تازه های صنعت کامپوزیت

کامپوزیت فیبری ترموست سختی پذیر در مقابل حرارت است که به شکل ورق در می آید, تا در عملیات قالبگیری بکارگیری آن آسانتر باشد و بعنوان قاب بیرونی در خودرو بکار می رود

●کامپوزیت در صنعت حمل و نقل:

قطعات خودرو با آستر پودری: یک مرکز مشترک تحقیقاتی اخیراً روشی را ابداع کرده است که در آن قطعات از جنس ورقهای قالبگیری مرکب (SMCs) می توانند آستر پودری داشته باشند، بدون آنکه از کیفیت سطحی درجه ۱ آنها کاسته شود.

●آیا می دانید SMC چیست؟(Sheet Moulding Compound )

▪ورق قالبگیری کامپوند یا مرکب: کامپوزیت فیبری ترموست (سختی پذیر در مقابل حرارت) است که به شکل ورق در می آید، تا در عملیات قالبگیری بکارگیری آن آسانتر باشد و بعنوان قاب بیرونی در خودرو بکار می رود. SMC توسط قرار دادن رزین مخلوط با ضخامت زیاد، فایبر گلاس، کاتالیست و پر کننده های دیگر بین فیلم های پلی اتیلن یا نایلون ساخته می شود و با قالبگیری پرسی شکل داده می شوند. SMC بازدهی خوبی داشته و با ضایعات اندکی می تواند به اشکال پیچیده فرم داده شود.

▪اعضاء مرکز تحقیقاتی فوق عبارتند از: مرکز تحقیق و توسعه جنرال موتور، یک شرکت تامین کننده سیستمهای مربوط به خودرو، یک تامین کننده رزین، و یک شرکت تامین کننده رنگ و پوشش.

آستر پودری به آستر الکترواستاتیکی نیز معروف است و به فرایند اعمال بار الکتریکی مثبت به قاب بدنه گفته می شود. این روش، حلال کمتری استفاده کرده، اتلاف ناشی از پاشش بیش از اندازه را کم کرده و فواید اقتصادی و زیست محیطی فراوانی دارد. قطعات قدیمی SMC بعد از قالبگیری رطوبت را جذب می کنند، اما هنگامی که همین قطعات، آستر پودری داشته و در چرخه رنگ کاری و E-Coat دما بالا قرار بگیرند رطوبت از طریق پس زده می شود و سطح چرم مانند ضد آب تشکیل می دهند.

باید اذعان داشت که یک همکاری مشترک در حل این مسئله دخیل بوده است. محققین تحقیق و توسعه کارخانه جنرال موتور به این نتیجه رسیدند که مکانیزم شکست به ترکیب هوا و رطوبت آزاد شده در هنگام استفاده از ماده افزودنی LPA در قطعات SMC مربوط است. محقق برجسته شرکت GM، حمید کیا، شرکت Meridian را متقاعد کرد که در این کار گروهی شرکت کند و تجهیزات قالبگیری و ابزار یک سری تولید آزمایشی را در اختیار آنان قرار دهد. شرکت AOC نیز نوع خاصی از رزین SMc به نام تجاری (Atryl TCA) با درصد رطوبت کم را ارائه کرد تا انقباض را کاهش دهد. برای رسیدن به کیفیت سطحی بهتر کیا یک شرکت تامین کننده پوشش پلاستیک های خودرو را ترغیب کرد تا آستر SMC را توسعه و بهبود دهند. قطعات آزمایشی در اندازه های واقعی با فرمولاسیون متفاوت به کارخانه جنرال موتور فرستاده شدند. نتایج آزمایشات نشان می دهد که قطعات SMC می توانند مثل ورقهای فلزی فرم یافته، رنگ شوند. این ماده توسط GM به تایید رسیده اما هنوز بعنوان مدل خاص تولیدی مورد استفاده قرار نگرفته است.

به کار گروهی متخصصان شاخه های مختلف (البته مربوط به SMC )باید تبریک گفت، شاید درس عبرتی باشد برای صنعت داخلی!

