دانلود مقاله روشی برای کنترل کیفیت کامپیوتری ، بر اساس سنجش مختصات

اختصاصی از سورنا فایل دانلود مقاله روشی برای کنترل کیفیت کامپیوتری ، بر اساس سنجش مختصات دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

روشی برای کنترل کیفیت کامپیوتری ، بر اساس سنجش مختصات سه بعدی خلاصه :
اغلب لازم است که کیفیت محصولات تولیدی ، تعیین شود. این مقاله ، یک روش کنترل کیفیت کامپیوتری ( روش CAQ ) را برای مقایسه موارد تولیدی با داده‌های مرجع ، که از الگوهای اساسی CAD بدست می آیند ، نشان می‌دهد. در ابتدا ، یک نظر کلی در مورد پیشرفتهای کننی در زمینه روشهای اندازه‌گیری نوری سه بعدی ، ارائه می‌شود. سپس ، روش تحقیق اتخاذ شده در این مقاله ، مورد بحث قرار می‌گیرد. بعلاوه ، یک الگوی نرم افزاری از روش ارائه شده ، نشان داده می‌شود که در آن ، یک سیستم تصویری نواری با کد خاکستری و تغییر حالت ، تشریح می‌شود. با این تجهیزات ، اشکال سه بعدی اشیاء یا همان محصولات تولیدی می‌توانند برآورده گردند. به منظور مقایسه داده‌های سه بعدی ( که در دستگاه مختصات سنسوری نشان داده شده‌اند ) ، ثبت در دستگاه مختصات CAD ، ضروری است در ابتدا نحوه انتخاب در مورد نقطه شروع شاخص‌های موقعیت ، تشریح می‌گردد. برای فرآیند ثبت ، نمودارهای عددی مختلفی بکار گرفته می‌شوند که تا عملکردهای ناهمخوان را به حداقل برسانند. برای دستیابی به عملکردی بهتر ، یک فرآیند بهینه‌سازی ، که تغییر مکان هندسی ، می‌توانند محاسبه و مشاهده شوند. در مورد اشیایی که نمی‌توانند از یک جهت ، ارزیابی شوند ، یک ثبت دوگانه و یک ثبت کلی ، ایجاد شده است. بعلاوه ، نشان می‌دهند که روش ما ، در عمل ، خوب جواب می‌دهد. در آخر ، برخی زمینه‌های اجرایی در مورد روش CAQ ، که در اینجا به آنها اشاره شده است ، خلاصه سازی می‌گردند.

