملیات پیچیده تر بازیافت نسبت به گرمانرم ها است . روش SMC به طور گسترده ای در صنایع الکتریکی به کار می رود . میزان مصرف اروپا در سال 1999 معادل 82 هزار تن تابلوهای برق ، قطعات الکتریکی ، محفظه چراغ بزرگراه و اتوبان بوده است . علت استفاده از SMC در صنایع الکتریکی ، نارسانایی الکتریکی ، پایداری در حرارت بالا ، عدم نیاز به رنگ آمیزی ، مقاومت در برابر شرایط آب و هوایی ، مقاومت مکانیکی زیاد ، مقاومت شیمیایی ، پایداری ابعادی ، قابلیت بازیافت و آزادی عمل در طراحی است .

این روش در صنعت حمل و نقل نیز کاربردهای فراوانی دارد . میزان مصرف آن در اروپا در سال 1999 معادل 67 هزار تن شامل بدنه خودرو ، قطعات با استحکام زیاد ، بدنه قطارهای سریع السیر ، قطعات کامیون و اتوبوس بوده است . علت استفاده از SMC در صنایع حمل و نقل وزن کم محصول ، پایداری ابعادی ، آزادی عمل در طراحی ، توانایی تولید قطعه با کیفیت سطحی A ، هزینه کم سرمایه گذاری نسبت به تولید قطعه فلزی ، سرعت عمل در مونتاژ ، مقاومت در برابر شرایط آب و هوایی و تولید قطعه با ضخامت های متغیر است .

روش SMC در صنعت ساختمان نیز به کار گرفته شده است . به طوری که میزان مصرف آن در اروپا در سال 1999 معادل 41 هزارتن شامل ساخت پانل های ساختمانی ، حمام آماده ، صندلی ، میز و سایر موارد بوده است .



2- روش تولید BMC



Bulk Moulding Compound یا BMC ترکیبی از خانواده گرما سخت های تقویت شده با الیاف شیشه است که طول الیاف در آن 6 میلی متر 12-4 میلی متر و میزان الیاف در خمیر بین ده تا حداکثر بیست درصد است . فرآیند تولید قطعه BMC شامل سه مرحله است . تهیه خمیر BMC ، تولید قطعه قالب گیری و عملیات تکمیلی . تهیه خمیر BMC بدین شکل است که ابتدا مواد اولیه مطابق فرمولاسیون درون مخلوط کن با دور بالا مخلوط و پس از این که خمیر به دست آمده به گرانروی مناسب رسید به مخلوط کن دیگری از نوع دو باز و با تیغه Z پمپ می شود . سپس به آن غلیظ کننده Thickener و الیاف شیشه به طول 6-4 میلی متر اضافه و مخلوط می شوند . خمیر حاصل درون فیلم پلی اتیلنی بسته بندی می شود و پس از حدود سه الی پنج روز ، محصول آماده عملیات قالب گیری است . تکه های BMC آماده درون قالب گرم فولادی قرار می گیرند و پرس طی دو مرحله بسته و دو مرحله فشار اعمال می شود . در نهایت ضمن عملیات پخت درون قالب ، قطعه تولید می شود .

تجهیزات مورد نیاز عبارتند از : پرس هیدرولیک با قابلیت Close speed در دو مرحله مرحله اول mm/s 250-100 و مرحله دوم mm/s 20-5/2 و قابلیت اعمال فشار در دو مرحله و قالب از جنس فولاد با قابلیت گرم شدن بوسیله الکتریسیته یا روغن .

مزایای این روش عبارتند از : تولید در حجم زیاد ، امکان ساخت قطعات ساده و پیچیده ، تولید قطعه با کیفیت سطحی A ، هزینه بسیار کم نیروی انسانی به ازای واحد محصول و بهای کم محصول تمام شده و معایب آن شامل نیاز به سرمایه گذاری زیاد در عملیات پیچیده بازیافت نسبت به گرمانرم ها است .



3- روش تولید GMT



Glass Mat reinforced Thermoplastic یا GMT ترکیبی از خانواده گرمانرم های معمولا ً پلی پروپیلن تقویت شده با الیاف شیشه اند که در آن الیاف شیشه به صورت مت یا تک جهته استفاده می شود . فرآیند تولید قطعه GMT شامل چهار مرحله است : تهیه الیاف مت مخصوص GMT ، تهیه ورق GMT ، تولید قطعه قالب گیری و عملیات تکمیلی . در این روش یک blank GMT گرمانرم PP درون کوره قرار داده شده و جهت آماده سازی عملیات قالب گیری گرم می شود . سپس با قرار دادن آن درون قالب و بسته شدن پرس طی دو مرحله و اعمال فشار در یک مرحله ، قطعه تولید می شود .

تجهیزات مورد نیاز عبارتند از : پرس هیدرولیک با قابلیت Close speed در دو مرحله مرحله اول mm/s 500-200 ، مرحله دوم mm/s 20-10 و قابلیت اعمال فشار دریک مرحله ، قالب از جنس فولاد یا آلومینیوم با قابلیت تثبیت درجه حرارت و کوره از نوع هوای گرم یا مادون قرمز .

مزایای روش GMT عبارتند از : تولید در حجم زیاد ، امکان ساخت قطعات ساده و پیچیده ، هزینه بسیار کم نیروی انسانی به ازای محصول ، قابلیت بازیافت ، تنوع در محصولات ، قیمت متوسط محصول و امکان استفاده از ربات جهت اتوماسیون کامل تولید و معایب آن شامل نیاز به سرمایه گذاری زیاد ، عدم توانایی تولید محصول با کیفیت سطحی A و قابلیت اشتعال است .



4- روش تولید LFT



روش های مختلفی وجود دارد که اساس همگی آنها ترکیب زمینه پلی پروپیلن یا انواع دیگر گرمانرم ها با الیاف شیشه بلند درون اکسترو در طی دو مرحله و سپس آماده سازی آن و قرار دادن ورق آماده درون پرس ، بسته شدن پرس طی دو مرحله و اعمال فشار در یک مرحله است .

تجهیزات مورد نیاز عبارتند از : اکسترودر ، پرس هیدرولیک و قالب از جنس فولاد یا آلومینیوم با قابلیت تثبیت درجه حرارت .

مزایای روش LFT عبارتند از : تولید در حجم زیاد ، امکان ساخت قطعات ساده و پیچیده ، هزینه بسیار کم نیروی انسانی به ازای محصول ، قابلیت بازیافت ، تنوع در محصولات ، قیمت کم محصول ، امکان استفاده از ربات جهت اتوماسیون کامل تولید و معایب آن شامل نیاز به سرمایه گذاری زیاد ، عدم توانایی تولید محصول با کیفیت سطحی A و قابلیت اشتعال است .



5- روش تولید RTM



تزریق رزین به داخل یک قالب بسته معمولا ً قالب کامپوزیتی که الیاف شیشه ویژه این روش قبلا ً درون آن قرار گرفته است .

تجهیزات مورد نیاز این روش عبارتند از : قالب بسته معمولا ً از جنس کامپوزیت ، دستگاه تزریق رزین ، دستگاه خلأ ، بالابر و لوازم مناسب برش و یا شکل دهی الیاف .

از مزایای روش RTM می توان به ساخت قطعات با ابعاد بزرگ ، نیاز به سرمایه گذاری اولیه کم قالب و تجهیزات ، قابلیت تولید قطعه با کیفیت سطحی A و مشخصات مکانیکی مناسب و از معایب آن به عدم قابلیت تولید قطعات پیچیده ، قیمت تمام شده متوسط جهت محصول ، عملیات پیچیده تر بازیافت نسبت به گرمانرم ها اشاره کرد .



منبع : فصلنامه کامپوزیت

مقدمه
کامپوزیت چیست؟

آشنایی با کامپوزیتها

در 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 باشند، مقاومت سایشی و UV خوبی داشته باشند و ....

از آنجا که نمی توان ماده‌ای یافت که همه خواص مورد نظر را دارا باشد، باید به دنبال چاره‌ای دیگر بود. کلید این مشکل، استفاده از کامپوزیتهاست.

کامپوزیتها موادی چند جزئی هستند که خواص آنها در مجموع از هرکدام از اجزاء بهتر است.ضمن آنکه اجزای مختلف، کارایی یکدیگر را بهبود می‌بخشند. اگرچه کامپوزیتهای طبیعی، فلزی و سرامیکی نیز در این بحث می‌گنجند، ولی در اینجا ما تنها به کامپوزیتهای پلیمری می‌پردازیم.

در کامپوزیتهای پلیمری حداقل دو جزء مشاهده می‌شود:

1. فاز تقویت کننده که درون ماتریس پخش شده است.

2. فاز ماتریس که فاز دیگر را در بر می‌گیرد و یک پلیمر گرماسخت یا گرمانرم می‌باشد که گاهی قبل از سخت شدن آنرا رزین می‌نامند.

