في التطبيقات التي يكون فيها المستهلك هو المستخدم النهائي، يجب عادةً أن تلبي المواد المركبة متطلبات جمالية معينة.لكن،المواد المقواة بالأليافوهي ذات قيمة متساوية في التطبيقات الصناعية، حيث تكون مقاومة التآكل والقوة العالية والمتانة هي العوامل الدافعة للأداء.#دليل الموارد#الوظيفة#تحميل
على الرغم من أن استخدام المواد المركبة في الأسواق النهائية عالية الأداء مثل الطيران والسيارات غالبًا ما اجتذب اهتمامًا واسع النطاق في الصناعة، إلا أن الحقيقة هي أن معظم المواد المركبة المستهلكة تُستخدم في أجزاء غير عالية الأداء.يندرج السوق النهائي الصناعي ضمن هذه الفئة، حيث تؤكد خصائص المواد عادةً على مقاومة التآكل ومقاومة الطقس والمتانة.
تعد المتانة أحد أهداف شركة سابك (مقرها الرياض، المملكة العربية السعودية)، والتي يقع مقرها في مصنع أوب زووم للتصنيع في بيرغن، هولندا.بدأ المصنع عملياته عام 1987 ويقوم بمعالجة الكلور والأحماض القوية والقلويات في درجات حرارة عالية.هذه بيئة شديدة التآكل، وقد تفشل الأنابيب الفولاذية في غضون بضعة أشهر فقط.ومن أجل ضمان أقصى قدر من المقاومة للتآكل والموثوقية، اختارت (سابك) البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية (GFRP) كأنابيب ومعدات رئيسية منذ البداية.أدت تحسينات المواد والتصنيع على مر السنين إلى تصميم الأجزاء المركبة. ويمتد العمر الافتراضي إلى 20 عامًا، لذلك ليست هناك حاجة للاستبدال المتكرر.
منذ البداية، استخدمت شركة Versteden BV (بيرغن أوب زوم، هولندا) أنابيب وحاويات ومكونات GFRP المصنوعة من الراتنج من راتنجات DSM المركبة (التي أصبحت الآن جزءًا من AOC، تينيسي، الولايات المتحدة الأمريكية وشافهاوزن، سويسرا).وتم تركيب ما بين 40 إلى 50 كيلومترًا من خطوط الأنابيب المركبة في المصنع، بما في ذلك حوالي 3600 مقطع أنابيب بأقطار مختلفة.
اعتمادًا على تصميم الجزء وحجمه وتعقيده، يتم إنتاج المكونات المركبة باستخدام طرق لف الخيوط أو الطرق اليدوية.يتكون هيكل خط الأنابيب النموذجي من طبقة داخلية مضادة للتآكل بسمك 1.0-12.5 ملم لتحقيق أفضل مقاومة كيميائية.يمكن لطبقة الهيكل من 5-25 مم أن توفر القوة الميكانيكية؛يبلغ سمك الطبقة الخارجية حوالي 0.5 مم، مما يحمي بيئة المصنع.توفر البطانة مقاومة كيميائية وتعمل كحاجز للانتشار.هذه الطبقة الغنية بالراتنج مصنوعة من حجاب زجاجي C وحصيرة زجاجية E.يتراوح السمك الاسمي القياسي بين 1.0 و12.5 ملم، والحد الأقصى لنسبة الزجاج/الراتنج هو 30% (على أساس الوزن).في بعض الأحيان يتم استبدال حاجز التآكل ببطانة من البلاستيك الحراري لإظهار مقاومة أكبر لمواد معينة.قد تشتمل مادة البطانة على كلوريد البولي فينيل (PVC)، والبولي بروبيلين (PP)، والبولي إيثيلين (PE)، والبولي تترافلوروإيثيلين (PTFE)، وفلوريد البولي فينيلدين (PVDF)، والإيثيلين كلورو ثلاثي فلورو إيثيلين (ECTFE).اقرأ المزيد عن هذا المشروع هنا: "الأنابيب المقاومة للتآكل لمسافات طويلة".
أصبحت قوة المواد المركبة وصلابتها وخفة وزنها مفيدة أكثر فأكثر في مجال التصنيع نفسه.على سبيل المثال، شركة CompoTech (Sušice، جمهورية التشيك) ​​هي شركة خدمات متكاملة توفر تصميم المواد المركبة وتصنيعها.وهي ملتزمة بتطبيقات لف الخيوط المتقدمة والهجينة.لقد طورت ذراعًا آلية من ألياف الكربون لشركة Bilsing Automation (أتندورن، ألمانيا) لنقل حمولة 500 كيلوغرام.يصل وزن الحمولة والأدوات المصنوعة من الفولاذ/الألومنيوم إلى 1000 كجم، لكن الروبوت الأكبر يأتي من شركة KUKA Robotics (أوغسبورغ، ألمانيا) ويمكنه التعامل مع ما يصل إلى 650 كجم فقط.لا يزال البديل المصنوع بالكامل من الألومنيوم ثقيلًا للغاية، حيث ينتج عنه حمولة/كتلة أداة تبلغ 700 كجم.تعمل أداة CFRP على تقليل الوزن الإجمالي إلى 640 كجم، مما يجعل تطبيق الروبوتات ممكنًا.