1. مقدمه :
در سالهای اخیر ، فرآیند کلی از طراحی کامپیوتری محصول تا تولید ، تقریباً به یک تکامل نهایی رسیده است. با این حال ، مقایسه‌های مقادیر واقعی / ظاهری نشان می‌دهد که همیشه ، تفاوتهایی بین یک محصول تولیدی و نمونه اساسی CAD آن وجود دارد. دلایل آن ، می‌تواند مثلاً شامل موارد زیر باشد : کهنگی ابزارها ، انبساط گرمایی ، عیب‌های مواد و غیره باشد ، چیزهایی که البته بخاطر ماهیت مهندسی مکانیک هستند. در حوزه کنترل کیفیت کامپیوتری ، نقصهای اشاره شده در بالا ، باید به منظور شناسایی تغییرات بخشها و یا به منظور گرفتن تصمیمات سازگار هماهنگ ، بررسی شوند. امروزه ، سیستم‌های قدرتمند و پیشرفته ارزیابی مختصاتی موجود می‌باشند که ابزارهای ویژه ای را برای بوجود آوردن قطعات پیچیده در صنعت ، ایجاد کرده‌اند. همچنین ، بخش عمده‌ای از این سیستم‌ها ، بر اساس سنجش سه بعدی هستند که تغییرات چشمگیری را در ارزیابی مختصاتی مدرن بوجود آورده است. تفاوت اصلی ایجاد شده در مقایسه با روشهای قدیمی ارزیابی ، آنست که ، سیستم‌های سنجش سه بعدی ، مختصات سطح بخش اندازه گیری شده را نشان می‌دهد ، نه آنکه ابعاد هندسی آن را نشان دهد. با داشتن مجموعه‌ای از نقاط سطحی عددی ، جزئیاتی در مورد تغییرات بخشها می‌توانند بررسی شوند. بعلاوه ، بخشهای گوناگون جزئیات مختلف هندسی می‌توانند در یک فرآیند منفرد ، ارزیابی گردند. هنگامی که مجموعه‌ای از دادهای ارزیابی ها ، جمع آوری شد ، یک تحلیل عددی مستقل باید انجام شود ، تا اساس مقایسه متعاقب بین جزئیات برآورده شده و داده‌های مرجع متناظر از نمونه‌های مشابه CAD آن ، مشخص شود. این ، هدف اصلی این روش است که در این مقاله نیز آمده است. تعریف کاملتری از سنجش سه بعدی ، و نگرش کلی در مورد کار مربوط در این حوزه ، در (8) آمده است.
این مقاله ، یک روش سنجش غیر مرتبط را نشان می‌دهد که می‌تواند در عملکردهای بسیاری ، در مورد کنترل کامپیوتر کیفیت و الگوبرداری سریع ، بکار رود ؛ که در طول مقاله مورد بحث قرار خواهد گرفت و می‌تواند بصورت زیر خلاصه شود. اشیاء تولیدی ، توسط یک سیستم پروژکتور ، که بر اساس روش نورکدگذاری شده در ترکیب با تغییر حالت می باشد ، ارزیابی می‌شوند. برای گرفتن عکس ، از یک دوربین ویدیویی استاندارد استفاده می‌شود. نقاط سطحی نمونه برداری شده ، که در دستگاه مختصات سنسوری برآورد شده اند و اغلب در هر عکس بین 200000 تا 400000 نقطه هستند ، به دستگاه مختصات CAD منتقل می‌شوند. پس از انتخاب یک جهتگیری تقریبی ، چه به یک روش فعل و انفعالی و چه از طریق اطلاعات قبلی ،‌‌ ( جهتگیری خودکار بدون اطلاعات قبلی نیز می‌تواند با استفاده از علامتهای ثابت بر روی سطح شی‌ء ایجاد شود) یک فرآیند پیچیده بهینه سازی عددی ، آغاز می‌گردد. مشکلی که در مواقعی اتفاق می‌افتد که اشیاء نتوانند توسط یک حسگر (سنسور) منفرد سه بعدی ، در یک عکس ، ثبت شوند ، می‌تواند از طریق بکارگیری یک فرآیند مضاعف جهت گیری ، حل شود. مجموعه‌های داده‌های برآورد شده ، که از ابعاد مختلف جمع آوری شده‌اند ، می‌توانند یا بطور نسبی با یکدیگر سازگار شوند و یا به یک سیستم رایج مختصاتی مبدل گردند. برای مقایسه مقادیر واقعی / ظاهری ، اختلاف از مجموعه داده‌ها تا نمونه اصلی CAD ، می‌تواند نقطه به نقطه اندازه‌گیری شود. نتایج برآورد شده ، می‌تواند به چندین روش آماری ، نشان داده شود ؛ مثلاً بصورت اختلاف در هر نقطه اندازه گیری شده ؛ حداقل ، متوسط و یا حداکثر اختلاف در یک جزء CAD ( مثلاً در یک مثلث STL)
روش پیشنهادی در این مقاله ، بطور موفقیت آمیزی در چندین مورد الگو برداری سریع لیتوگرافی سه بعدی ، بکار گرفته شد و نتایج چشمگیری بدست داد. این روش ، کنترل کیفیت را در تمامی انواع الگوبرداری سریع و / یا موارد تولیدی NC تضمیم می‌کند ، و بخصوص برای ادغام فرآیندهای CAQ و CAM مناسب است. بدین طریق ، دو فرایند اساسی که بطور مستقل تشکیل شده‌اند ، می‌توانند ترکیب شوند تا فرآیند کلی توسعه تولید را کاراتر کنند.
2. روشها و اصول
2.1- برآورد مختصاتی سه بعدی
امروزه ، چندین سیستم ارزیابی موجود است که بر اساس روشهای بسیار متفاوتی هستند. این روشهای ارزیابی ، می‌توانند به دو روش فعال و منفعل تقسیم شوند. بطور کلی ، روشهای منفعل برای برآورد شکل شیء و ازطریق تعیین نسبی مشخصه‌های ویژه شیء ، بکار گرفته می‌شوند. این روشها ، اغلب براساس دقت اطلاعات قبلی از اشیاء مربوطه هستند ، و بنابراین ، برای پاسخ به نیازهای عمومی صنایع ، مناسب نمی‌باشند. بنابراین ، ما از بحث بیشتر در مورد آنها اجتناب می‌کنیم.
روشهای برآورد فعال ، اغلب بر پایه مشخصه‌های ویژه شیء نیستند ، و می‌توانند به دو گروه روشهای متصل و روشهای غیر متصل تقسیم شوند. یک نمونه از سیستم متصل ، CMM معمولی ( ماشین برآورد مختصاتی ) است ، که از نقاط مختلف بخش مربوطه ، با استفاده از یک حسگر مکانیکی ، نمونه برداری می‌کند. برای بدست آوردن شکل کلی ، این نمونه گیری باید در دو جهت انجام گیرد. هرچند که این روش دارای بیشترین دقت ممکن است ، اما روشی کاملاً وقت گیر است و نمی‌تواند در مورد موادی استفاده شود که باید از تماس با آنها اجتناب کرد. بنابراین ، این روش ، همیشه نمی‌تواند نیازهای امروزی صنایع را پاسخگو باشد. سیستم‌های غیر متصل ، بیشتر به نیازهای صنایعع مربوط هستند. آنها در این مقاله بحث قرار خواهند گرفت ، و توجه ما معطوف خواهد بود به روشهای نوری غیر متصل ، بجز آنها ، روشهای دیگری نیز وجود دارند که می‌توانند مورد استفاده باشند ، مثلاً رادار مایکروویو و یا ارزیابی‌های فراصوتی ، اما آنها به روش تحقیقی این مقاله ، مربوط نمی‌شوند.
اکثر سیستم‌های بکار رفتته ، بر اساس قوانین زیر هستند : مثلث بندی نقاط ، دسته بندی نواری ، روش نورکدگذاری شده ، و روشهای تداخل سنجی از آنجا که سه روش آخر ، محدود به مواد بازتابی هستند ، برای اهداف عمومی مناسب نمی‌باشند ، بنابراین ، در این جا مورد ملاحظه قرار نمی‌گیرند ، اما در عوض ، روشهای مثلث بندی ، با جزئیات بیشتری بحث خواهند شد.
در اصل مثلث بندی ، یک نقطه بر روی سطح یک شیء می‌تواند توسط روابط مثلثهاتی بین یک دوربین ، یک پروژکتور و خود شیء تعیین شود ( شکل 1 ، cf ) فرض کنید که تمامی شاخص‌های هندسی مشخص هستند ، فاصله از خط اصلی (base line) تاشیء می‌تواند طبق معادله 1 محاسبه گردد :

برای دیجیتالی کردن کامل شیء ( عددی کردن شیء ) نقطه مشاهده شده باید در دو جهت حرکت کند تاشیء را بطور خطی ، نقطه به نقطه ، نمونه برداری نماید. این نوع از نمونه گیری ، می‌تواند بعنوان مثال با بکارگیری دو آینه گسترده ، حاصل شود. روشن است که ، دقت این برآورد ، کاملاً متأثر از دقت زاویه‌ای ساختار حرکتی نقطه ، می‌باشد. بر این اساس ، انتشار خطای برآورد عمق ، می‌تواند به صورت معادله 2 محاسبه گردد :