تقسیم بندی‌های مختلفی در مورد کامپوزیتها انجام گرفته است که در اینجا یکی از آنها را آورده‌ایم:

خواص کامپوزیتها 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، کامپوزیتهای لیفی، مهمترین نوع کامپوزیتها می باشند که خود به دو دستة الیاف کوتاه و بلند تقسیم می‌شوند. الیاف می‌بایست 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 می‌شود و ماتریس پلیمری در واقع ضمن حفاظت الیاف از صدمات فیزیکی و شیمیایی، کار انتقال نیرو به الیاف را انجام می‌دهد. ضمناَ ماتریس الیاف را به مانند یک چسب کنار هم نگه می‌دارد و البته گسترش ترک را محدود می‌کند. مدول ماتریس پلیمری باید از الیاف پایینتر باشد و اتصال قوی بین الیاف و ماتریس بوجود 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 که طول بحرانی نامیده می‌شود، کوتاهتر باشند، نمی‌توانند حداکثر نقش تقویت کنندگی خود را ایفا نمایند.

 الیافی که در صنعت کامپوزیت استفاده می‌شوند به دو دسته تقسیم می‌شوند:
 الف)الیاف مصنوعی ب)الیاف طبیعی

کارایی کامپوزیتهای پلیمری مهندسی توسط خواص اجزاء آنها تعیین میشود. اغلب آنها دارای الیاف با مدول بالا هستند که در ماتریسهای پلیمری قرار داده شدهاند و فصل مشترک خوبی نیز بین این دو جزء وجود دارد.
ماتریس پلیمری دومین جزء عمده کامپوزیتهای پلیمری است. این بخش عملکردهای بسیار مهمی در کامپوزیت دارد. اول اینکه به عنوان یک بایندر یا چسب الیاف تقویت کننده را نگه میدارد. دوم، ماتریس تحت بار اعمالی تغییر شکل میدهد و تنش را به الیاف محکم و سفت منتقل میکند.
سوم، رفتار پلاستیک ماتریس پلیمری، انرژی را جذب کرده، موجب کاهش تمرکز تنش میشود که در نتیجه، رفتار چقرمگی در شکست را بهبود میبخشد.
تقویت کنندهها معمولا شکننده هستند و رفتار پلاستیک ماتریس میتواند موجب تغییر مسیر ترکهای موازی با الیاف شود و موجب جلوگیری از شکست الیاف واقع در یک صفحه شود.
بحث در مورد مصادیق ماتریسهای پلیمری مورد استفاده درکامپوزیتها به معنای بحث در مورد تمام پلاستیکهای تجاری موجود میباشد. در تئوری تمام گرماسختها و گرمانرمها میتوانند به عنوان ماتریس پلیمری استفاده شوند. در عمل، گروههای مشخصی از پلیمرها به لحاظ فنی و اقتصادی دارای اهمیت هستند.
در میان پلیمرهای گرماسخت پلیاستر غیر اشباع، وینیل استر، فنل فرمآلدهید(فنولیک) اپوکسی و رزینهای پلی ایمید بیشترین کاربرد را دارند. در مورد گرمانرمها، اگرچه گرمانرمهای متعددی استفاده میشوند، PEEK ، پلی پروپیلن و نایلون بیشترین زمینه و اهمیت را دارا هستند. همچنین به دلیل اهمیت زیست محیطی، دراین بخش به رزینهای دارای منشا طبیعی و تجدیدپذیر نیز، پرداخته شده است.

از الیاف متداول در کامپوزیتها می‌توان به شیشه، کربن و آرامید اشاره نمود. در میان رزینها نیز، پلی استر، وینیل استر، اپوکسی و فنولیک از اهمیت بیشتری برخوردار هستند. در بخشهای بعدی، رزینها و الیاف و روشهای شکل دهی کامپوزیتها را مورد بحث قرار داده‌ایم.

مقدمه
کامپوزیت چیست؟

آشنایی با کامپوزیتها

در 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 باشند، مقاومت سایشی و UV خوبی داشته باشند و ....

از آنجا که نمی توان ماده‌ای یافت که همه خواص مورد نظر را دارا باشد، باید به دنبال چاره‌ای دیگر بود. کلید این مشکل، استفاده از کامپوزیتهاست.

کامپوزیتها موادی چند جزئی هستند که خواص آنها در مجموع از هرکدام از اجزاء بهتر است.ضمن آنکه اجزای مختلف، کارایی یکدیگر را بهبود می‌بخشند. اگرچه کامپوزیتهای طبیعی، فلزی و سرامیکی نیز در این بحث می‌گنجند، ولی در اینجا ما تنها به کامپوزیتهای پلیمری می‌پردازیم.

در کامپوزیتهای پلیمری حداقل دو جزء مشاهده می‌شود:

1. فاز تقویت کننده که درون ماتریس پخش شده است.

2. فاز ماتریس که فاز دیگر را در بر می‌گیرد و یک پلیمر گرماسخت یا گرمانرم می‌باشد که گاهی قبل از سخت شدن آنرا رزین می‌نامند.

تقسیم بندی‌های مختلفی در مورد کامپوزیتها انجام گرفته است که در اینجا یکی از آنها را آورده‌ایم:

خواص کامپوزیتها 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، کامپوزیتهای لیفی، مهمترین نوع کامپوزیتها می باشند که خود به دو دستة الیاف کوتاه و بلند تقسیم می‌شوند. الیاف می‌بایست 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 می‌شود و ماتریس پلیمری در واقع ضمن حفاظت الیاف از صدمات فیزیکی و شیمیایی، کار انتقال نیرو به الیاف را انجام می‌دهد. ضمناَ ماتریس الیاف را به مانند یک چسب کنار هم نگه می‌دارد و البته گسترش ترک را محدود می‌کند. مدول ماتریس پلیمری باید از الیاف پایینتر باشد و اتصال قوی بین الیاف و ماتریس بوجود 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 که طول بحرانی نامیده می‌شود، کوتاهتر باشند، نمی‌توانند حداکثر نقش تقویت کنندگی خود را ایفا نمایند.

 الیافی که در صنعت کامپوزیت استفاده می‌شوند به دو دسته تقسیم می‌شوند:
 الف)الیاف مصنوعی ب)الیاف طبیعی

کارایی کامپوزیتهای پلیمری مهندسی توسط خواص اجزاء آنها تعیین میشود. اغلب آنها دارای الیاف با مدول بالا هستند که در ماتریسهای پلیمری قرار داده شدهاند و فصل مشترک خوبی نیز بین این دو جزء وجود دارد.
ماتریس پلیمری دومین جزء عمده کامپوزیتهای پلیمری است. این بخش عملکردهای بسیار مهمی در کامپوزیت دارد. اول اینکه به عنوان یک بایندر یا چسب الیاف تقویت کننده را نگه میدارد. دوم، ماتریس تحت بار اعمالی تغییر شکل میدهد و تنش را به الیاف محکم و سفت منتقل میکند.
سوم، رفتار پلاستیک ماتریس پلیمری، انرژی را جذب کرده، موجب کاهش تمرکز تنش میشود که در نتیجه، رفتار چقرمگی در شکست را بهبود میبخشد.
تقویت کنندهها معمولا شکننده هستند و رفتار پلاستیک ماتریس میتواند موجب تغییر مسیر ترکهای موازی با الیاف شود و موجب جلوگیری از شکست الیاف واقع در یک صفحه شود.
بحث در مورد مصادیق ماتریسهای پلیمری مورد استفاده درکامپوزیتها به معنای بحث در مورد تمام پلاستیکهای تجاری موجود میباشد. در تئوری تمام گرماسختها و گرمانرمها میتوانند به عنوان ماتریس پلیمری استفاده شوند. در عمل، گروههای مشخصی از پلیمرها به لحاظ فنی و اقتصادی دارای اهمیت هستند.
در میان پلیمرهای گرماسخت پلیاستر غیر اشباع، وینیل استر، فنل فرمآلدهید(فنولیک) اپوکسی و رزینهای پلی ایمید بیشترین کاربرد را دارند. در مورد گرمانرمها، اگرچه گرمانرمهای متعددی استفاده میشوند، PEEK ، پلی پروپیلن و نایلون بیشترین زمینه و اهمیت را دارا هستند. همچنین به دلیل اهمیت زیست محیطی، دراین بخش به رزینهای دارای منشا طبیعی و تجدیدپذیر نیز، پرداخته شده است.

از الیاف متداول در کامپوزیتها می‌توان به شیشه، کربن و آرامید اشاره نمود. در میان رزینها نیز، پلی استر، وینیل استر، اپوکسی و فنولیک از اهمیت بیشتری برخوردار هستند. در بخشهای بعدی، رزینها و الیاف و روشهای شکل دهی کامپوزیتها را مورد بحث قرار داده‌ایم.