توسط مزدا انجام شد: ابداع یک بیو پلاستیک استحکام بالا از ذرت!: کارخانه موتور مزدا واقع در توکیوی ژاپن اعلام کرده است که اخیراً یک پروژه مشترک تحقیقاتی منجر به ابداع بیوپلاستیک مقاوم به حرارت و با استحکام بالا از جنس قند و نشاسته تخمیر شده ذرت شده است. به گفته کارخانه، این پلاستیک می تواند در قطعات داخلی و خارجی خودرو بکار رود. ۸۸ درصد این ماده از اسید پلی لاکتک پایه ذرت بوده و ۱۲ % مابقی آن از مواد اولیه نفت خام می باشد. در مقایسه با مواد بیو پلاستیکی که در مواد الکترونیکی بکار می روند، مقاومت به ضربه این ماده ۳ برابر بیشتر و مقاومت حرارتی آن ۲۵% بالاتر است. علاوه برآن، فرایند تخمیر مورد استفاده، ماده ای تولید می کند که در مقایسه با فرایند ساخت پلی پروپیلن پایه نفتی، ۳۰ درصد انرژی کمتری مصرف می کند. همچنین بیو پلاستیک جدید استحکام بسیار بالایی داشته و می توان با مصرف مقدار کمتری از این ماده، قطعات نازکتری را قالبگیری کرد. به گفته مزدا آنها تحقیقات خود را در این زمینه ادامه خواهند داد و ابداعات جدید را در محصولاتشان اعمل می کنند. همکاران مزدا در این پروژه عبارت بودند از: دانشگاه هیروشیما، دانشکده مهندسی دانشگاه کینکی، کارخانه لاستیک نیشیکاوا، مرکز مطالعات صنعتی هیروشیمای غربی و چندین موسسه صنعتی دیگر. کارخانه نیشیکاوا و دانشگاه های کینکی و هیروشیما فعالیت خود را بر روی پرورش عامل جوانه زای جدید و ترکیب سازگار کننده برای افزایش استحکام و مقاومت به حرارت پلاستیک جدید متمرکز کردند. مزدا محصولات بیو پلاستیکی خود را در همایش سالانه جامعه مهندسان خودروی ژاپن که در تاریخ ۲۴ الی ۲۴ ماه می ۲۰۰۶ برگزار شده بود، به نمایش گذاشت.

ارتباط صنعت و دانشگاه به وضوح در این خبر موج می زند، صنعت ما در پروژه های خود چقدر دانشگاه را سهیم می داند!!؟

▪اتوبوس جدید با کف کامپوزیتی: شرکت صنایع اتوبوس سازی آمریکای شمالی (NABI) ، از اتوبوس جدید و بسیار شیک خود را با کف کوتاه و پایین به نام ۴۲-BRT پرده برداری کرد. کف کوتاه دسترسی آسانتر سرنشین را فراهم آورده و می تواند مخزن گاز CNG و یا تجهیزات هیبریدی را در خود پنهان کند. جنس کف این اتوبوس از فایبر گلاس است. این کارخانه سازنده اتوبوسهای کاپوزیتی CompoBus نیز می باشد که همه بدنه آنها از کامپوزیت آمیخته به رزین ساخته می شود.

●تحولی در استاندارد صنعت هوایی: شرکت پلاستیک سازی GE ماده جدیدی را معرفی کرده است که به شرکت های هواپیمایط کمک خواهد کرد تا نسل جدیدی از قطعات داخلی هواپیما را تولید کنند و تحولی در این عرصه به وجود آورند. نام این ماده رزین پلی اتر آمید Ultem بوده و استحکام بالای آن برای مقاومت در برابر شعله و مواد شیمیایی و دودزایی اندک تنظیم شده است.

اعلام گزارش بازار فروش بوئینگ در منطقه آسیا_ اقیانوسیه: در گزارش مورخ ۷ مارس بوئینگ که در آن پیشبینی بازار منطقه آسیا – اقیانوسیه منتشر شده است، تا ۲۰ سال آینده بازاری برای حدود ۷۲۰۰ هواپیمای جدید به ارزش ۷۷۰ میلیارد دلار پیش بینی شده است. پروژه های هواپیماهای مسافربری بوئینگ در منطقه آسیا – اقیانوسیه سالانه ۶% افزایش یافته در حالی که متوسط جهانی حدود ۵% را نشان می دهد.

مسافران بنیان مسافرتهای هوایط بوده و شرکتهای هواپیمایی در یک بازار رقابتی سعی خواهند کرد به خواستها و نیاز مشتریان پاسخ داده و پروازهایی مستمر در سراسر دنیا با هواپیماهایی راحت و عالی به مسافران پیشکش کنند.