از آنجا که جهت نقطه ثابت است ، تنها لازم است که شاخص را تعیین کنیم. برای مثلث بندی نقطه ، اغلب ، ابزارهای (حسگرهای) نمونه گیری یک بعدی ، مانند دوربین‌های خطی و یا PSD ها که مورد استفاده قرار می‌گیرند بحث‌های بیشتر در مورد محاسبات ریاضی ، در (4) آمده است.
برای غلبه بر محدودیت‌های اسکن یک نقطه منفرد ، می‌توان از روش نوردهی بشکل نواری ، استفاده کرد. به این ترتیب ، یک صفحه نوری ، یک شیء را قطع می‌کند و عکس متناظر آن ، نمایی از آن شکل است. یک دوربین استاندارد می‌تواند برای بررسی تغییر خط ، که ناشی از ارتفاع شیء می‌باشد ، بکار گرفته شود. محاسبات ریاضیاتی ، بطور کلی ، در مورد مثلث بندی نقاط ، یکسان است. اما در مورد هر عکس ، برآورد کل خط یا نما ، به ترتیب ، ممکن خواهد بود (شکل 2،cf‌) بر خلاف مثلث بندی نقاط ، صفحه نوری باید تنها در امتداد یک محور ، برای نمونه برداری از کل شیء ، حرکت داده شود.
برای کاهش دوباره زمان نمونه برداری ، یک روش پیچیده تر که روش نورکدگذاری شده نامیده می‌شود ( شکل 3 ، cf ) می‌تواند بکار گرفته شود. این همان روشی است که در الگوی نرم افزاری سیستم سنجشی که در این مقاله نشان داده شده ، استفاده می‌شود. بدین طریق ، ترتیب از طرح‌های خطی بر روی سطح شیء انداخته می‌شود. برای این منظور ، اغلب از یک LCD معمولی استفاده می‌گردد. برای کار با اشیاء بزرگتر ، تکنولوژی‌های جدید پروژه کتورها ، مانند تکنولوژی آیینه‌های کوچک DLP ( پردازش نور دیجیتال توسط texas instrument (5) ) و یا دریچه نور DILA ( تقویت کننده مستقیم نور عکس توسط JVC (6) ) نیز می‌توانند استفاده شوند. ایده اصلی روش نورکدگذاری شده ، کدگذاری ( رمزگذاری) خطوط مشخص پروژکتور مورد استفاده در طرح‌های متعاقب با استفاده از یک کد خاکستری ساده می باشد. همانطور که در (4) نشان داده شده است ، کدگذاری خطوط N نیازمند حداقل ذرات می‌باشد. ذرات (bitهای) متعاقب از هر خط منفرد ، به ترتیب تصویربرداری می‌شوند ، و در مورد هر پیکسل دوربین ، باید بررسی شود که خط متناظر پروژکتور روشن است یا تاریک ، بر اساس این بررسی ها ، مجموعه سطح ذره (bitplane stack) می‌تواند ایجاد شود. وقتیکه فرآیند کدگذاری پایان یافت ، هر پیکسل دوربین ، دارای اطلاعاتی از خط پروژکتور متناظر خود می‌باشد. با فرض آنکه ما حسگر را درست تنظیم کرده‌ایم ، زاویه تصویر ، ، می‌تواند مستقیماً از طریق شماره خط پروژکتور بدست آید ، از آنجا که دوربین می‌تواند پیش از فرآیند اندازه گیری ، تنظیم گردد ، زاویه ، برای هر پیکسل منفرد دوربین ثابت می‌شود و مثلث بندی مربوطه نیز می تواند محاسبه می‌گردد.
روشن است که این تنظیم ، باید وابستگی‌های‌ تابعی بین شماره خط ( خط تصویربرداری) و زاویه تصویربرداری ، دقت زاویه‌ای در مورد پروکتور با 640 خط ، تنها از عکس در آن دامنه است. از آنجا که دقت اندازه‌گیری عمق ، وابسته به زوایای است ( معادله 2،cf ) پس بهتر است که رزولوشنی را که در بالا گفته شد ، ارتقاع دهیم. یک روش پیچیده برای دستیابی به این مهم ، آنست که کد خاکستری دوگانه را با روش تغییر حالت ، ادغام کنیم(4) ایده این فرآیند ، استفاده از تنظیم (modulation) خطوط جانبی در مورد تابع مثلثاتی ( منحنی سینوسی) است. الگوی حاصل ، می‌تواند از طریق یک زاویه ثابت ، بصورت جانبی تغییر کند و بدین ترتیب ، نمودارهای عمومی تغییر حالت می‌توانند برای تعیین موقعیت‌ها در یک خط منقطع ، مورد استفاده قرار گیرند. در مورد یک پروژکتور خطی با 640 خط ، حداقل ، تنها 10 عکس باید برای کل کدگذاری گرفته شوند. به منظور دقیق تر و با ثبات‌تر کردن فرآیند ارزیابی ، چند طرح اضافی نیز می‌توانند مورد استفاده قرار گیرند ( مثلاً برای تعیین ساختار شیء ) عملکرد کنونی‌ها ، از 14 تا 18 روش نورکدگذاری شده ، سرعت پردازش و با مضربی بیش از 30 ، افزایش می‌دهد. بعلاوه ، این احتمال وجود دارد که این روش ، پروژکتور را در حالت ویدیویی همزمان بکار اندازد که به معنی سرعت حداکثر 25 عکس در ثانیه خواهد بود. برای کارکردهای همزمان ، مجموعه ترکیبی دوربین ویدیویی و قلاب (چنگک) چارچوب باید قادر باشند که شرایطی ، مناسب است. با چنین جایگذاری ، کل تصویر می‌تواند در کمتر از 1 ثانیه گرفته شود.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  26  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