لوله های کامپوزیتی



مواد اولیه : الیاف ، رزین ها ، و دیگر پرکننده ها



لوله های FRP با استفاده از تقویت کننده های الیاف شیشه ، رزین های گرما سخت ، مواد linerviel و انواع دیگر افزودنی ها ساخته می شوند . الیاف تقویت کننده معمولا ً از جنس الیاف شیشه E است . مشخصات اسمی الیاف شیشه E عبارتند از سفتی کششی در حدود 72400 مگا پاسکال ، استحکام کششی در حدود 3450 تا 3800 مگا پاسکال و درصد افزایش طول در حدود 4 تا 5 درصد . انواع دیگری از الیاف در این رده عمومی وجود دارند که نیازهای گوناگون مقاومت به خوردگی را برطرف می کنند اما الیاف شیشه E تا حدودی تمام بازار را تحت سلطه خود درآورده است . الیاف تقویت کننده دیگری برای کاربردهای ویژه و شرایط خورنده منحصربه فرد وجود دارد مانند FCR ، C ، AR و جز آن . الیاف تقویت کننده بسته به فرآیند ساخت لوله و تحمل بار مورد نیاز ، تغییر می کنند . الیاف تک جهته تابیده شده ، الیاف کوتاه ، تقویت کننده های رشته ای ، نمد ، الیاف بافته شده و انواع دیگر الیاف درساخت لوله های FRP کاربرد گسترده ای دارند .

درصد وزنی الیاف به طراحی محصول نهایی وابسته خواهد بود . جهت الیاف ، شیوه چیدمان لایه ها روی هم و تعداد لایه های تقویت کننده ، ویژگی های مکانیکی ، سفتی و استحکام واقعی لوله را تعیین می کند . رزین مورد استفاده در ساخت لول? FRP ویژگی های خاص خود را دارد . درحالی که ویژگی های استحکام و سفتی رزین چندین بار کم تر از الیاف است ، رزین نقش اساسی را ایفا می کند . رزین های گرما سخت گروه عمده ای هستند که در ساخت لوله FRP به کار می روند . رزین به عنوان چسب عمل کرده و الیاف را در ساختار لایه ای محصول پخت شده به هم متصل می کند . رزین در برابر خوردگی ناشی از عبور گازها و سیالات از درون لوله مقاومت می کند . مشخصات فیزیکی و شیمیایی رزین ، مقاومت حرارتی که به شکل یک مشخصه که دمای انتقال شیشه ای ، Tg ، نامیده می شود و ویژگی های روش ساخت نقشی کلیدی در طراحی لوله ایفا می کنند . درحالی که رزین های پلی استر ، وینیل استر و اپوکسی قصد تسلط بر بازار لوله های FRP را دارند ، رزین های دیگری نیز وجود دارند که مقاومت به خوردگی منحصر به فردی ایجاد می کنند . پلی استرها اغلب برای تولید لوله هایی با قطر زیاد استفاده می شوند . وینیل استرها مقاومت به خوردگی بیشتری معمولا ً در برابر مایعات خورنده قوی مانند اسیدها و سفیدکننده ها دارند . رزین اپوکسی معمولا ً برای لوله هایی با قطر کم تراز 750 میلی متر و فشارهایی در حدود 8/20 مگا پاسکال تا 6/34 مگا پاسکال استفاده می شوند .



طراحی و تولید لوله های FRP اغلب به اجزای افزودنی نیز نیاز دارد . بیشترین افزودنی ها به شکل دهی رزین های گرما سخت کمک می کنند و همچنین ممکن است برای تکمیل واکنش های شیمیایی و پخت چند لایی مورد نیاز باشند . کاتالیزورها و سخت کننده ها در این دسته قرار می گیرند . پرکننده ها ممکن است به علت مسایل اقتصادی و یا افزایش کارایی استفاده شوند . بعضی از لوله ها به ویژه لوله های گرانشی به شدت به سفتی خمشی بالایی نیاز دارند . در مورد لوله های زیر خاک ، سفتی خمشی با عامل EI اندازه گیری می شود که حاصل ضرب سفتی چندلایی کامپوزیتی E و ممان اینرسی سطح مقطع لوله I است . سفتی چندلایی E را می توان با تغییر جهت الیاف و افزایش حجم الیاف و موارد دیگر افزایش داد . از آنجایی که ممان اینرسی I با توان سوم ضخامت دیوار نسبت دارد ؛ هرگونه کوششی برای افزایش ضخامت دیواره ، ممان اینرسی را به طور چشمگیری افزایش می دهد . در نتیجه بعضی از لوله های گرانشی با افزودن شن در مرحله تولید ساخته می شوند . افزایش شن مای? افزایش ضخامت دیواره و در نتیجه افزایش ممان اینرسی و افزایش عامل EI می شود . این کار افزایش سفتی با استفاده از ماده نسبتا ً ارزان مانند شن نامیده می شود . بنابراین شن می تواند یک افزودنی مهم در ساخت لول? FRP باشد .



چندین روش برجسته در صنعت



لوله های FRP به دو روش اصلی ساخته می شوند : ریخته گری گریز از مرکز و پیچش الیاف . با این وجود روش های بسیار متغیر و بهبود یافته ای در این سالها ایجاد شده است . در روش ریخته گری گریز از مرکز ، الیاف درون یک لول? فولادی قالب قرار داده می شوند . مواد تقویت کننده خشک هستند و در این مرحله به رزین آغشته نمی شوند . لایه چینی ویژه مواد در لوله فولادی به وسیله مهندس طراح و با توجه به کارآیی نهایی مورد نیاز ، مشخص می شود . هنگامی که الیاف در سر جای خود قرار گرفتند ، لوله فولادی با سرعت بالایی آغاز به چرخیدن می کند . رزین مایع در مرکز لوله پاشیده می شود و با توجه به نیروی گریز از مرکز ، تقویت کننده خشک را آغشته می کند . پوسته کامپوزیتی در حال چرخش با استفاده از گرما به لوله ای با سطح داخلی و خارجی صاف تبدیل می شود . سطح داخلی ، اغلب یک سطح هموار و غنی از رزین است .

روش شرح داده شده ، روش ریخته گری گریز از مرکز معمولی و متداول است . الیاف بافته شده ، پارچه و نمدهای سوزنی از مواد ساختاری این روش هستند . درصد وزنی الیاف دراین روش ساخت ، معمولا ً بین 20 تا 35 درصد است . می توان با استفاده از بافت های متراکم تر با افزایش سرعت چرخش برای دست یابی به فشردگی بیشتر به درصد وزنی الیاف بالاتری دست یافت .

برای ساخت لوله های گرانشی با قطرهای زیاد که سفتی لوله یک عامل بحرانی است و به سختی حاصل می شود ، اغلب اوقات از روش بهینه شده ای به نام ریخته گری گریز از مرکز Hobas استفاده می شود . روش Hobas شبیه به ریخته گری گریز از مرکز معمولی است ، افزون براین که برای افزایش عامل EI ، شن نیز به مواد اولیه افزوده می شود . این روش اغلب در قطرهای بزرگ تر از 500 میلی متر استفاده می شود و شن بخش عمده ای از سازه خواهد شد . درصد وزنی الیاف حدود 20 درصد است . درصد وزنی رزین 35 درصد و مقدار شن 45 درصد وزنی است . بنابراین درصد بالای شن باعث افزایش سفتی مقطع I می شود ولی سفتی الاستیک E را افزایش نمی دهد . به خاطر اینکه شن یک ماده ساختاری نیست ، از لول? Hobas به عنوان لوله گرانشی استفاده می شود نه لوله فشاری . در فرآیند پیچش الیاف ، پوسته ای پیرامون یک سنبه چرخان با قطری برابر با قطر داخلی لوله به طور پیوسته پیچیده می شود و به طور کلی در این روش ، تغییراتی ایجاد شده است . در فرآیند پیچش الیاف دو جهته یا مارپیچی ، الیاف تحت زاویه و به صورت مارپیچی روی سنبه پیچیده می شود ، تا هنگامی که تمام سطح پر شود و تعداد لایه های درست روی هم چیده شود . زاویه پیچش معمولا ً در محدوه زاویه بهینه تئوری و بین 55 تا 75 درجه است . طراحی ، زاویه پیچش مناسب را مشخص می کند . این روش بیشترین سفتی E و استحکام را ایجاد می کند ؛ چون الیاف پیوسته هستند نه بریده شده و می توان به درصد وزنی الیاف 60 تا 80 درصد رسید .

