این محصول یک فایل pdf 194 صفحه ای در مورد مواد مرکب و روش های ماشینکاری آن ها است که مناسب پایان نامه رشته مهندسی مکانیک (ساخت و تولید) است.
چکیده:
از دیرباز انسان مواد مختلف را با هم ترکیب کرده تا ماده ای جدید با خواص بهتر به دست آورد. بعنوان مثال در زمان فراعنه، کارگران یهودی برای افزایش استحکام آجرها از تکه¬های کاه در آنها استفاده می¬کرده اند. اغلب مواد طبیعی نیز خواص فوق العاده خود را از ترکیب دو یا چند جزء به دست می آورند. مثلا بسیاری از بافت¬های بدن که استحکام بالا و انعطاف¬پذیری فوق العاده دارند از رشته های سفت درون زمینه¬ای با استحکام کمتر تشکیل شده¬اند. این رشته¬ها طوری در کنار هم قرار گرفته¬اند که هنگام اعمال بارهای زیاد، حداکثر استحکام را تامین کنند و همچنین به راحتی به روی یکدیگر بلغزند تا بافت انعطاف پذیر باشد.
اغلب مواد مهندسی همانند کامپوزیتها ترکیبی از دو یا چند فاز پخش شده در مقیاس میکروسکوپی اند. به عنوان مثال چنانچه یک فولاد کربنی ساده از دمای ۸۰۰ درجه سانتیگراد سرد شود، ریزساختاری با لایه های متناوب یک فاز نرم انعطاف پذیر (آهن خالص) و یک ترکیب سخت و شکننده (سمنتیتFe3C) خواهد داشت.
در سال¬های اخیر استفاده از کامپوزیت¬ها بخصوص کامپوزیت¬های زمینه پلیمری (PMC) رشد سریعی داشته و این روند همچنان ادامه دارد. عامل اصلی توسعه کامپوزیت¬ها خواص بهینه آنها نسبت به اجزای تشکیل دهنده می باشد. این توسعه عمدتا با جایگزینی کامپوزیت بجای مواد معمول و بخصوص فلزات صورت می گیرد.
در زیر زمینه های مختلفی که محصولات کامپوزیتی در آن مورد استفاده قرار گرفته اند ارائه شده است:
• هواپیما، هوافضا، صنایع دفاعی: اجزاء هواپیما، سپرهای حرارتی، پوسته موتور راکت و ملزومات دیگر
• ملزومات و تجهیزات اداری: دستگاههای کپی، اجزاء کامپیوتر، ملزومات خانگی و ابزار الکتریکی و ....
• ساخت و ساز: استخرهای شنا، وان حمام، برجهای خنک کننده، کف پل ها و علائم راهنمایی و رانندگی و ....
• ورزشی: چوب گلف، کمپ، وسایل ورزشی، صندلی و چوب ماهیگیری و...
• تجهیزات مقاوم به خوردگی: لوازم کنترل آلودگی، محصولات تصفیه آب، لوله ها و فیتینگ ها، تانک های ذخیره سازی زیرزمینی و... .
• الکتریک و الکترونیک: جعبه فیوز (دکل های برق)، اتصالات الکترونیکی و لوله ها و ....
• دریایی: قایق، کرجی، کانو، کشتی و سازه های دریایی
• حمل و نقل: بدنه و اجزاء اتومبیل، قطعات مختلف خودرو
مزایای کامپوزیت ها استحکام بالا، وزن کم، قابلیت شکل¬دهی عمر نسبتا طولانی آنها می¬باشد.
روش های متعددی برای ساخت کامپوزیت¬ها وجود دارد. هر روشی برای ترکیب¬های خاصی از محصول، بازار و مواد خام مناسب است. تمام کامپوزیت¬ها در موارد ذیل مشترک هستند:
در تمام آنها میزان مناسبی از رزین، پرکننده های تقویت کننده و الیاف به کار رفته است.
در تمام آنها یک سیال یا یک ماده خمیری شکل به فرم نهایی درمی آید.
در تمام آنها عمل پلیمریزاسیون در حین پخت صورت می گیرد.
در تمامی آنها مخلوطی از رزین، تقویت کننده و مواد دیگر به فرم یک جامه صلب در می آیند.
هدف از این تحقیق روش¬های ماشینکاری مواد مرکب و اثرات آنها بر قطعه¬کار است. همچنین مواد اولیه¬ی مواد مرکب، انواع آنها و روش¬های¬ ساخت آنها بررسی شده است و روش¬های کنترل کیفیت مواد مرکب نیز در پایان آمده است.