پاورپوینت آموزشی فصل پنجم ریاضی هشتم-بردار و مختصات

اختصاصی از سورنا فایل پاورپوینت آموزشی فصل پنجم ریاضی هشتم-بردار و مختصات دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

پاورپوینت آموزشی فصل پنجم ریاضی هفتم

حل کامل فعالیت ها ، کار در کلاس ها و تمرینات با توضیحات اضافه

درس اول :جمع بردارها 

درس دوم :ضرب عدد در بردار

درس سوم :بردارهای واحد مختصات 

مرور فصل5

آخرین بروزرسانی :08 آذر 94

ریاضی ششم دبستان - آزمون پایانی فصل هشتم ریاضی ششم دبستان - مختصات و عدد صحیح

اختصاصی از سورنا فایل ریاضی ششم دبستان - آزمون پایانی فصل هشتم ریاضی ششم دبستان - مختصات و عدد صحیح دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

 

 

دانلود پایان نامه بررسی مختصات و مشخصات EPDM

اختصاصی از سورنا فایل دانلود پایان نامه بررسی مختصات و مشخصات EPDM دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

بررسی مختصات و مشخصات EPDM

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت) + به همراه نسخه PDF

تعداد صفحه:79

پایان‌نامه کارشناسی

مهندسی شیمی (طراحی فرآیندهای صنایع نفت)

فهرست مطالب :