یک نسخه بهینه شده این روش ، روش پیچش الیاف پیوسته Drostholm است که برای ساخت لوله های پیوسته نوآوری شده است . در این روش یک سنبه انعطاف پذیر به کار می رود که پس از پخت لوله و حرکت لوله به جلو به جای اول خود برمی گردد . به خاطر اینکه در این روش لایه چینی به صورت کاملا ً مارپیچی امکان ندارد ، پیچش الیاف به صورت حلقه ای 90 درجه انجام می شود و بین لایه های محیطی الیاف کوتاه پاشیده می شود ، ممکن است پرکننده های شنی و الیاف نمدی نیز به کار روند . درهر حال الیاف محیطی بریده شده ساختار اولیه هستند . درصد وزنی الیاف در این روش بین 45 تا 70 درصد است . در حالت ثابت بودن طول لوله که از پیچش الیاف به صورت محیطی به همراه الیاف کوتاه استفاده می شود ، این فرآیند پیچش حلقوی کوتاه Chop-Hoop Winding نامیده می شود . ممکن است از شن نیز در این روش استفاده شود . با این کار درصد وزنی الیاف نیز به 45 تا 65 درصد کاهش می یابد .

ممکن است بر سر این که کدام یک از این روش ها بهینه است ، بحث باشد . با این وجود بحث های فنی کلیدی معمولا ً پیرامون اثر افزایش شن بر روی ویژگی های مکانیکی چند لایی کامپوزیت FRP است . اثرات دراز مدت تحمل بار و رفتار خزشی در حضور پرکننده شنی در سالهای اخیر مورد توجه بوده است .



ملاحظات طراحی و محیطی



طراحی لوله های FRP با توجه به موضوعات هیدرولیکی و شارجریان انجام می شود ؛ چون این مسایل از ملاحظات اساسی در طراحی مؤثر جریان گاز و سیال در سیستم های لوله کشی هستند . لوله های FRP برتری های قابل توجهی نسبت به مواد مرسوم مانند لوله های فلزی و بتنی دارند . به عنوان مثال ، هموار بودن سطح داخلی لوله FRP باعث کاهش مقاومت سیال و انرژی لازم برای جریان یافتن سیال در داخل لوله می شود . به دلیل مقاومت لوله FRP در برابر خوردگی ، با گذشت زمان و استفاده از لوله ، سطح داخلی هموار باقی مانده و مقاومت در برابر خوردگی نیز نقش اساسی در لوله های FRP بازی می کند .

گستره دمایی در طراحی لوله های FRP به نوع کاربرد و نوع ماده ای که در درون لوله جریان خواهد داشت بستگی دارد . لوله های زیرزمینی برای دمای ثابتی که میانگین دمای محیط پیرامون آن ها با توجه به شرایط محلی است ، طراحی می شوند . لوله های سطح زمین چون تحت شرایط باد ، باران ، برف و پرتوهای فرابنفش قرار می گیرند گستره دمایی وسیع تری دارند . در هر دو حالت گستره دمایی براساس آب و هوا و شرایط منطقه ای که لوله در آن نصب می شود تثبیت می شود . این شرایط معمولا ً از محدوده 20 تا 65 درجه سانتی گراد خارج نمی شود . در حقیقت به جز در موارد اندک ، محدوده دمای کاری معمولا ً بین 20 تا 55 درجه سانتی گراد قرار دارد .

با این وجود توجه به دمای سطح داخلی لوله مهم است چون معمولا ً سیال یا گاز در دماهای بالایی بین 52 تا 150 درجه سانتی گراد در داخل لوله جریان می یابد . رزین و لایه آستر درونی اغلب اوقات بر اساس نوع ماده خورنده عبوری از درون لوله و دمای فرآوری آن برگزیده می شود . لوله های FRP را می توان برای بسیاری از کاربردها ساخت .

طراحی لوله FRP هم چنین به شدت ، تحت تأثیر محدوده فشار کاری است ؛ در حالی که بیشتر لوله ها طی عمر کاری خود در معرض فشار داخلی مثبت قرار دارند . بار خلأ نیز می تواند به عنوان یکی از فاکتورهای طراحی لوله ، به ویژه در مورد لوله های زیرزمینی مورد توجه قرار بگیرد . در مورد لوله های گرانشی زیرزمینی ، لوله های FRP اساسا ً بر مبنای سفتی مورد نیاز و با توجه به شرایط خاک ، عمق دفن و فشار خارجی طراحی می شوند .

با این وجود ، اگرچه لوله های گرانشی در رده های متفاوت سفتی طراحی می شوند ولی این طراحی به گونه ای است که لوله بتواند در محدوده فشار روزانه که به وسیله کاربر نهایی مشخص می شود ، به طور موفقیت آمیزی کار کند . دور از انتظار نیست که حتی یک لوله گرانشی FRP هنگام کار تحت فشارهای حدود 8 مگا پاسکال قرار بگیرد . در حقیقت لوله های گرانشی نیز برای تحمل خوب بارهای طولانی مدت طراحی می شوند . لوله های فشاری درواقع بنابر شرایط تحمل بارهای فشاری بلند مدت برای کار پیوسته در خط طراحی می شوند . در نتیجه ، لوله های فشاری FRP اساسا ً برای تأمین استحکام طراحی می شوند تا سفتی ؛ چون در شرایط بارگذاری کوتاه مدت و بلند مدت بارهای فشاری ، بسیار مورد توجه هستند .

بارهای خارجی می توانند به صورت بارهای ناشی از دفن لوله لوله های زیرزمینی ، بارهای خمشی و یا تماسی ، لوله های سطح زمین و یا بارهای حاصل از ترافیک لوله های زیرزمینی باشند . بسیاری از این بارها ممکن است در کارآیی بلند مدت لوله FRP بحرانی باشند و محاسبه جابه جایی ها و تنش های چندلایی تحت بار برای تضمین یک پارچگی سازه در طول عمر مفید مورد انتظار مهم است . بسیاری از راهنماهای طراحی و استانداردها ، طراحی لوله های FRP را از طریق این گونه محاسبات و تأییدیه ها کنترل می کنند .



در برخی از کاربردها که قابلیت اشتعال ، دود ، مقاومت در برابر آتش و سمی بودن مهم هستند ، مقاومت در برابر شعله می تواند از اصول طراحی باشد . از جاهایی که این مسایل مورد توجه هستند ، سکوهای نفتی دور از ساحل است . تولید کننده ها می توانند از رزین های گوناگون مقاوم در برابر شعله و یا لایه های خارجی مقاوم ، برای این منظور استفاده کنند .





منبع: فصلنامه کامپوزیت

شکل دادن

عمل شکل دادن فلز نظیر کشش عمیق عبارتست از امتداد وکشیدن ورقه های مسطح برای تولید اشکال با سطح مرکب . عملیات شکل دادن ساده ، از قبیل شکل دادن نوردی یا شکل دادن با ترمز پرسی تنها شامل عمل خمکاری می شوند، در صورتیکه سایر عملیات شکل دادن نظیر شکل دادن چرخشی برشی به جریان فلزی و تغییر ضخامت فلزی قابل ملاحظه ای نیاز دارند.

شکل دادن نوردی پیوسته

شکل دادن نوردی پیوسته به روش شکل دادن تسمه نوارها گفته می شود.این فرایند عملا ً اتوماتیک است.عمل ساخت ابزار و آماده سازی مناسب ماشین آلات تنها یک بار انجام می شود. در شکل دادن نوردی پیوسته هزینه های حمل،قدرت وآزمایشگاهی به نحو قابل توجهی کمتر از هزینه های شکل دادن با اهرم پرسی است.

با این وجود،به علت ابزارکاری گران شکل دادن نوردی اقتصادی نیست مگراینکه تولید مورد لزوم بزرگتر از حدود 25000 فوت طولی باشد. هنگام شکل دادن نوردی پیوسته،تسمه نوار بایستی از درون تعدادی از غلتکها عبور کند.هر کدام از غلتکها نقش مهمی در ایجاد شکل نهایی بازی می کنند. برای اینکه تسمه نوار اندکی کشیده شود ،قطر غلتکها که معمولاً حدود 5 اینچ است ، به هنگام پیشرفت نوار به اندازه 5/0 تا 1 در صد افزایش می یابد. بازگشت فنری به وسیله زیاد خم کردن وسپس بازگشت خمشی به شک مورد نظر کنترل می شود.

غلتکها باید طوری طرح شوند تا از سختکاری مفرط تسمه در هر عبور (کالیبر)

جلوگیری شود.

نمونه هایی از قطعات نوردی پیوسته عبارتند از:

لوله درزدار،اجزاء قاب پنجره و غربال،کناره های چرخ دوچرخه ، قالب فلزی

کشیدن

کشیدن فرایندی است که برای تولید مفتولهای فلز ورقی و قطعات فلز ورقی انحناء دار مرکب به کار می رود.

به عنوان مثال می توتن قطعات زیر را نام برد:

لوله های بدون درز،ماهی تابه ها ،طشت ها،ظروف حلبی،قطعات سقف اتومبیل،پوکه های فشنگ

ورق فلزی حداقل در یک جهت کشیده شده ودر جهات دیگر فشرده می شود .

شکل دادن با بستر لاستیکی

در شکل دادن با تشک لاستیکی، قطعه کار را بین ماتریس پایینی و یک تشک لاستیک لایه ای در یک ظرف متصل به کوبه بالایی نگهداری می شود. تحت فشار 1000تا 2000 psi،لاستیک باسانی جریان پیدا می کند ،و با اعمال نیروی هیدرو دینامیکی صفحه خام در اطراف ماتریس شکل می گیرد .