أحد مكونات CFRP المقدمة من شركة CompoTech إلى Bising هو ذراع الرافعة على شكل حرف T (ذراع على شكل حرف T)، وهو عبارة عن عارضة على شكل حرف T ذات شكل مربع.يعد ذراع الرافعة على شكل حرف T مكونًا شائعًا في معدات التشغيل الآلي المصنوعة تقليديًا من الفولاذ و/أو الألومنيوم.يتم استخدامه لنقل الأجزاء من خطوة تصنيع إلى أخرى (على سبيل المثال، من المكبس إلى آلة التثقيب).يتم توصيل ذراع الرافعة على شكل حرف T ميكانيكيًا بقضيب T، ويتم استخدام الذراع لنقل المواد أو الأجزاء غير المكتملة.أدت التطورات الحديثة في التصنيع والتصميم إلى تحسين أداء آلات البيانو المصنوعة من مادة CFRP T من حيث الخصائص الوظيفية الرئيسية، وأهمها الاهتزاز والانحراف والتشوه.
ويقلل هذا التصميم من الاهتزاز والانحراف والتشوه في الآلات الصناعية، ويساعد على تحسين أداء المكونات نفسها والآلات التي تعمل معها.اقرأ المزيد عن طفرة CompoTech هنا: "يمكن لـ T-Boom المركب تسريع الأتمتة الصناعية."
ألهمت جائحة كوفيد-19 بعض الحلول المركبة المثيرة للاهتمام والتي تهدف إلى حل التحديات التي يفرضها المرض.استلهمت شركة Imagine Fiberglass Products Inc. (كيتشنر، أونتاريو، كندا) من محطة اختبار كوفيد-19 المصنوعة من البولي كربونات والألومنيوم والتي صممتها وبنتها مستشفى بريجهام آند وومن (بوسطن، ماساتشوستس، الولايات المتحدة الأمريكية) في وقت سابق من هذا العام.قامت شركة Imagine Fiberglass Products Inc. (كيتشنر، أونتاريو، كندا) بتطوير نسختها الأخف باستخدام مواد مركبة معززة بالألياف الزجاجية.
يعتمد IsoBooth الخاص بالشركة على تصميم تم تطويره في الأصل من قبل باحثين في كلية الطب بجامعة هارفارد، مما يسمح للأطباء بالوقوف داخليًا منفصلين عن المرضى وإجراء اختبارات المسحة من الأيدي الخارجية المرتدية للقفازات.تم تجهيز الرف أو الدرج المخصص الموجود أمام الكابينة بمجموعات اختبار ولوازم وخزان مناديل مطهرة لتنظيف القفازات والأغطية الواقية بين المرضى.
يربط تصميم Imagine Fiberglass ثلاث لوحات عرض شفافة من البولي كربونات مع ثلاث ألواح من ألياف الزجاج المتجولة/ألياف البوليستر.يتم تعزيز هذه الألواح الليفية بقلب من مادة البولي بروبيلين على شكل قرص العسل، حيث تكون هناك حاجة إلى صلابة إضافية.اللوحة المركبة مصبوبة ومغطاة بطبقة هلامية بيضاء من الخارج.يتم تصنيع لوحة البولي كربونات ومنافذ الذراع على أجهزة توجيه Imagine Fiberglass CNC؛الأجزاء الوحيدة التي لم يتم تصنيعها داخليًا هي القفازات.يزن الكشك حوالي 90 رطلاً، ويمكن لشخصين حمله بسهولة، ويبلغ عمقه 33 بوصة، وهو مصمم لمعظم الأبواب التجارية القياسية.لمزيد من المعلومات حول هذا التطبيق، يرجى زيارة: "مركبات الألياف الزجاجية تتيح تصميمًا أخف لمنصة اختبار كوفيد-19."
مرحبًا بك في SourceBook عبر الإنترنت، وهو نظير لدليل مشتري صناعة SourceBook Composites الذي تنشره CompositesWorld كل عام.
يبشر أول خزان تجاري على شكل حرف V لشركة تطوير التكنولوجيا المركبة بنمو الخيوط في تخزين الغاز المضغوط.