فصل –1 ساختمان EPDM

1-1- تاریخچه .......................... 2

1-2 ساختمان پلیمر EPDM ................ 3

1-2ـ1ـ ترمونومر ....................... 6

1-2ـ2ـتوزیع مونومرها .................. 6

1-3 اثرخواص فیزیکی و شیمیایی بر EPDM .. 7

1-3-1ویسکوزیته و فرایند پذیری ......... 7

1ـ3-2ـپایدارکننده ها .................. 8

1ـ3ـ3 چسبناکی غیر اشباعیت ............. 8

1ـ3-4 درجه غیر اشباعیت .............. 9

1ـ 4 خواص عمومی پلیمر EPDM............. 9

1ـ5 غیر اشباعیت ...................... 11

1ـ 6 طبقه بندی انواع کائوچو .......... 12

1ـ6-1ـ وزن مولکولی ................... 13

1ـ6-2ـ مقدار پروپیلن ................. 13

1ـ6-3ـمیزان غیر اشباعیت .............. 14

فصل –2 ولکانش

2ـ ولکانش ............................ 16

2ـ1ـ ولکانش EPM ...................... 16

2ـ1ـ1ـپراکسیدهای آلی ................. 16

2ـ1ـ2ـ انرژی تشعشعی زیاد.............. 22

2ـ2ـ ولکانش EPDM ..................... 22

2ـ2ـ1ـپراکسیدهای آلی ................. 22

2ـ2ـ2ـگوگرد و شتاب دهنده ............. 23

2ـ2ـ3ـسیستم های رزین ـ کوئینوئید و مالتیمید   25

2ـ2ـ4ـانرژی تشعشعی زیاد............... 25

2ـ2ـ5ـولکانش در دمای معمولی .......... 29

فصل –3 آمیزه کاری

3ـ آمیزه کاری......................... 31

3ـ1ـدوده ............................. 31

3ـ2ـپرکننده‌های معدنی ................. 31

3ـ2ـ1ـخاک رسی ........................ 32

3-2ـ2ـسیلیکا.......................... 32

3ـ2ـ3ـکربنات کلسیم ................... 32

3ـ2ـ4ـآلومینای آبنده.................. 33

3ـ2ـ5 ـ عوامل اتصال ساز .............. 33

3ـ3ـ نرمساز........................... 34

3ـ4ـرزین چسب ........................ 35

3ـ5ـ ضد شکفت ( Anti Blooming).............. 36

3ـ6ـ ضداکسان ......................... 37

3ـ7ـ ضدنور ماوراءبنفش ................ 38

3ـ8ـ مقاوم کننده‌ها در برابرشعله ...... 38

3ـ9ـ امتزاج با سایر الاستومرها ………………………………38

3ـ10ـآلیاژها ......................... 40

3ـ11ـ عوامل پخت ..................... 41

3ـ12ـ عوامل محافظت کننده ............. 43

3ـ13ـ فیلرها ......................... 43

3ـ14ـ کمک فرایند ..................... 45

فصل-4 نگاهی به کیفیت اختلاط آمیزه های EPDM

4ـ نگاهی به کیفیت اختلاط آمیزه های EPDM 47

4ـ1ـ سختی دانه های دوده .............. 53

4ـ2ـ پلیمرهای EPDM دارای شاخه های جانبی 54

4ـ3ـ پارامترها و دستورالعمل های اختلاط 54

4ـ4ـ اثر نحوة اختلاط .................. 57

فصل –5 فرآیند پذیری

5ـ فرآیند پذیری ...................... 62

5ـ1ـ اختلاط ........................... 62

5ـ2ـشکل دهی .......................... 63

5ـ3ـجابجایی و دست پردازی ............. 64

5ـ4ـ اکستروژن ........................ 64

5ـ5ـ کلندرینگ ........................ 65

5ـ6ـ قالب گیری ....................... 66

5ـ7ـ پخت ............................. 66

فصل –6 خواص کائوچوی اتیلن ـ پروپیلن

6ـ خواص کائوچوی اتیلن ـ پروپیلن ...... 69

6ـ1ـدرجه حرارتهای بالا ................ 69

6ـ2ـ درجه حرارتهای پایین ............. 69

6ـ3ـ مقاومت در حالت خام .............. 72

6ـ4ـ مقاومت در برابر عوامل جوی ....... 72

6ـ5ـ مقاومت نسبت به مواد شیمیایی ..... 73

6ـ6ـخواص الکتریکی .................... 74

6ـ7ـ خواص دینامیکی ................... 76

6ـ8ـ قدرت کشتی و سختی ................ 77

6ـ9ـ مقاومت فرسایشی و سایشی در برابر پارگی    78

6ـ10ـ مانانی فشاری ................... 78

6ـ11ـ خزس و واهیختگی تنش…………………………………78

6ـ12ـ نفوذ پذیری در برابر گازها ...... 78

فصل –7 مصارف کائوچوی EPDM و EPM

7ـ مصارف کائوچوی EPDM و EPM .......... 81

7ـ1ـ تایر اتوموبیل................... 81

7ـ2کابل و عایقهای الکتریکی .......... 81

7ـ3ـدرزگیرهای اتوموبیل ............... 82

7ـ4ـ لوله مصرفی در اتوموبیل ......... 82

7ـ5ـ لوله‌های تخلیه ماشینهای لباسهای خانگی....82

7ـ 6 استفاده از EPDM در سایدوال تایرهای رادیال....82

چکیده :

کائوچوی اتیلن ـ پروپیلن نخستین بار به سال 1962 در ایالات متحده و در مقادیر کم و محدود تجاری عرضه گشت . حدود سالهای 1954 و 1960 مقادیر کم آن درآزمایشگاههای ایتالیا و اپالات متحده ساخته شده بود. اگر چه تولید تجاری آن در سال 1963 آغاز شد، اما کائوچوی اتیلن ـ پروپیلن اکنون دارای بالاترین ضریب و میزان رشد می باشد. کائوچوی اتیلن ـ پروپیلن راعموماً EPDM می نامند. این نامگذاری که از طرف انجمن آمریکایی آزمون مواد (ASTM)، انستیوی بین المللی تولید کنندگان کائوچوی مصنوعی و سازمان استانداردهای بین المللی به عنوان یک قرارداد پذیرفته شده است، به محصولی پرمصرف تر و قابل ولکانش با گوگرد که در مولکولهای آن درصد کمی از یک منومر دی ان علاوه بر اتیلن و پروپیلن وجود داشته باشد، اطلاق می گردد. مفهوم این حروف که در کنار هم قرار گرفته اند، EPDM، بدین ترتیب است، E برای اتیلن، P برای پروپلین، D برای دی ان و M برای متیلن، واحد تکراری () که در حقیقت ستون اصلی تشکیل دهنده زنجیره پلیمری می باشد.

کوپلیمر کم مصرف تر اتیلن و پروپیلن خوانده می شود. گاهی اوقات این کوپلیمر به نام EPR [1] خوانده می شود حتی این نامگذاری برای مشخص کردن تمامی گروههای الاستومرهای اتیلن ـ‌ پروپیلن که شامل تمامی ترپلیمرها و کوپلیمرها است، نیز بکار برده می شود.

در دمای محیط، پلی اتیلن یک پلاستومرکریستالی است اما در اثر حرارت از یک فاز الاستومری عبور می کند. با در نظر گرفتن (دخالت دادن) ویژگی کریستالیزاسیون پلی اتیلن در یک زنجیر پلیمری که ماهیتاً مانع کریستاله شدن است، دو ویژگی درجه حرارت ذوب و قابلیت الاستومری پلیمر در دمای کمتر از درجه حرارت محیط به شدت کاهش می یابد.

چنین مواد آمورف ( بی شکل) و قابل پختی (Corable) می توانند به عنوان الاستومر شناخته شده که از طریق کوپلیمریزه کردن اتیلن و پروپیلن با کاتالیزور و نوع زیگلر ـ ناتا بدست می آیند. ماده ای حاصل از این پلیمریزاسیون EPDM نامیده می شود که آمورف و لاستیکی (Robbery) هستند. اما از آنجائیکه شامل پیوندهای غیر اشباع نیستند فقط می توانند با پراکسید ها اتصال عرضی ایجاد کنند. اگر در خلال کوپلیمریزاسیون اتیلن و پروپیلن یک مونومرموی ، یک دی ان اضافه شود، الاستومر حاصل دارای پیوند غیر اشباع خواهد بود که می تواند با گوگرد ولکانیزه یا پخت شود. این گروه از الاستومرها EPDM نامیده می‌شوند

مهمترین گونه های EDM تجاری، شامل حدود 40 تا 80 درصد وزنی یا 45 تا 85 درصد مولی اتیلن میباشد. ولی مهمترین انواع آنها دارای حدود 50 تا 70 درصد مولی اتیلن هستند.                

   CH2     CH2               CH2       CH

 CH       3

مطالعات و منابع موجود ترکیبات زیادی را به عنوان ترمونومرها معرفی کرده اند، اما تاکنون در الاستورمرهای تجاری فقط 3 نوع دی ان به کار رفته است. این دی ان ها با هم مزدوج نشده اند زیرا پیوند دوگانه در گروههای جانبی پلیمر قرار دارند.

در تولید الاستومر EPM و EPDM همانند سایر الاستومرهای دی ان پارامترهای بسیاری نقش دارند. این پارامترها تعیین کننده ویژگیهای تعداد زیادی از گونههای تجاری قابل دسترسی می باشند. این پارامترهای مهم عبارتند از :

ـ نسبت غلظت اتیلن و پروپیلن ( شکل دهنده ای گونه های آمورف و قطعه یی ـ Segmented)

ـ کوپلیمریزاسیون یا ترپلیمریزاسیون ( تشکیل EPDM یا EPM)

ـ نوع و مقدار ترمونومرها ( تعیین کننده ای خواص ولکانیزاسیون و خواص دینامیکی )

ـ پلیمریزاسیون محلولی یا سوسپانسیون ( موثر روی بالاترین وزن مولاری بدست آمده )

ـ وزن مولکولی (ایجاد اختلاف در ویسکوزیته و فرایند پذیری)

ـ گسترش با روغن ( تاثیر روی فرایند پذیری و قیمت)

در سال 1951 پروفسور کارل زیگلر در آلمان، گروه جدیدی از کاتالیزورهای واکنش های پلیمریزاسیونی را کشف نمود. این کاتالیزورها از یک نمک ها لوژنه فلزات واسطه همراه با یک عامل احیاء کننده آلی ـ فلزی مثل آلکیل آلومینیوم تشکیل می شدند.