مارفرمینگ

مارفرمینگ، برای کشش های عمیق تر از فرایند تشک لاستیکی و دارای چین خوردگیکمتر به کار می رود.فشار نگه دارنه قطعه خام بطور اتوماتیک بوسیله سیال هیدرولیکی تنظیم می شود.

فرایندهیدرو فرم

فرایند هیدروفرم برای کشیدن عمیق قطعات دارای اجزاءتیز مناسب است.

در این فرایند از یک دیافراگم پلاستیکی خم شویی استفاده می شود که بوسیله فشار روغن تقویت می شود.سر پوش گنبدی شکل پایین آورده می شود تادیا فراگم بتواند قطعه کار نشده را بپوشاند و سپس فشار اولیه روغن اعمال می شود. وقتی سنبه بال آورده می شود فشار روغن فلز را شکل می دهد.

شکل دادن هیدرو دینامیکی

شکل دادن هیدرو دینامیکی ،همراه با مارفرمینگ و هیدرو فرمینگ فرایند های انحصاری هستند.

شکل دادن هیدرو دینامیکی ،از فشار روغن یا آب استفاده کرده بر قطعه کار نشده نیرو اعمال می کند و آن را به شکل محفظه قالب در می آورد.این فرایند تنها برای شکل دادن قطعات تو خالی بکار می رود ولی آنچه را که در سایر روشها ممکن است به چندین مرحله نیاز داشته باشد ، این فرایند در یک عمل تمام می کند.

شکل دادن کششی

بوسیله شکل دادن کششی ،می توان اشکال تو خالی دارای سطوح بزرگی را تولید کرد.کشیدن به تنهایی فلز را به اندازه کافی تغییر شکل نمی دهد که تنش آن را از حد الاستیک تجاوز کند وشکل دائم مورد نظر را به قطعه بدهد.

این مشکل به وسیله شکل دادن کششی فلز حل شده، بدین صورت که بمنظور تجاوز فلز از حد الاستیک آن،در همان موقع که سنبه سنبه برای شکل دادن فلز نیرو وارد می کند،یک نیروی دیگراز قسمت جلو بوسیله گیره های هیدرولیکی برآن وارد می شود.در شکل دادن کششی مقدار بازگشت فنری حاصل مینیمم است.حدیده ممکن است از جنس چوب،روی،مازونیت،چدنیا سایر مواد آسان کار باشد.

شکل دادن خیلی سریع

شکل دادن خیلی سریع در سالهای اخیر بنحو بسیار موفقیت آمیزی برای فلزاتی که شکل دادنشان دشوار است،اشکال بزرگ متجاوز از توانائی پرس های بزرگ،و برای بهبود تلورانس ها و خواص مکانیکی قطعه بکار رفته است .

سه فرایند شکل دادن سریع فلزات عبارتند از:

شکل دادن انفجاری،شکل دادن الکترو مغناطیسی و شکل دادن الکترو هیدرولیکی

شکل دادن انفجاری

شکل دادن انفجاری از انرزی ذخیره شده در مواد منفجره شیمیایی استفاده می کند.

در فرایند مذکور یک بار منفجره در تانک آبی که محتوی قطعه کار وا ماتریس است منفجر می شود.

موجهای ضربه ای حاصل از انفجار در سراسر مایع منتشر می شوند و با نیروی کافی به قطعه کار ضربه وارد کرده آن را درون ماتریس داخلی یا مادگی می رانند .

شکل دادن الکترو مغناطیسی

شکل دادن الکترو مغناطیسی از نیروئی که بر روی قطعه کار به وسیله یک میدان مغناطیسی مضمحل کننده سریع ایجاد شده استفاده می کند.نیروی الکتریکی ذخیره شده در یک بانک خازن به درون یک کویل الکترومغناطیسی تخلیه شده و اطراف کویل کار یک میدان مغناطیسی ایجاد می شود . این میدان مغناطیسی متغیر جریانهای گردابی را در قطعه کار واقع در میدان القاء می کند . جریانهای گردابی ،میدان مغناطیسی ثانویه ایجاد می کنند که در برابر میدان اولیه مقاومت نموده ودر نتیجه نیرویی بر روی قطعه کار ایجاد می کند .به ازای میدان مغناطیسی 000ر500 گوس،فشاری در حدود 0000ر90 psi برروی قطعه کار اعملا می شود .

شکل دادن الکترو هیدرولیکی

شکل دادن الکتروهیدرولیکی از خیلی جهات شبیه به شکل دادن انفجاری است با این تفاوت که نیرو از تخلیه یک گرو خازن دارای ولتاز زیاد واقع در زیر آب به دست می آید.این تخلیه بین دو الکترودی صورت میگیرد که ممکن است در بعضی موارد به وسیله یک سیم تحت کشش قرار داشته باشند. هنگام تخلیه سیم یا آب یونیزه

می شود.انبساط بخار فلز یا مایع یونیزه شده یک ضربه فشاری قوی ایجاد می کند

که بطور شعاعی به طرف خارج حرکت کرده ،قطعه کار را تغییر شکل می دهد .

کشیدن با قالب(حدیده)

کشیدن با ماتریس شبیه فرایند اکستروزن است با این تفاوت که ماده به جای آنکه به درون ماتریس فشار داده شود از درون آن کشیده می شود. برای کاهش معینی در قطر یک زاویه ماتریسی وجود دارد که نیروی کشیدن تحت آن زاویه مینیمم است . بسته به نوع جنس ماتریس و قطعه کار، زوایای ماتریسی معمولاً تا حدود 15 در صد قرار دارند. همچنین یک حداکثر کاهشی وجود دارد که بعد از آن،میله تحت نیروی کشش خواهد شکست .توزیع تنش باقیمانده در یک میله کشیده شده نیرو های کششی را در سطح و نیرو های فشاری را در مرکز نشان می دهد.مقدار تنشهای باقیمانده تابع کاهش، شکل هندسی ماتریس ، و درجه حرارت است.

شکل دادن چرخشی (منگنه کاری چرخشی )

شکل دادن چرخشی عبارت است از شکل دادن قطعاتی که روی یک سنبه یا شاه میله همراه با یک ابزار یا غلتک دارای تقارن چرخشی هستند.

شکل دادن چرخشی مرسوم

شکل دادن چرخشی مرسوم ضخامت دیواره ماده را تغییر نمی دهد. این ماده در معرض تنشهای کمپرس سختکاری قرار می گیرد .بسیاری از قطعاتی که باش کل دادن چرخشی مرسوم تولید می شوند ممکن است با کشیدن نیز ساخته شوند ، انتخاب بین این دو فرایند به خواص ماده،کمیت تولید ، هزینه های ابزار،و پرداخت سطحی نیاز دارد.

شکل دادن چرخشی برشی

شکل دادن چرخشی برشی از تکنیک شکل دادن چرخشی استفاده می کند ولی متضمن فشردن و اکسترود کردن شدید فلز نیز می شود . کاهش ضخامت صفحه خام در فولاد کم کربن تا 90 درصد گزارش شده است . کاهش ضخامت با سرد کاری و تغییرات بعضی از خواص فلز همراه است.مزیت اصلی این فراین آن است که قطعات بزرگ وسنگین دارای متقارن چرخشی میتوانند در یک زمان کوتاه با اتلاف فلز کم  وبا خواص مکانیکی بهتر تولید شوند. از موارد استعمال اصلی شکل دادن برشی می توان تولید قطعات فضایی نظیر قطعات ریختگی برشی در تولید ریختگی موتورراکت و مخروطهای دماغه موشک را نام برد.

اوسفرمنیک(شکل دادن اوستنتی )

نوعی عمل گرم کاری جدید که نوید بیشتری برای تولید قطعات فولادی پر استقامت می دهد،فرایند اوسفرمینک باشکل دادن اوستنیتی است .

