بزرگنمايي:

سرزمین ایرانیان- تولید قطعات صنعتی به‌ویژه قطعات حجیم نیازمند به‌کارگیری فرایندهای تولید پیچیده است. این قطعات باید دارای ویژگی‌های خاصی باشند تا بتوانند بهترین عملکرد ممکن را ارائه دهند. بنابراین کیفیت قطعه‌ نهایی و عیوب موجود در آن می‌تواند یک فاکتور تعیین‌کننده در کارایی فرایند تولید به شمار آید.

از سوی دیگر هزینه‌ تولید نیز بسیار حائز اهمیت است. محققان به دنبال این موضوع‌ هستند تا بتوانند با بهینه‌سازی فرایندهای تولید، علاوه بر تولید قطعات نانوساختار با خواص مطلوب هزینه‌ تولید قطعات را نیز کاهش دهند.

بر این اساس، محققان دانشگاه سمنان با همکاری پژوهشگرانی از دانشگاه شیراز در یک تحقیقات مشترک موفق به بهینه‌سازی فرآیند قطعات حجیم صنعتی شدند.

دکتر عباد باقرپور از محققان این طرح و عضو هیات علمی دانشگاه سمنان یکی از چالش‌های تولید قطعات صنعتی در کشور را قیمت تمام‌شده‌ قطعه و همچنین اندازه‌ قطعه‌ نهایی دانست و گفت: امروزه ثابت شده است که استفاده از قطعات نانوساختار در صنایعی از جمله صنایع خودروسازی می‌تواند منجر به کاهش وزن قطعه‌ نهایی و در نتیجه کاهش مصرف سوخت شود؛ ولی از سوی دیگر چالش‌هایی از جمله اندازه‌ قطعه‌ تولیدی و همچنین هزینه‌ تمام‌شده آن به ‌عنوان مانعی برای صنعتی شدن فرایند تولید قطعات نانوساختار به شمار می‌روند.

وی اظهار کرد: از این رو در این پژوهش سعی شد تا با بهینه‌سازی یک فرایند تولید قطعات نانوساختار قطعه‌ نهایی هم به لحاظ هزینه تمام ‌شده و هم به لحاظ اندازه بهینه شود.

باقرپور با اشاره به فرایند تولید در این طرح خاطرنشان کرد: فرآیند تولید در این پژوهش به‌ گونه‌ای بهینه‌سازی شد که محدودیتی در اندازه‌ قطعه‌ نانوساختار نهایی وجود نخواهد داشت، ضمن آنکه اصطکاک ایجادشده در حین فرایند نیز به نحو مطلوبی کاهش یافته است.

مجری طرح فرایندهای تغییر پلاستیک شدید را از جمله فرایندهای نوین تولید قطعات صنعتی دانست و ادامه داد: این فرایندها برای تولید قطعات فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در خلال این فرایندها یک قطعه فلز اولیه تحت تغییر شکل‌های شدید و کرنش‌های بسیار بالا قرار می‌گیرد. این عملیات موجب می‌شود تا قطعه‌ اولیه به یک قطعه با دانه‌بندی کریستالی نانویی تبدیل شود.

به گفته وی، این موضوع باعث می‌شود تا خواص مکانیکی قطعه‌ نهایی به نحو چشمگیری بهبود یابد.

این محقق در خصوص روند تولید و ارزیابی قطعات نانوساختار از جنس مس گفت: در این تحقیق ریزساختار و خواص مکانیکی فلز مس پس از چندین مرحله اعمال فرایند اکستروژن برشی ساده مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور قطعات فلزی از جنس مس تحت 1، 2، 4، 6، 8 و 12 مرحله اعمال فرایند قرار گرفتند. سپس به کمک روش‌های میکروسکوپی از جمله میکروسکوپ الکترونی عبوری و میکروسکوپ الکترونی عبوری روبشی از لحاظ ریزساختاری بررسی شدند.

این عضو هیات علمی دانشگاه سمنان یادآور شد: تصاویر میکروسکوپی گویای این مطلب هستند که در قطعاتی که تحت اعمال 8 مرحله فرایند اکستروژن برشی ساده قرار گرفته‌اند، دانه‌هایی با اندازه‌ حدود 100 نانومتر مشاهده شده است.

این تحقیقات از سوی دکتر عباد باقرپور و دکتر فتح‌الله قدس از اعضای هیأت علمی دانشگاه سمنان و دکتر رامین ابراهیمی عضو هیأت علمی دانشگاه شیراز اجرایی و نتایج آن در مجله‌ Materials Science & Engineering A با ضریب تأثیر 3.094 منتشر شده است.