فهرست
عنوان صفحه
فصل اول معرفی مواد کامپوزیت 13
مقدمه 14
کامپوزیت های زمینه فلزی MMC 16
کامپوزیت¬های زمینه پلیمری 17
کامپوزیت¬های زمینه سرامیکی 18
تقویت کننده 19
فصل مشترک 19
طبقه بندی کامپوزیت¬ها بر اساس ساختار 19
کامپوزیت های تقویت شده با ذرات 20
کامپوزیتهای درشت ذره 20
کامپوزیتهای مستحکم شده با ذرات پراکنده 21
کامپوزیت های رشته ای تقویت شده 22
کامپوزیت های ساختاری 25
کامپوزیت لایه¬ای laminate composite 26
کامپوزیت با صفحات ساندویچی sandwich panels 26
فصل دوم مواد اولیه¬ی کامپوزیت¬ها 28
مقدمه 29
الیاف (تقویت کننده) Fiber 29
الیاف شیشه 29
فرآیند تولید الیاف شیشه 32
آماده سازی مواد خام 32
بخش اختلاط (Batch House) 32
کوره 32
بخش Bushing 32
تشکیل الیاف 32
آهار زنی 32
دسته (strand) 32
الیاف کربن 33
الیاف کربن پایه – PAN 36
الیاف کربن پایه- قیر Pitch 36
الیاف آرامیدی 38
الیاف طبیعی 43
الیاف معدنی 43
الیاف حیوانی 44
الیاف گیاهی 44
سایر الیاف 45
الیاف اکسیدی آلومینا 46
الیاف بُر 48
مواد زمینه 48
رزین پلی¬استر 50
رزین اپوکسی 51
رزین وینیل استر 54
رزین فنولیک 55
پلی ایمیدها 59
پلی اتراترکتون PEEK 60
کاربید سیلیسیم SiC 61
نیترید سیلیسیم Si3N4 62
نیترید بر BN 62
کاربید بر B4C 63
آلومینا Al2O3 63
زیرکونیا ZrO2 64
فصل سوم روش¬های ساخت کامپوزیت¬ها 65
مقدمه 66
اتصال دیفیزیونی 66
روش متالورژی پودر 68
روش لایه گذاری دستی land lay up 68
پاشش رزین spray up 71
رشته پیچی filament winding 72
تزریق رزین RTM 75
قالب¬گیری ورقه¬ای SMC 77
ترکیبات قالبگیری DMC, BMC 79
قالبگیری فشاری آمیزه های قالبگیری 81
پالتروژن pultrusion 82
مراحل فرآیند پالتروژن 83
ورودی الیاف 83
حمام آغشتهسازی 83
قالب 84
گیره و کشش 84
برش 84
ماتریس پلیم پلی استر غیر اشباع 84
مواد افزودنی 85
تاریخچه تولید کامپوزیت های زمینه فلزی 88
روش پراکنده سازی 88
روش ریختگری بهم زنی 88
روش کمپو کستینگ 89
روش اکسترود پیچی 89
روش های اشباع سازی با فلز مذاب 89
ریخته گری ضربه ای 90
ریخته گری نفوذ دهی فشاری 90
فرآیند لانگ ساید 90
فرآیند های پاششی 90
1. روش رسوب پاشی 91
2. روش انجماد سریع 91
تولید انتشاری مواد استحکام بخش 92
1. واکنش شیمیایی در آلیاژ مذاب 92
S روش XD 92
امکان تولید کامپوزیت به روش ریخته گری فومی 93
روش های ساخت کامپوزیت های زمینه فلزی:
94
هدف از ساخت کامپوزیت های MMC 96
آلومینیومی 96
آلوبوند Alubond u.s.a 97
آلوباند Alubond usa (نمای خارجی 97
آلوباند لایت Alubond-Lite نمای داخلی 98
آلوباند ضد حریق Alubond-Fr : 98
آلوباند اقتصادی Alubond-Eco : 98
آلوباند پریمیوم Alubond-Permium : 98
آلوباند استنلس استیل Alubond-SS : 99
آلوباند هفت رنگ Alubond-Double color : 99
وضعیت صنعت کامپوزیت درسطح بین المللی و ملی 99
کاربرد کامپوزیتهای پلمیری در صنایع ایران 99
کامپوزیت و مروری بر کاربردهای آن در صنعت
101
صنعت لوله های کامپوزیتی 103
ویژگیها و مزایای لوله های کامپوزیتی 104
آشنایی با کامپوزیت ها و کاربرد آنها در خودرو و ساختمان
106
کاربرد کامپوزیت ها در صنعت خودرو 108