اوسفرمینک ترکیبی از فرایندهای گرمکاری و عمل آوردن حرارتی است که برای بهبود سفتی، مومت کششی ،قابلیت انعطاف و سختی فولادهای معین طرح شده اند.اصولاً فرایند اوسفرمینک عبارت است از گرم کردن قطعه کار تا درجه حرارت اوستنتی شدن ،کار کردن برروی آن در فاز اوستنتی تاشکل مورد نظر ،و به دنبال آن آب دادن برای تکمیل عمل تبدیل به مارتیزیت . به طور کلی دمای اوسفرمینک اولیه حول F1000 دور می زند.چون فلز در حال عمل تغییر شکل سرد می شود لذا قبل از اینکه عمل تبدیل مارتنزیتی شروع شود بایستی همه عملیات کار کردن کامل شده باشند. فرایند فلزهای فلزکاری که در عملیات اوسفرمینک بکار می روند عبارتند از :

نورد ،اکستروزن ،شکل دادن چرخشی برشی،شکل دادن انفجاری،و غیره

فولادهایی که میتوانند بنحو موفقیت آمیزی به روش اوستنیتی تغییر شکل حاصل کنند آنهایی هستند که دیاگرام T_I دارای یک منطقه اوستنتی هستند. به طور کلی فولادی که اوسفرم می شود بایستی حد اقل 10/0 درصد کربن داشته باشد.از عواملی که مربوط به شیمی فولاد می شوند می توان پارامترهای زمان و درجه حرارت را نام برد. تبدیل ازاوستنیت به پرلیت در بالاتر از F 1100 نسبتاً سریع رخ می دهد . بنابراین، عمل گرمکاری بایستی نسبتاًبه سرعت کامل شود. درجه حرارت اوسفرمینک بر اساس نسبتهای مقاومت سیلان و مقاومت کششی که به نوبه خود به درجه حرارت مربوط می شوند ،انتخاب می گردد .

درجه حرارت های بالا ترنیرو های گرمکاری و نیز مقدار زمان مجاز برای تکمیل عمل را کاهش می دهد. وقتی که فولاد در درجه حرارت های اوسفرمینک پایین تر تغییرشکل زیادی می یابد،افزایش بسیار شدیدی در مقاومت فولاد ایجاد می شود .

اوسفرمینک برای قطعاتی که نسبتهای استحکام_به_ وزن بالائی دارند مانند:

پیچ ها،اجزاء موتور و فنر تخت اتومبیل استعمال فراوانی پیدا کرده است .

اکستروزن Extrusion

اکستروزن فرایندی است که بوسیله آن می توان قطعات واشکالی را تولید کرد که تقریباً با هر روش ساخت دیگر غیر ممکن است .

در اکستروزن، بیلتی (شمشال) با سطح مقطع مدور را وارد استوانه ای جدار ضخیم کرده و به وسیله یک پتک یا سنبه پرس می کنند .سپس این فلز را تحت تاثیر نیروی زیاد وارد سوراخ حدیده ماشین کاری شده نموده و به شکل دلخواه بیرون می آورند. بسیاری از فلزات آهنی که اکسترود می شوند عبارتند از:

آلومینیم ، سرب ، روی و قلع. بعضی از فولاد ها نیز اکسترود می شوند ولی به علت بالا بودن دماهای مورد نیاز ، حدیده و مواد آستری مخصوصی نیاز دارند. فولاد گرم را اکثراً قبل از اکستروزن در شیشه پودر شده نورد می کنند و میگذارند تا شیشه ذوب شده بصورت یک ماده روان کننده ( ضد اصطحکاک )از سایش حدیده بکاهد.

کاربردهای صنعتی نانوبیوتکنولوژی امروزه با استفاده از زمینه‌های علمی بین‌رشته‌ای، انقلاب صنعتی دیگری در جریان است. این تحول در بهره‌برداری یکپارچه از قوانین فیزیک، خواص شیمیایی و مشخصات بیولوژیکی نهفته است. در مطلب زیر، به معرفی برخی کاربردهای صنعتی نانوبیوتکنولوژی می‌پردازیم: 1- ساخت حسگرهای شیمیایی بر اساس نانوبیوسیستم‌ها توسعة فناوری حسگرهای شیمیایی یکی از تحقیقات جدی در زمینة نانوبیوسیستم‌ها است. حسگرهای شیمیایی با الهام از حساس‌ترین حسگرهای شیمیایی در بدن جانداران، یعنی بینی و سایر اعضای حسی طراحی شده‌اند. طرز کار این حسگرها به این شکل است که ملکول مورد نظر (که باید وجود آن حس شود) به یک دریافت‌کنندة زیستی در عضو می‌چسبد و باعث باز و بسته‌شدن یک کانال یونی که در پوستة سلول عایق قرار دارد، می‌شود. بیشترین کاربرد حسگرها، در تولید حسگرهای بخار یا گاز و به‌طور اخص ساخت بینی الکترونیکی بوده‌است. این عمل با استفاده از آرایه‌هایی از حسگرهای غیرتخصصی ( non-Specific ) و به‌کارگیری نرم‌افزار تشخیص الگو انجام می‌شود. به کمک این نرم‌افزار، معین‌کردن بوها، گازها و بخارهای مختلف، دقیقاً مانند آنچه که در بینی حیوانات اتفاق می‌افتد، صورت می‌پذیرد. توسعة حسگرهایی که بتوانند اجزای مخلوط گازها یا مایعات را در محیط صنعتی تشخیص دهند، از دیگر کاربردهای این حسگرها است. حسگرهای چند‌منظوره‌ای که از پلیمرها، آنزیم‌ها یا سایر ترکیبات استفاده می‌کنند، مثال‌هایی از این مورد هستند. 2- پیل‌های سوختی زیستی پیل‌های سوختی زیستی نوع جدیدی از پیل‌های سوختی هستند که توانایی تبدیل مستقیم انرژی بیوشیمیایی را به انرژی الکتریکی دارند. نیروی محرک در این پیل‌ها، واکنش‌های اکسیداسیون و احیای یک مادة اولیه از نوع کربوهیدرات مانند گلوکز مخلوط با اتانول است که همراه با استفاده از میکروارگانیزم یا آنزیم به‌عنوان کاتالیزور زیستی ایجاد می‌شود. اصول کار این پیل‌ها مانند پیل‌های سوختی شیمیایی است. اختلاف اصلی بین آنها، در نوع کاتالیزور و شرایط کار است. کاتالیزور به‌کار رفته در پیل‌های سوختی زیستی، یک میکروارگانیزم و یا یک آنزیم است که جایگزین فلز در پیل‌های سوختی شیمیایی می‌شود. به‌طور کلی دو نوع پیل سوختی زیستی وجود دارد: 1- مستقیم: در نوع مستقیم، پیل شامل الکترودهایی است که در تماس مستقیم با عوامل بیوشیمیایی هستند و در واکنش‌های اکسیداسیون و احیا مشارکت می‌کنند. توان واقعی خروجی از این پیل‌ها بین یک‌دهم تا یک‌صدم پیل‌های غیرمستقیم است. کار این نوع پیل‌ها به فرآیندهایی شامل واکنش‌های بین بیوکاتالیست و الکترود، محدود است. 2- غیرمستقیم: در این نوع پیل‌ها، از میکروب‌ها و یا آنزیم‌ها برای تبدیل سوخت بیولوژیکی به ترکیبات با وزن مولکولی بالا و یا وزن‌ مولکولی پایین (گاز یا مایع) استفاده می‌شود. این مواد بیولوژیکی، در یک فرآیند معمول الکتروشیمیایی شرکت می‌کنند. محصولات به‌دست آمده از یک راکتور میکروبیولوژیکی ممکن است هیدروژن، آمونیاک و یا اکسیژن باشد. خصوصیات مطلوب این پیل‌ها که استفاده از ضایعاتی مانند دی‌اکسید‌کربن و فاضلاب انسانی را ممکن می‌سازند، به استفاده از این پیل‌ها در برنامه‌های فضایی، تولید الکتریسیته و تولید اکسیژن و غذا از طریق حذف مواد زاید منتهی می‌شود. همچنین، احتیاجات خاص نظامی ممکن است ازطریق این پیل‌ها تأمین‌گردد. به‌عنوان مثال، ساخت " پیل بدون صدای قابل شارژ " که در دمای محیط کار می‌کند، از این طریق امکان دارد. این پیل در موتور‌های دیزل و یا در مخلوط سوخت ضد‌یخ متانول- آب، قابل استفاده است. در آینده، پیل‌های سوختی زیستی جدید با اندازة کوچک و سبک، حاوی آنزیم‌های تثبیت‌شده به‌عنوان کاتالیست و متانول به‌عنوان مادة اولیه، در دسترس خواهند بود. 3- استفاده از نانوتکنولوژی برای تصفیة آب (نانوفیلتراسیون) نانوفیلتراسیون یکی از کاربردهای مهم نانوتکنولوژی است. فناوری نانوفیلتراسیون امکان جداسازی ذرات را از آب در مقیاس نانو فراهم می‌کند. به‌ این ‌ترتیب، امکان تولید آب تصفیه‌شده در مقیاس انبوه فراهم می‌شود. با استفاده از نانوفیلترها، مواد معدنی لازم برای سلامتی انسان، در آب باقی می‌ماند و مواد سمی و مضر از آن حذف می‌شود. با توجه به این که پنجاه درصد آب‌های زیرزمینی و هفتادوهشت درصد آب رودخانه‌ها در مناطق شهری، غیرقابل شرب است، کاربرد این فناوری برای تصفیة آب، طرفداران زیادی دارد. تحقیقات در چین نشان داده است که با مصرف آب حاصل از نانوفیلترها در مدت طولانی، شیوع بیماری‌های " قلبی و عروقی " و " سرطان " به‌ترتیب به‌میزان چهل و بیست درصد کاهش یافته‌است. 4- نانوبیوراکتورها ماسیل‌های معکوس را می‌توان به‌عنوان نانوبیوراکتورها، هم برای تولید کریستا‌ل‌های نانویی باکیفیت و هم برای اصلاح ملکول‌های پروتئین منفرد به‌کار‌ برد. در مورد آخر، نانوراکتورها به برطرف‌کردن مشکلات اساسی و بنیادین پروتئین‌ها، یعنی حضور آنها در سیستم‌های آبی، کمک می‌کنند. به‌عنوان مثال، می‌توان به ‌کمک ماسیل‌های معکوس، RNase A تغییرساختار ‌یافته را جمع‌آوری کرد. 5- تصفیة پساب‌های صنعتی با استفاده از نانوتکنولوژی، می‌توان مواد سمی پساب‌های آلوده را کاهش داد. یک تیم از دانشمندان و صنعتگران کشورهای آلمان، ایرلند و انگلستان، فرآیندی را توسعه داده‌اند که فلزات سنگین پساب‌های صنعتی را با استفاده از نانوذرات جدا می‌نماید. دراین فرآیند، از یک محیط مغناطیسی ساده نیز کمک گرفته می‌شود. محققان مؤسسه مواد جدید ( INM )، به‌منظور تولید ذرات کامپوزیت فوق‌مغناطیسی ( SPMC )، نانوذرات اکسید آهن را در یک محیط شیشه‌ای قرار دادند. با استفاده از خاصیت مغناطیسی این ذرات میکرونی و نانومتری، به‌راحتی می‌توان فلزات سنگین را جذب نمود. این ذرات که دارای خاصیت فوق‌مغناطیسی هستند، به درون آب فرستاده می‌شوند و فلزات سنگینی را که در آنجا وجود دارند، جذب می‌کنند. سپس این آب از میان یک میدان مغناطیسی عبور داده می‌شود و ذرات فوق‌مغناطیس حاوی فلزات سنگین، از جریان خارج می‌شوند. یکی از مزایای این روش آن است که بر خلاف روش‌های قبلی، مانند فرآیندهای ته‌نشینی یا شیمیایی، در پایان عمل تصفیه، می‌توان به خلوص بالایی رسید. این موضوع به‌خصوص زمانی مهم است که فلزات موردنظر خیلی سمی باشند، مانند جیوه یا سرب. البته این‌گونه روش‌های جداسازی، خیلی سخت و پرهزینه هستند. هر چند این روش‌ها در آزمایشگاه به نتیجه رسیده است، اما برای صنعتی کردن آنها، سه سال زمان نیاز است. مشکل این روش در درست ‌مخلوط‌نمودن ذرات کامپوزیت، به‌منظور جداسازی یک فلز خاص است. در حال حاضر، این روش برای تمام صنایع مفید نیست؛ اما می‌تواند راه حل بسیار خوبی برای حدود نیمی از صنایعی باشد که فلزات سنگین تولید می‌کنند. شرکت‌های آلمانی، سالانه حدود 15هزار تن از این نوع فلزات را تولید می‌کنند. این رقم در آمریکا بالاتر است. مآخذ: • R.C. Merkle, “Biotechnology as a route to nanotechnology”, Trends in Biotechnology, 17 (1999), pp. 271–274 . • C.R. Lowe, “Nanobiotechnology: the fabrication and applications of chemical and biological nanostructures”, Current Opinion in Structural Biology, Vol. 10, Issue 4, 1 August 2000, pp. 428-434. • S. Ferretti, S. Paynter, D.A. Russell, K.E. Sapsford, D.J. Richardson, Trends in Analytical Chemistry, Vol.19, no. 9,2000. • Jean-Marc Laval, Joel Chopineau and D. Thomas, “Nanotechnology: R & D Challenges and opportunities for application in biotechnology”, TIBTECH, Elsevier Science Ltd., Vol.13, November 1995. • B.S. Leadbeater, R. Riding, “Biomineralization in Lower Plants and Animals”, Clarendon Press, Oxford , 1986. • X. Zhang, J. Wang, B. Ogorevc, E. Spichiger, “Glucose Nanosensor Based on Prussian-blue “ , 1999. • M. Walsh, “ Nano- and MEMS Technologies for chemical biosensors”, 2003. • J. Haes , R.P. Van Duyne,”A highly Sensitive and Selective Surface-Enhanced Nanobiosensor”, 2002 http://bio.itan.ir?id=23