این کاتالیزورها مسیر واکنش پلیمریزاسیونی را از طریق مکانیزم آنیونی پیش برده و در بسیاری از حالات ،‌پلیمری با نظم ساختمانی بسیار زیاد به وجود می آورند. زیگلر این اختراع خود را به ثبت رسانید. کاتالیزورهای زیلگر اولین بار به صورت تجاری در ساخت پلی اتیلن خطی یا چگالی زیاد و در فشار پایین به کار گرفته شدند.

در ایتالیا پروفسور گویلو ناتا، تحقیقات روی این نوع کاتالیزوها را گسترش داده و نشان داه که برخی از آنها ،‌قادر به تولید و ایجاد پلیمرهای بسیاری ، که قالباً با انواع دیگر از لحاظ آرایش فضایی تفاوت دارند، می باشند. به همین دلیل این کاتالیزورها را به نام کاتالیزورهای فضا ویژه [1] خواندند. پروفسور ناتا همچنین دریافت که پروپیلن نیز می‌تواند از این طریق پلیمریزه گردد. و به این ترتیب پلی پروپیلن نیز به عنوان دومین پلاستیک اولفینی تجاری که از طریق این تکنولوژی کاتالیزوری جدید ساخته شده بود به بازار عرضه شد.

پلی اتیلن و پلی پروپیلن هر دو بلوری و گرما ـ خمیر هستند و به هیج رو ،‌حالت لاستیکی و کشانی ندارند با پیشرفت بیشتر مطالعات ،‌پروفسور ناتا دریافت که با استفاده از برخی گونه های کاتالیزورهای زیلگر می توان ترتیبی فراهم نمود که اتیلن و پروپیلن به صورت اتفاقی و نامنظم کوپلیمریزه شده ( به صورت غیر فضا ویژه ) و ایجاد ماده ای بی شکل با خواص کشانی و لاستیکی جالب نمایند. در سال 1963 به پروفسور کارل زیگلر و پروفسور کویلر ناتا مشترکا جایزه نوبل شیمی، به خاطر کشفی که منجر به ساخت چندین نوع الاستومر و پلاستیک جدیدی از جمله کائوچوهای اتیلین پروپیلن گشت ،‌اعطا گردید.

تولید انبوه EPM و EPDM از سال 1963 آغاز شده و در سال 1985 با افزایش رشد مصرف، مقدار تولید جهانی این الاستورمر به 54/0 میلیون تن رسید که حدود 4/4 درصد ظرفیت تولید کل استومرهای مصنوعی را بخود اختصاص داد.

1-2ـ ساختمان پلیمر EPDM

ساختمان منظم و بی شکل کوپلیمر یک در میان اتیلن پروپلین                      

CH3

+CH2     CH2     C       CH2   + n

H

را به این ترتیب می توان نمایش داد:

این ساختمان فوق العاده شبیه به ساختمان کائوچوی طبیعی یعنی سیس 1 و 4 پلی ایزوپرون می باشد.

                               CH3

   +CH2     CH2     C       CH2   + n    

لذا تعجب آور نخواهد بود که کوپلیمر یک در میان منظم اتیلن و پروپلین، حتماً یک ماده لاستیکی باشد، زیرا ساختمان آن بسیار شبیه ساختمان اولین کائوچوی مفید و با ارزش یعنی کائوچوی طبیعی است.

ساختمان با مول برابر[2] اتیلن و پروپلین نظیر آنچه که در قبل نشان داده شده است،‌را نمی توان در کائوچوی اتیلن ـ پروپیلن تجاری موجود دید،‌ترکیب در مواد تجاری عموماً بر اساس و مبنای درصد وزنی داده می شود، کوپلیمر با درصد مولی 50/50 را به نام کوپلیمر های اتیلن ـ پروپیلن را می توان در یک محدوده وسیع از ترکیب درصد آن دو دید، اما محصولات تجاری د رمحدوده درصد وزنی 50/50 تا 25/75 از اتیلن و پروپیلن عرضه می گردند . به علاوه حتی در یک ترکیب درصد مساوی با مول برابر زنجیره های کوتاه با مجتمع هایی از پلی پروپیلن و پلی اتیلن که در میان پاره زنجیرهای [3] بزرگتر در کوپلیمر اتفاقی ،‌به صورت نامنظم توزیع شده اند، .وجود دارند.

مولکول های کائوچوهای اتلین ـ پروپیلن کاملاً خطی نیستند. بلکه شامل شاخه های جانبی با زنجیرهای کوتاه و بلند در درجه های مختلف می‌باشند این حالت که متاثر از شرایط پلیمریزاسیون و نسبت درصد منومرها می باشد. دقیقاً به همان صورتی که در کوپلیمرهای اتیلن ـ پروپیلن (EPM ) دیده می شود، در ترپلیمرهای آن (EPDM) که ویژگیهای دیگری مثل تمایل به ایجاد بیشتر شاخه های جانبی به خاطر اثرات منومر دی ان وجود دارد، دیده نمی شود.

