مدرج‌شدن فلزات با ریخته‌گری گریز از مرکز برای نخستین‌بار در دنیا

به گزارش می‌متالز، سیدابراهیم وحدت که در رویداد عصر امید سیرجان حضور یافته بود در تشریح کاربرد و ویژگی‌های محصول «فلز مدرج FGM» با بیان اینکه این محصول مدرج و درجه‌بندی شده است، اظهار کرد: براساس خواص مورد نیاز قادر خواهیم بود خواص فیزیکی و مکانیکی جنس را در طول ضخامت قطعه متغیر کنیم، به‌طوری‌که خواص مکانیکی از سطح تا مغز قطعه با یک تابع مشخصی تغییر می‌کند، به این ترتیب می‌توانیم سختی قطعه را روی سطح آن به حداکثر و مغز به حداقل برسانیم.

وی با بیان اینکه این تغییر به صورت پیوسته اتفاق می‌افتد و اینگونه نیست که خواص ناگهانی تغییر پیدا کند، ادامه داد: این خواص به صورت پیوسته تغییر و به نحو چشمگیری بهبود پیدا می‌کند.

مدیرعامل شرکت دانش‌بنیان «کیفیت‌سازان توسعه صنعت فردا» (نوپا نوع ۲) مستقر در دانشگاه آزاد اسلامی واحد آیت‌الله آملی عنوان کرد: روش‌های مختلفی برای تولید مواد فلزات مدرج، مواد تابعی، خانچی لالی‌گرید متریال و FGM وجود دارد و یکی از روش‌ها ریخته‌گری گریز از مرکز است.

وحدت متذکر شد: براساس طرح فلز مدرج FGM و استفاده از روش ریخته‌گری گریز از مرکز، این نوع مواد تولید می‌شوند که محدودیت جنس هم ندارند و شامل هر جنسی مانند فولاد، چدن، آلومینیوم و مس است و می‌توانیم این اجناس را به‌صورت مدرج تولید کنیم؛ چراکه چگالی عناصر مختلف با یکدیگر متفاوت هستند.

وی یادآور شد: بنابراین به دلیل تفاوت این چگالی‌ها می‌توانیم تمام فلزات را به روش ریخته‌گری گریز از مرکز مدرج کنیم.

فعال حوزه دانش‌بنیان با تشریح مزیت ریخته‌گری گریز از مرکز بیان کرد: ریخته‌گری گریز از مرکز در حین تولید مدرج و موجب می‌شود این روش مورد توجه قرار بگیرد و قطعات ریخته‌گری گریز از مرکز می‌تواند در موتور دیزل، بوش سیلندر، لاینر موتور دیزل، تولید یاتاقان و لوله‌ها کاربرد داشته باشد. این روش تولید فلزات مدرج نوآورانه است.

وی درباره اینکه محصول فلز مدرج FGM چه نیازی از نیاز‌های جامعه و کشور را رفع می‌کند؟ این محصول کیفیت قطعات را افزایش می‌دهد و با افزایش کیفیت قطعات مدت زمان مصرف طولانی می‌شود و در نتیجه امکان اقتصادی شدن آن مهیاست.

عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد آیت‌الله آملی تأکید کرد: استفاده از قطعات در شرایط بحرانی‌تر و بازدهی و کارایی بیشتر موجب می‌شود منابع معادنی که از این فلزات استخراج شده، مصرف کمتری داشته باشد و دراینصورت به توسعه پایدار نزدیک‌تر خواهیم بود.

وحدت توضیح داد: نکته مهمی که در زمینه تولید فلزات مدرج باید مورد توجه قرار بگیرد، اینکه کارایی قطعات افزایش پیدا می‌کند و با این افزایش قادر خواهیم بود قطعات را در شرایط بحرانی‌تر مورد استفاده قرار بدهیم.

وی تشریح کرد: به‌عنوان مثال حداکثر سرعت خودرو موتور سرعت ۱۸۰ کیلومتر است و وقتی قدرت بیشتری از موتور بگیرید و خودرو با سرعت بیشتری حرکت کند، فشار بیشتری به موتور وارد شود، در نتیجه موتور آسیب خواهد دید و قادر نخواهد بود شرایط را تحمل کند؛ اما وقتی فلز مدرج داشته باشید که کارآیی بالاتری دارد، شرایط بحرانی را نیز متحول خواهد کرد.

فعال حوزه دانش‌بنیان افزود: از سویی می‌توانید با یک قطعه مشابه خروجی بهتری از دستگاه خود داشته باشید که این دستگاه می‌تواند موتور، فضاپیما، موشک یا ماشین باشد.

وحدت در پاسخ به سؤال دیگر که آیا فلز مدرج بر آلومینیوم، مس و سیلیسیوم به‌کارگیری می‌شود؟ گفت: به نکته خوبی اشاره کردید. اختراع روی آلومینیوم، مس، لیتیوم و برنز هم جواب داده است؛ اما به‌دلیل شرایط آزمایشگاهی و نبود امکانات برای افزایش دما محصول خود را روی فولاد و چدن انجام ندادیم، در حالی که می‌توان روی فولاد و چدن بهتر انجام داد.

وی مطرح کرد: بنابراین به دلیل نبود ایمنی و دمای مناسب بیشتر روی آلومینیوم کار کردیم و اگر امکانات و شرایط مهیا و ایمن باشد، روی فولاد و چدن هم می‌توان کار کرد.

عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد آیت‌الله آملی درباره چرایی ثبت اختراع محصول فلز مدرج FGM هم گفت: علت آن است که جنس آلیاژی استفاده شده از سوی شرکت در دنیا استفاده نشده، به طوری که آلومینیوم ۲۶ درصد وزن مس را و ۲.۳ دهم درصد لیتیوم برای فلزات دیگر فقط از سوی شرکت ما مورد استفاده قرار گرفته است.

وحدت اضافه کرد: از سال ۱۳۹۲ روی فلزات یاتاقان، برنز و بابیت و سپس روی آلومینیوم، سیلیسوم، لیتیوم و روی کار کردیم؛ اما هنوز به ثبت اختراع نرسیده است.

وی افزود: سال ۱۴۰۰ دو اختراع جدید با عنوان فلزات رنگی داشتیم، یعنی آلومینیوم به روش ریخته‌گری گریز از مرکز را آلومینیوم رنگی می‌کنیم؛ اما هنوز به تولید نرسیده، اما سطح بلوغ فناوری (TRL) به سرانجام رسیده است.

فعال حوزه دانش‌بنیان درباره اینکه محصول فلز مدرج FGM نمونه داخلی و خارجی هم دارد؟ گفت: خیر، این محصول برای نخستین‌بار در ایران و دنیا از سوی ما اختراع و در چند مجله معتبر چاپ شده است. شرکت دارای چهار اختراع بوده که سه اختراع در زمینه فلز مدرج (دو آلومینیوم رنگی) و اختراع جوشکاری است.

وحدت مطرح کرد: ۲۶ درصد مس، ۸ درصد سیلیسوم و ۲.۳ درصد لیتیوم را به فلز مدرج FGM اضافه کردیم که تا این لحظه شرکت یا ارگانی این کار را نکرده است.

رویداد و نمایشگاه تخصصی عصر امید استان کرمان با توجه به ظرفیت‌های شهرستان سیرجان و برای نخستین‌بار به‌صورت تخصصی در بخش صنایع از ۸ تا ۱۱ خرداد ۱۴۰۲ به میزبانی دانشگاه آزاد اسلامی واحد سیرجان برگزار شد.

منبع: خبرگزاری آنا