 

کلیدواژه ها:-WIG شناور پروازی -زاویه رانش

چکیده:

گر چه طراحی و ساخت قایق های پرنده در مقایسه با وسایل پرنده دیگر ارزان تر است، اما طرف دیگر دستیابی به دانش فنی آن نیاز مند دقت و توجه بیشتری از سوی متخصصان می باشد. در تحقیق حاضر، که سعی شده تا یکی از پارامترهایی که در طراحی و عملکرد قایق های پرنده نقش عمده ایفاء می کند، یعنی " سیستم پیشرانه" تحلیل گردد. با توجه به آنکه سیستم رانش در این شناورها برای حالت برخاست سایز می گردد، نقش مکان استقرار و سایر مشخصات آن به تنهایی و به طوراهم نسبت به دم افقی از اهمیت ویژه ای برخوردار خواهد بود.

مقدمه

به موازات توسعه قایق های پرنده در دفاتر طراحی، انجام تحقیقات پرامتریک آن نیز در مراکز تحقیقات دنیا ادامه دارد. در واقع پس از پرواز موفقیت آمیز این شناور ها بود که ارزش سرمایه گذاری در تحقیقات آن بیشتر مطرح شد. هر یک از مراکز تحقیقاتی به نوبه خود بر روی بررسی پارامترهای مختلفی همچون ضرائب آیرودینامیکی، ضرائب و کیفیت های هیدرودینامیکی، کنترل و پایداری،بهینه سازی، نقش هندسه بال و بدنه، تاُثیر دم افقی و سیستم رانش و محل استقرار آن و... متمرکز شدند. به همین خاطر هم در هریک از زمینه های فوق موفقیت های چشمگیری کسب شده است، گر چه هنوز هم به جراُت نمی توان مباحث طراحی این شناورها را به تنهایی منطبق بر تحقیقات مستقل آنها در نظر گرفت. به هر حال در این شناور نیز، همانند هر وسیله پروازی دیگر، تغییر هر یک از پارامتر های طراحی نقش عمده ای در عملکرد پروازی آن خواهد داشت.

پس از جنگ جهانی دوم، استفاده روز افزون از شناور های تندرو، روند رشد و تکامل انواع شناور ها را سرعت بخشیده است.

شناور هایی مانند کاتاماران ها، هیدروفویل ها، قایق های تندرو تک بدنه و چند بدنه، قایق های پرنده و هاور کرافت ها به همراه پیشرفت فناورانه زیر سیستم های آن،رشد و توسعه یافته اند. حجم گسترده آب بر روی کره زمین از یک سو و لزوم افزایش سرعت شناور های موجود از سوی دیگر، تغییر نگرش در طراحی و ساخت شناور های با ویژگی های متفاوت را اجتناب ناپذیر ساخته است. حال آنکه انگیزه های دیگری مانند کاهش مصرف سوخت و راحتی حرکت نیز در این راستا قابل حصول می نماید.

سیستم پیشرانه در قایق های پرنده

سیستم پیشرانه در قایق های پرنده را می توان شبیه سیستم پیشرانه هواپیما ها دانست . در واقع استفاده از موتورهای پیستونی در شناورهای کوچک و موتورهای جت در انواع بزرگتر و موتورهای توربوجت در اواع سنگین همانند  هواپیما می باشد.

اما باید توجه داشت که به هرحال این موتورها باید طوری تنظیم شوند که در شرایط سطح دریا پیوسته و باحداقل  صدمات حاصل از املاج موجود در آب دریا و خوردگی ناشی از آن به کار خود ادامه دهند . در واقع موتور در این شرایط با دمای محیطی بالاتری نسبت به شرایط کارکرد در هواپیماها روبرو است. علاوه بر این شرایط خوردگی در محیط نیز به مراتب بیشتر است و همین امر نیز سبب محدودیت های بی شماری در طراحی سیستم رانش و انتخاب موتور در این شناور ها شده است .