روشهای تولید قطعات کامپوزیت زمینه پلیمر 110
روش های دستی (Hand Lay-up) 111
روش (RTM (Resin Transfer Molding 111
روش: (SMC (Sheet Molding compound 111
روش (GMT (Glass Matt reinforced Thermoplastic 111
روش (FW (Filament Winding 111
روش (BMC (Bulk Molding Compound 111
روش (LFT (Long Fiber Thermoplastic 111
داشبورد کامپوزیتی بی ام و 112
ساخت اولین هواپیمای نظامی تمام کامپوزیت 113
لامبورگینی در نمایشگاه کامپوزیت ها 114
مواد پلیمری جدید به جای آلومینیوم در هواپیما 114
صندلی تقویت شده با الیاف طبیعی 115
تولید صنعتی مخازن تیپ 3 با ظرفیت تحمل فشار 800 بار 116
ورود الترابوک های کامپوزیتی Asus در سال 2012 117
پوشش ضد زلزله ساختمان از الیاف شیشه 118
چوب پلاستیک اکریلیک 119
پوشش کامپوزیتی منهول با ظرفیت تحمّل شصت تن بار 119
کاربرد مواد کامپوزیتی در سازه های هواپیمای 120
کاربرد کامپوزیتهای ساندویچی در سازه اولیه هواپیما 122
استفاده از الیاف بازالت در صنعت قایق سازی 124
کاربرد کامپوزیت ها در صنعت ساختمان 126
فایبرگلاس چیست و تاریخچه 126
کاربردهای فایبرگلاس 128
قیمت های ویژه پنلهای کامپوزیت فایبرگلاس 131
مراحل تولید ورق کامپوزیت آلومینیوم 132
ا) آماده سازی 132
2) روکش کردن 132
3) کامپوزیت 132
4) نهایی سازی 133
قیمت ورقهای کامپوزیتی 133
کامپوزیت چوب پلاستیک 133
مراحل اصلی تولید و خواص کامپوزیت چوب پلاستیک 136
برخی از مزایا و معایب کامپوزیت چوب پلاستیک 137
لیست قیمت پانل دیوار پوش دکوراتیو(کامپوزیت) اسا 139
فصل چهارم ماشینکاری کامپوزیت¬ها 140
مقدمه 141
ابزار ماشینکاری 143
عملیات ماشینکاری 144
سوراخ کاری 145
تراش کاری کامپوزیت های کربنی 147
برش با لیزر 148
مزایایی برش با لیزر 149
برش با جریان سریع آب 150
روش تخلیه¬ی الکتریکی Electro discharge machining 152
صافی سطح و سرعت ماشینکاری 153
آنالیز قطعات ما¬شینکاری شده 155
تست نمونه¬ی مته¬کاری شده 155
نمونه¬های open - hole 155
تست pin – joint 156
تست نمونه¬های Iosipescu و رینگی 158
تست نمونه¬ی Iosipescu 158
نمونه¬ی رینگی 161
آنالیز قطعه¬ی ماشینکاری شده 161
تست¬های مکانیکی: روش¬ها و نتایج 166
تست کامپوزیت¬های با الیاف بلند 169
مدلسازی برخورد یا تماسی 171
مدلسازی برش متعامد FRPهای کربنی 173
فصل پنجم:روش¬های کنترل کیفیت کامپوزیت ماشینکاری شده 178
مقدمه 179
5-2 ضخامت قطعه 180
5-2-1 آزمایش کنترل شده بر روی لبه¬ی قطعه 180
5-2-2 آزمایش انجام شده بر روی مرکز قطعه 180
5-3 بررسی شکل قطعه 181
5-3-1 عیب های اساسی مربوط به شکل قطعه
181
5-3-2 اصول بررسی و کنترل 183
5-3-3 علت های تغییر شکل قطعات 183
5-3-4 وسایل و ابزار به کاررفته در آزمایش 184
5-4 بررسی وضعیت سطحی و جهت ها 185
5-4-1 روش 185
5-4-2 آزمایش های ساده 185
5-5 بررسی سطوح در مقابل تاب خوردگی (استانداردNFT04.552) 186
5-6 زبری سطح 187
5-7 بررسی ظاهر سطح 188
5-7-1 تحلیلگر سطح ظاهری دایملر- بنز 189
5-7-2 انعکاس سنجی نوری 190
5-7-3 انعکاس سنجی لیزری 191
5-7-4 پراش سنجی نوری 192
فصل ششم:نتیجه¬گیری 194
منابع و مآخذ 196
پایان نامه - مواد مرکب و روش های ماشینکاری آنها