علاوه بر نسبت درصد منومر های اتیلن و پروپیلن، وزن مولکولی متوسط کائوچو نیز متاثر از انتخاب نوع کاتالیزور و متغیرهای واکنش پلیمریزاسیونی می باشد. بر خلاف یک شیمیست پلیمر، که عموماً جرم مولکولی متوسط را با استفاده از گرانروی ذاتی تعیین می نماید. شخص آمیزه کار لاستیک بیشتر تمایل به جانب اندازه گیری ویسکوزیته مونی دارد. ویسکوزیته مونی پلیمر خام کائوچوهای اتیلن پروپیلن در محدوده ای کنترل می شود که بتوان از آن انواع خواص کاربردی و فرایندپذیری را در صنعت لاستیک بدست آورد و علاوه بر آن در محدوده سایر کائوچوهای مصنوعی تجاری نیز قرار داشته باشند.

ویسکوزیته مونی EPM ، EPDM در چهار دقیقه، پس از یک دقیقه پیش حرارت دهی ، در دماهای F‌ ْ 250 اندازه گرفته می شود که این مقدار به صورت (1+4) ML در F ْ 250 بیان می گردد.

در هر وزن مولکولی مولی متوسط توزیع وزن مولکولی مربوط به زنجیره های پلیمر تشکیل دهنده یک الاستومر، بر خواص فرایند پذیری و مکانیکی آمیزه خام و پخت شده آن تاثیر می گذارد. چگونگی توزیع وزن مولکولی در این کائوچو نیز بستگی به نوع کاتالیزوهای مصرفی و شرایط کوپلیمریزاسیون دارد. فراسنج اساسی و کنترل کننده دیگر، توزیع نسبت های اتیلن و پروپیلن در اجزاء اوزان مولکولی متفاوت است، که این نیز بوسیله کاتالیزو و شرایط پلیمریزاسیون کنترل می‌شود.

به طور خلاصه حداقل شش متغیر قابل اندازه گیری در ساختمان مولکولی کائوچوی اتیلن ـ پروپیلن وجود دارد که به صورت جداگانه یا در مجموع کنترل می شوند به این ترتیب مجموعه وسیعی از مواد تجاری که دارای خواص مورد نظر در صنعت لاستیک، از لحاظ فرایند‌پذیری و کاربردی هستند، قابل تولید می باشند. این خواص عبارتند از :

I ) نسبت درصد منومرها: کائوچوهای با درصد پروپیلن بالاغلطک‌پذیری بهتری دارند، در حالی که بهبود خواص فیزیکی در گام و قابلیت بهتر اکسترود شدن را در نسبت های بالای اتیلن می توان مشاهده کرد.

II ) بلوریت: عموماً برای یک الاستومر جدید،‌ میزان بلوریت صفر مطلوب نظر می باشد، اما در بعضی مواقع ایجاد و گسترش حالت بلوری به هنگام کشش نیز مورد نظر است.

III) شاخه های جانبی : شاخه های جابنی بلند بایستی حذف کردند مگر آن که یک آمیزه لاستیکی مرده مورد نیاز باشد، شاخه های جانبی کوتاه اثر چندانی ندارند.

IV) وزن مولکولی متوسط: خواص فیزیکی محصول پخت شده با افزایش ویسکوزیته مونی بهبود می یابد اما در عوض فرایند پذیری عموماً مشکل تر می گردد.

V) توزیع وزن مولکولی : اگر وزن مولکولی متوسط ثابت باشد، کائوچوهای با توزیع وزن مولکولی باریک دارای خواص فیزیکی بهتر ولی در عوض فرآیند پذیری ضعیف تر هستند.

VI) چگونگی توزیع منومرها: در محدوده های نسبتاً وسیع و در کاربردهای علمی کائوچو، این فراسنج قابل اندازه گیری نیست.

1-2ـ1 ترمونومر:

دی سیکلو پنتا دی ان ( DCP) اولین ترمونومری بود که برای تولید این الاستومر استفاده گردید، اما از آنجاییکه اختلاف نسبتاً کمی در فعالیت دو پیوند دو گانه ی آن وجود دارد، مقدار محسوسی اتصال عرضی یا متشکل ژل در طی پلیمریزاسیون رخ می دهد. به علاوه پلیمر حاصله سرعت پخت کافی ارائه نمی دهد. با DCP ،‌فقط 3 تا 6 پیوند دو گانه می‌تواند به ازای هر 1000 اتم کربن در طول زنجیر پلیمر ایجاد شود.

اتیلیدن نوزبورتن (ENB) رفتار کاملاً متفاوتی دارد. قابلیت کوپلیمریزه شدن پلیمر حاصله همانند فعالیت پخت آنان عالی است. امکان دارد با ENB ، 4 تا 15 پیوند دوگانه به ازای هر 1000 اتم کربن در طول زنجیر ایجاد شود. در حالی که پلیمر حاصله عاری از ژل می‌باشد.

هگزا دی ان (HX) ،‌موقعیت حد واسطی را بین ENB و DCP اشغال کرده است و توپلیمرهای حاصل از آن می تواند شامل 4 تا 8 پیوند دو گانه برای هر 1000 اتم کربن در زنجیر اصلی باشد.