 مکان و توان سیستم پیشرانه

مکان سیستم پیشرانه در هواپیما معمولاً بر روی دماغه ، جلوی بال ها و یا محل تقاطع محور دم می باشد که در طرح های متعارف بیشتر همین موارد مشاهده  می گردند . اما در قایق های پرنده به علت شرایط محیطی ، بویژه وجود رطوبت ناشی از بخار اشباع آب دریاها ، این سیستم  باید حتی الامکان در بالاترین ارتفاع و حداکثر فاصله تا سطح آب طراحی گردد. در قایق های پرنده معمولاً سه شکل در آرایش سیستم پیشرانه مرسوم است:

1-سیستم رانش در جلو بال به منظور ایجاد ram effect خاصل  از هوای خروجی از ملخ بر روی بال ها ، شکل(1)

2-سیستم رانش بر روی بدنه در ناحیه پشت کابین در بالاترین قسمت، شکل (2)

3-سیستم رانش در جلو دم و در بالاترین مکان ممکن ؛ شکل (3)

شکل (3) نمونه هایی از سیستم رانش جلو دم و در بالاترین مکان ممکن در هواپیماها و حتی قایق های تندرو و مقدار توان محاسباتی (برچسب درگ بیشینه وسیله) و برای سرعت بیشینه و یا شرایط مانوری بحرانی طراحی می گردد. نمودار نیروی درگ و تراست مورد نیاز بر اساس سرعت در قایق های پرنده را م توان در شکل (4) مشاهده نمود. 

          در این نمودار دو نقطه بیشینه مفروض وجود دارد که نقطه اول مربوط به پیشینه  درگ هیدرودینامیکی یا  Hump Drag و نقطه بعدی نشان دهنده مقدار درگ در سرعت بیشینه است .در واقع پدیده غالب تا نقطه 1 درگ های هیدرودینامیکی و از این نقطه تا نقطه 2 درگ های آیرو دینامیکی همانند هواپیما ها است .این درگ ها ناشی از شکل ، ممنتم،زبری سطحی و درگ القایی بال است . اما نکته حائز اهمیت فاز برخاست  این شناورها سات. چنانکه اگر شناور در طول مسیر پرواز دچار انحراف از تریم اولیه خود گردد و زاویه pitch اضافی به خود بگیرد، عمل برخاست مشکل و شناور تابع سطح موجدار زیرین می گردد ؛ و نوع دیگری از درگ به نام " تریم درگ" در شناور ایجاد می شود که گاه ممکن است برخاست را غیر ممکن سازد؛شکل (5).

در این شرایط شناور نمی تواند به سرعت نامی خود برسد و در واقع شرایط بسیار نامناسبی برای آن ایجاد می گردد .

در این حالت سیستم پیشرانه بیشترین صدمه را خواهد دید ؛ زیرا به علت وجود سرعتکم و در نتیجه عدم دسترسی موتور به مقدار هوای مناسب و از طرف دیگر کارکرد موتور در دور بیشینه؛ دمای نقاط حساس موتور افزایش می یابد . و احتمال وارد آمدن صدمات جدی به نقاط موتور وجود دارد . این شرایط در حالتی که امواج دریا از مقدار تعریف شده برای شناور نیز بیشتر شود ؛  ممکن است حادث گردد؛ زیرا بر اساس طول موج امواج دریا شناور از حالت تریم خود خارج شده و نمودار حرکت شناور از حالت A به B تغییر پیدا می کند .در این شرایط دقت در تنظیم زاویه نصب موتور اهمیت ویژه ای می یابد ؛ زیرا با تغییر زاویه نصب موتور در این شرایط می توان تمایل شناور را به حرکات موجی کاهش دادو با تاثیر مضاعفی که می توان از دم افقی گرفت . دماغه شناور را با دوران مثبت ؛ و جدا از آب نمود .

در قایق های پرنده برای افزایش قابلیت دریانوردی در امواج با فورس بالاتر،معمولاً از یک موتور اضافی (واترجت)در پایین ترین قسمت بدنه در موقعیت Step استفاده        می گردد  .تا هم فشار کمتری به موتور اصلی که معمولاً موتور هوایی است وارد شده  و هم با تغییر در مکان نیروی  تراست . ممان منفی بر روی شناور کاهش یابد .شکل (6) 

در مجموع تغییرات زاویه برداری نیروی تراست حاصل از ملخ هوایی که بر اساس تبعیت از شکل امواج دریا به صورت لحظه ای تغییر می کند ، تصحیح گردد.

با توجه به موارد فوق ، ملاحظه می گردد  که گاهی به علت شرایط محیطی به اجبار باید شرایط بحرانی تری را در طراحی در نظر گرفت و سیستم پیشرانه را بر آن اساس طراحی نمود . به همین خاطر معمولاً سیستم رانشی قایق های پرنده توانی بیش از آنچه در پرواز کروز نیاز است. دارند  با توجه به استانداردهای موجود ( هواپیماهای آب نشین far)، کافی است نیروی  تراست ؛ 20درصد بالاتر از مقدار بیشینه درگ سرعت بیشینه برسد ، امام در قایق های پرنده گاه باید تا 30 درصد ؛ این نیرو را بالاتر گرفت؛ زیرا این شناور علاوه بر رسیدن به سرعت بیشینه هیدرودینامیکی باید برخاست از آب را نیز پشت سر بگذارد؛ در چنین شرایطی است که در پرواز نرمال شناور دارای مقداری توان اضافی خواهد بود .

نقش زاویه موتور در کیفیت برخاست

زاویه موتور نیز از دوسو در کیفیت برخاست نقش بسزایی خواهد داشت. از یک سو با زاویه دار شدن موتور بردار نیروی تراست دارای مولفه قائم می شود و مقداری از وزن شناور مستقیماً خنثی می گردد و مولفه دیگر باید بر برآیند نیرویهای درگ غلبه نماید و از سوی دیگر نیز Downwash ملخ تاثیر عمده ای بر روی سطوح کنترل بخصوص دم افقی و الویتور خواهد داشت .

مشکلات نصب سیستم پیشرانه در قایق های پرنده

هر چند شکل سیستم پیشرانه در این شناورها شبیه هواپیما است ؛ اما به علت پرواز در سطح دریا و با وجود دمای محیطی به مراتب بیشتر ؛ اغلب نصب موتور بدون اعمال تمهیدات لازم؛ مشکلات و صدمات جدی را در برخواهد داشت . این مشکل از همان ابتدای تست این شناور ها قابل مشاهده می باشد . به منظور رفع این مشکل و به طور خاص حذف افزایش دما در نقاط حساس  موتور و کنترل عملکرد سیستم رانش ؛ موارد زیر قابل اجرا خواهد بود:

1-افزایش حجم آب سیستم خنک کننده تا 5/2 برابر .

2-نصب سیستم فن بر روی رادیاتور به منظور کاهش سریع دما در مواقع لازم .

3-جابه جایی مکان رادیاتور به منظور افزایش حجم هوای آزاد عبوری از آن ؛

4-جا به جایی مکان رادیاتور روغن مانند مورد 3 و افزایش حجم آن ؛

5-نصب کانال هوایی بر روی سیلندر ها جهت هدایت بهتر هوا بر روی بدنه سیلندرها و خنک شدن آن ؛

6-نصب Aircooler در حد فاصل خروجی توربو شارژر و ورودی کاربوراتر،

7-جابه جایی مکان اگزوز جهت کاهش انتقال حرارت به بدنه سیلندر و خنک شدن بوسیله هوای آزاد؛

8-نصب سنسورهای اضافی در موقعیت های حساس جهت مشاهده و کنترل به موقع دما،

9-تنظیم فاصله الکترود شمع ها مطابق دستورالعمل موتور؛

10-اضافه کردن پمپ سوخت کمکی به منظور تنظیم و افزایش نسبت سوخت به هوا در هنگام ضروری (افزایش نسبت سوخت به هوا در شرایط لازم.)

11-استفاده از سوخت با مشخصه های سازگار با موتور؛

به این ترتیب با بررسی دماهای نقاط حساس مانند هوای خروجی اگزوز . دمای آب گردشی در سر سیلندر ها؛ دمای خود سر سیلندرها ؛ دما و فشار روغن،   می توان به کنترل عملکرد موتور پرداخت . در این میان یکی از نتایج کسب شده از تست های  پروازی در شرایط مختلف ، آن بود که به وجود توربو شارژر در قایق های پرنده باید با حساسیت بیشتری کنترل گردد. و یا حتی الامکان در شرایط اقلیمی گرم از موتورهای بدون توربو شارژر در قایق های پرنده استفاده نمود.

نتیجه گیری

به طور کلی می توان از بسیاری از موتورهای هوایی در قایق های پرنده استفاده نمود . تجربیات موجود در دنیا نیز حاکی از همین امر است . لیکن به منظور تطبیق شرایط موتور با عملکرد وسیله باید تمهیداتی را در سیستم های خنک کننده  و کنترل دما در نقاط حساس اعمال نمود . در آینده نیز می توان نیز     می توان امیدوار بود که برخی موتورهای درایی قابلیت نصب بر روی قایق های پرنده  را با توجه به پیشرفت های فناوری پیدا نمایند  که مستلزم ارضای محدودیت های وزن و عملکرد آنها است .

مرجع

1-محمد رضا صادقی زاده ؛ گزارش تست های میدانیSTA  و بهینه سازی بر اساس نتایج هر مرحله .1382

 

 

نقل از: مجله پژوهشیار