نانو این بار در ابعاد بزرگ، دستاورد جدید محققان ایرانی
مهر/ به ويژه قطعات حجيم، نيازمند بهکارگيري فرايندهاي توليد پيچيده است. اين قطعات بايد داراي ويژگيهاي خاصي باشند تا بتوانند بهترين عملکرد ممکن را ارائه دهند. بنابراين کيفيت قطعهي نهايي و عيوب موجود در آن ميتواند يک فاکتور تعيينکننده در کارايي فرايند توليد به شمار آيد. از سوي ديگر هزينه توليد نيز بسيار حائز اهميت است. محققان به دنبال اين موضوع هستند تا بتوانند با بهينهسازي فرايندهاي توليد، علاوه بر توليد قطعات نانوساختار با خواص مطلوب، هزينه توليد قطعات را نيز کاهش دهند. دکتر عباد باقرپور ، مجري طرح با بيان اين که هماکنون يکي از چالشهاي توليد قطعات صنعتي موضوع هزينه تمامشده قطعه و همچنين اندازه قطعه نهايي است، گفت: امروزه ثابت شده است که استفاده از قطعات نانوساختار در صنايعي از جمله صنايع خودروسازي ميتواند منجر به کاهش وزن قطعهي نهايي و در نتيجه کاهش مصرف سوخت شود. وي افزود: از سوي ديگر چالشهايي از جمله اندازه قطعه توليدي و همچنين هزينه تمامشده آن بهعنوان مانعي براي صنعتي شدن فرايند توليد قطعات نانوساختار به شمار ميروند. باقرپور خاطر نشان کرد: در اين پژوهش سعي شده تا با بهينهسازي يک فرايند توليد قطعات نانوساختار، قطعه نهايي هم به لحاظ هزينه تمامشده و هم به لحاظ اندازه بهينه شود. وي با بيان اينکه فرايند توليد در اين طرح بهگونهاي بهينهسازي شده است که محدوديتي در اندازهي قطعه نانوساختار نهايي وجود نخواهد داشت، اظهار کرد: همچنين اصطکاک ايجاد شده در حين فرايند نيز به نحو مطلوبي کاهش يافته است. اين محقق عنوان کرد: فرايندهاي تغيير پلاستيک شديد از جمله فرايندهاي نوين توليد قطعات صنعتي به شمار ميروند. اين فرايندها براي توليد قطعات فلزي مورد استفاده قرار ميگيرند. در خلال اين فرايندها يک قطعه فلز اوليه تحت تغيير شکلهاي شديد و کرنشهاي بسيار بالا قرار ميگيرد. اين عمليات موجب ميشود تا قطعه اوليه به يک قطعه با دانهبندي کريستالي نانويي تبديل شود. اين موضوع باعث ميشود تا خواص مکانيکي قطعه نهايي به نحو چشمگيري بهبود يابد. اين محقق در خصوص روند توليد و ارزيابي قطعات نانوساختار از جنس مس گفت: در اين تحقيق، ريزساختار و خواص مکانيکي فلز مس پس از چندين مرحله اعمال فرايند اکستروژن برشي ساده مورد مطالعه قرار گرفته است. وي ادامه داد: بدين منظور قطعات فلزي از جنس مس تحت ۱، ۲، ۴، ۶، ۸ و ۱۲ مرحله اعمال فرايند قرار گرفتهاند. سپس به کمک روشهاي ميکروسکوپي از جمله ميکروسکوپ الکتروني عبوري و ميکروسکوپ الکتروني عبوري روبشي از لحاظ ريزساختاري بررسي شدهاند. همچنين خواص مکانيکي از قبيل استحکام کششي و تنش تسليم نيز مورد ارزيابي قرار گرفتهاند. به گفته وي، تصاوير ميکروسکوپي گوياي اين مطلب هستند که در قطعاتي که تحت اعمال هشت مرحله فرايند اکستروژن برشي ساده قرار گرفتهاند، دانههايي با اندازه حدود ۱۰۰ نانومتر مشاهده شده است. وي با بيان اينکه در اين نمونه مقدار تنش تسليم و استحکام کششي به ترتيب ۳۷۱ و ۴۱۱ مگاپاسکال اندازهگيري شدهاند، افزود: اين در حالي است که براي قطعاتي که ۱۲ مرحله فرايند را تجربه کردهاند، هم رشد دانه و هم افت خواص مکانيکي مشاهده شده است. وي تاکيد کرد: قطعات توليد شده در اين فرايند داراي ساختار نانويي بوده و از کيفيت بالايي برخوردارند. هزينه تمامشده براي توليد قطعه در اين فرايند نسبت به فرايندهاي مشابه پايينتر است. اين تحقيقات حاصل تلاشهاي دکتر عباد باقرپور و دکتر فتح اله قدس- اعضاي هيأت علمي دانشگاه سمنان- و دکتر رامين ابراهيمي- عضو هيأت علمي دانشگاه شيراز- است. نتايج اين کار در مجله Materials Science & Engineering A با ضريب تأثير ۳.۰۹۴ (جلد ۶۷۹، سال ۲۰۱۷، صفحات ۴۶۵ تا ۴۷۵) منتشر شده است. با کانال تلگرامي «آخرين خبر» همراه شويد