1-2ـ2ـ توزیع مونومرها :

کوپلیمرهایی که شامل 45 تا 60 درصد اتیلن هستند کاملاً آمورف می‌باشند و خود تقویت کننده نیستند. در مقادیر بالاترین اتیلن، حدود 70 تا 80 درصبد، پلیمرها شامل رشته های طولانی اتیلن خواهند بود که به طور جزیی کریستاله هستند. این پلیمرها با عنوان گونه های آمورف معمولی متفاوت است. همانند ترموپلاستیک الاستومرها بخشهایی که کریستاله گشته اند پلهای عرضی فیزیکی که با حرارت قابل برگشت می‌باشند، ایجاد می کنند طوری که الاستومرهای حاصله بدون داشتن پلهای عرضی شیمیایی استحکام مکانیکی بالایی دارند. در درجه حرارتهای بالاتر، این استحکام دینامیکی کاهش پیدا می کند

1-3ـ اثر خواص خواص فیزیکی و شیمیایی برای EPDM

1-3ـ1ـ ویسکوزیته و فرایندپذیری :

فرایند پذیری EPDM به ساختمان مولکولی آن بستگی دارد. پیشرفت فرایند پخش دوده در حین اختلاط الاستومرهای EPDM درمخلوط کن‌ها داخلی، t توزیع جرم مولی گونه های EPDM بستگی دارد. این فرایند باید به طور مناسبی انتخاب شود که بستگی به درجه مطلوب و مورد نیاز پخش دوده در کاربردهای ذیربط دارد بدین . شکل که توزیع باریک جرم مولکوبی برای پخشهای متوسط دوده و توزیع پهن یا گسترده جرم مولکولی برای کاربردهایی که نیاز به پخش عالی دوده دارند انتخاب می شودگونه‌های EPDM با توزیع گسترده‌ی وزن مولکولی و یا زنجیره دارای شاخه های طولانی می تواند در بعضی مواقع نرم و خرد ( masticate) شود.

وزن مولکولی بیشتر گونه های تجاری بین 200000 و 300000 می‌‌باشد و مونی ویسکوزیته ( 4 + 1) ML آنها در 100 درجه سانتی‌گراد د رمحدوده ای 25 تا 100 قرار دارد. البته گونه هایی از EPDM با مونی ویسکوزیته د رمحدوده 250 و 50 می توانند همانند سایر الاستومرهای مصنوعی به راحتی فرایند شوند، اما پذیرش فیلرها و پلاستی سایزرها در آنها به غلظت ها یا مقادیر پایینی و کم محدود می شود. اگر مصرف بالای فیلر مورد نیاز باشد، گونه های بامونی ویسکوزیته بالا باید استفاده شوند، اگر چه فرایند پذیری در این حالت خیلی مشکل است که می تواند به طور جزئی با استفاده از مقدار بیشتری پلاستی سایزر راحتتر شود.

EPDM با وزن مولکولی بسیار بالا که به راحتی فرایند پذیر نیستند به طور تجارتی به صورت گونه های که با روغن ( روغن پارافینی یا روغن نفتی) گسترده شده اند، در دسترس می باشند. این گونه ها به خوبی فرایند می شوند و خیلی اقتصادی هستند.

1-3ـ2ـ پایدار کننده ها

گونه های EPDM اغلب به طور گسترده با پایدار کننده های غیر لکه زا فروخته می شوند بنام این مشکلات لکه زایی در آنها به طور قابل ملاحظه یی بر طرف شده است.

1-3ـ3ـ چسبناکی

چسبناکی EPDM خیلی کمتر از حد مطلوب است و این باعث بروز مشکلاتی هنگام استفاده از آن مثلاً در بافت اجزای تایر می شود. تحقیقاتی برای بهبود خود چسبندگی (building lack) برای EPDM در گذشته انجام شده است اما به خوبی این مشکل تا حد مطلوب بر طرف نشده است افزایش عوامل چسبناکی به تنهایی کافی نیست، بنابراین اضافه کردن حساس شونده های نوری و تابشی با نورمرئی به فرمول نیز مورد نیاز است . تترافنیل ـ پورفیرین [4] حساس کننده خوبی است همچنین اگر در ترکیب با بنزوآنتراسن ها مورد استفاده قرار گیرد که به مقدار زیادی در روغنهای آروماتیک موجود هستند.

چسبناکی تابع نوع EPDM کاربردی نیز می باشد. بهترین اثر را در این مورد ترمونومر ENB دارد زیرا قادر است که با اکسیژن تکی (singolar oxygen ) واکنش دهد، بر خلاف DCP و HX که در این زمینه فعالیت خیلی کمی دارند. نسبت اتیلن پروپیلن باید در گونه های EPDM مناسب باشد. سایر کاستی هایی که از این الاستومرها می توان نام برد. عبارت است از سطح متوسط چسبندگی آنها به پارچه و فلز و توانایی کم آنها برای هم پخت شدن با سایر الاستومرهای دی انی می‌باشد.

1-3ـ4ـ درجه غیر اشباعیت

در EPDM عامل یا پیوند غیر اشباع در گروههای (شاخه های ) جانبی قراردارد و زنجیر پلیمر کاملاً اشباع شده می باشد. این حالت باعث می شود که پلیمر در برابر تخریب اکسیژنی، ‌ازنی و مواد شیمیایی مقاومت عالی شان بدهد، بنابراین محصولات تولید شده با EPDM خیلی با دوام هستند. خواص ولکانیزاسیون ، شامل سرعت و حالت پخت یک EPDM ، به مقدار و نوع پیوندهای دو گانه ی موجود در ترمونومرآن بستگی دارد.

EPDM ـ DCP ها به مقدار قابل توجهی آهسته پخت می شوند و حالتهای پخت پایین تری نسبت به EPDM ـ ENB ها ارائه می دهند. در این زمینه EPDM ـ HX ها موقعیت حد وسطی را اشغال می کنند. با توجه به غلظت ENB در پلیمر، انواع EPDM ـ ENB به سه گروه با سرعت پخت معمولی ( با حدود 4 درصد ENB ) ، پخت سریع ( با حدود 6 درصد ENB) و خیلی سریع ( با حدود 8 درصد و بیشتر ENB ) تقسیم و مشخص می شوند با افزایش سرعتهای پخت ، حالتهای پخت، و در کنار آنها خواص مکانیکی مثل مانایی فشاری نیز بهبود می باید، اما برای یک زمان مشخص پخت ،‌مقاومت در برابر بازگشت در درجه حرارت بالای پخت ضعیف تر می شود و گونه های EPDM با غیر اشباعیت بالا دارای قیمت بالاتری هستند.

و...

NikoFile