بنا بر این گزارش شرکت هواپیمایی تایوان ۶ بوئینگ ۷۷۷- ۲۰۰ER جدید تا سه ماهه چهارم سال ۲۰۰۶ دریافت خواهد کرد و به ناوگان هواپیمایی ۹۱ تایی خود می افزاید.

انتظار می رود تایلند از مشتریان اصلی بوئینگ در منطقه آسیا – اقیانوسیه باشد.

●کامپوزیت در ساختارهای زیربنایی:

▪کامپوزیت پر شده از چوب: فروش کامپوزیت های چوب – پلاستیک (WPC) در ده سال گذشته در دنیا رشد چشمگیری داشته و پیشبینی می شود که بازار اروپا را متحول کند. علت افزایش گرایش به این محصول ، دوام بیشتر آنها نسبت به محصولاتی چوبی است. اگر چه محصولات چوب-پلاستیک گرانتر تمام می شوند اما دوام و بقای بیشتری خواهند داشت. در اروپا بزرگترین مشتری این محصولات خودروسازان هستند و تقریباً نیمی از کل مصرف را به خود اختصاص داده اند. انتظار می رود مصرف این مواد در کاربردهای زیر بنایی چون اسباب های آب نما و حصارهای ضد صوت در بزرگراه ها افزایش یابد.

●کامپوزیت در مواد بازدارنده شعله:

▪ثبت امتیاز تولید ماده افزودنی بازدارنده شعله: ماده جدیدی که ضد اشتعال بوده و بر پایه کامپوند پلی آکریلامید پلیمر فوق جاذب ساخته شده است برای استفاده در مواد پلاستیکی، کامپوزیتها، پوششها و چسبها مناسب است و باید به دانه های کروی ریزی به ابعاد ۵ تا ۸۰ میکرون مبدل شوند.دانه های فوق با محلول آبی که حاوی فسفات غیر آلی است، مخلوط شده و خشک می شوند. نتیجه آن پودر فسفات پرکننده (Filler) است که با رزین اپکسی یا با رزین Styrenated بخوبی مخلوط می شود. این پودر پر کننده بعنوان مانع و سدی عمل می کند که مانع از انتقال گرما درون کامپوزیت می شود. این ماده قابلیت آن را دارد تا در صنایع هوافضا، خودروسازی، الکترونیک، کشتی سازی و ساخت و ساز ساختمان بکار گرفته شود.

●کامپوزیت در نمایشگاه ها:

▪اعلام افزایش ظرفیت سازندگان فیبرهای کربنی در نمایشگاه کامپوزیت JEC : در حالی که وجود تظاهرات و اعتصاب جوانان در فرانسه تعداد بازدیدکنندگان نمایشگاه کامپوزیت JEC (فرانسه، پاریس، ۲۸ الی ۳۰ مارس) را کاهش داده بود اما بازار خبرها داغ بود. کارخانه های مختلف سازنده فیبر کربنی اعلام کردند که قرار است ظرفیت تولید خود را افزایش دهند.

ابتدا کارخانه Toho Tenax آلمان اعلام کرد که قرار است کارخانه جدیدی با ظرفیت ۲۷۰۰ تن متریک (۵.۹۵ میلیون پوند) معادل تولید از دو خط کربونیزاسیون جدید را راه اندازی کند؛ البته مکان این کارخانه اعلام نشد اما پیش بینی می شود که محل قبلی کارخانه Fortafil که به تازگی توسط کارخانه Toho Tenax خریداری شده است، مدنظر این سازنده باشد.

بعد از آن ، کارخانه Soficar فرانسه اعلام کرد که یک خط جدید کربونیزاسیون در فرانسه احداث خواهد کرد که ظرفیت تولید ۸۰۰ تن متریک (۱.۷ میلیون پوند در سال) را داشته و در آگوست ۲۰۰۷ آغاز بکار خواهد کرد. این خبر، اعلام قبلی شرکت صنایع Toray ژاپن مبنی بر افزایش ظرفیت این کارخانه و آغاز آن در سال ۲۰۰۷ را تکمیل کرد.

شیوا اسلامی

منابع:مجله Composites ، March & June ۲۰۰۶