ارائه راهکاری اطمینان دهنده برای کاهش زمان و هزینه طراحی و ساخت ماشین های فراوری بافتار های پیچیده - مجله گوگل ایرانی

به گزارش گروه دانشگاه خبرنگاران به نقل از روابط عمومی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، محمّدامین رحیمی نیا دانش آموخته دکترای دانشکده مهندسی نساجی-دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح تحلیل تجربی و نظری کامپوزیت تقویت شده با بافتار لوله ای شکل اصلاح شده در راستای محیطی گفت: بافتار لوله ای جزء یکی از رایج ترین بافت ها در صنعت نساجی است که دارای کاربرد های فراوانی است.

وی اضافه نمود: بافتار برید لوله ای دارای قابلیت بالایی در راستای طولی بوده ولی با ضعف عدم ثبات ابعادی در راستای محیطی روبرو است. از آن جایی که استفاده از این بافتار در کامپوزیت های لوله ای بسیار رایج است، این ضعف بافتار نیز به ساختار کامپوزیتی لوله ای هم منتقل می گردد.

به گفته وی، در این پژوهش در ابتدا امکان پذیری فراوری بافتار لوله ای اصلاح شده با بافتار کمکی در راستای محیطی که بتواند نیرو های محوری و حلقوی را به عنوان جزء تقویت کننده در کامپوزیت لوله ای تحمل کند، مورد آنالیز نهاده شد. در ادامه برای تحلیل تجربی و نظری ساختار هندسی بافتار اصلاح شده در مقایسه با بافتار پایه، هر دو بافتار به وسیله نرم افزار طراحی شبیه سازی شدند.

رحیمی نیا گفت: جهت یکسان سازی متغیر های فرعی و یافتن نتیجه های دقیق از داده ها، نمونه های شبکه ای بافتار ها به وسیله چاپگر سه بعدی با استفاده از الگو های تهیه شده به وسیله نرم افزار طراحی، ساخته شدند. دسته دیگر از نمونه های چاپ شده پس از آغشته سازی با رزین، تبدیل به کامپوزیت شدند.

این محقق خاطر نشان کرد: آزمایش های مکانیکی برای آنالیز استحکام فشاری محیطی، محاسبه مدول الاستیسیته حلقوی و انرژی کرنشی بر روی نمونه های شبکه ای چاپ شده و کامپوزیت های حاصل از آن ها انجام گرفتند. در ادامه با انتقال الگو های طراحی شده به نرم افزار تحلیلی، خصوصیت های مکانیکی بیان شده مورد تجزیه وتحلیل نظری نهاده شدند. در نهایت نتیجه های شبیه سازی و آزمایش های تجربی مقایسه شدند که مطابقت خوبی بین آن ها مشاهده شد.

در آنالیز های کمی تعیین شد که با اصلاح انجام گرفته در ساختمان بافتار شبکه ای چاپ شده پایه، مدول الاستیسیته در بافتار لوله ای اصلاح شده 120 برابر نسبت به بافتار پایه و در کامپوزیت های تقویت شده با بافتارها، مدول الاستیسیته در بافتار لوله ای اصلاح شده 3.5 برابر نسبت به بافتار پایه افزایش یافته است.

رحیمی نیا اعلام کرد که انرژی کرنشی کل ساختار ها در محدوده 0.005 تا 0.020 مگاپاسکال قرار داشت و اندازه انرژی کرنشی در بافتار چاپ شده لوله ای اصلاح شده 2 برابر بافتار پایه بود.

وی با اشاره به کاربرد این طرح گفت: با توجه با این که کار رساله در قسمت های مختلف به روش های متفاوت انجام گرفت، خروجی های این رساله می تواند در صنایع نساجی، صنایع کامپوزیتی و مصارف پزشکی مورد استفاده قرار گیرد.

رحیمی نیا خاطر نشان کرد: آنالیز های تکمیلی بر روی بافتار ها با استفاده از آزمایش های مکانیکی دیگر و پیگیری تأمین هزینه برای ساخت دستگاه فراوریکننده بافتار برید لوله ای عرضی در حال اجرا است.

وی با اشاره به ویژگی های طرح گفت: چندبعدی بودن این کار از مهمترین ویژگی های این طرح است. چاپ سه بعدی نمونه بافتار های نساجی، تجزیه وتحلیل تجربی و نظری خصوصیت های مکانیکی بافتار ها و کامپوزیت های تقویت شده با آن ها از برجسته ترین ویژگی های این کار تحقیقاتی است.

وی با بیان اینکه انجام تحقیق با این شیوه و روش تا کنون در داخل و خارج انجام نگرفته است، گفت: در این تحقیق بر روی ساختمان بافتار ها کار شد و در تحلیل ساختار های چاپ شده نتیجه های خوبی مشابه به بافتار های نساجی دیده شد.

وی گفت: نتیجه جانبی به دست آمده از به کارگیری این روش این است که چنانچه فردی بافتار جدیدی را طراحی کرد، در ابتدا می تواند با استفاده از ساختار های چاپ شده، آن را از نقطه نظر های امکان پذیری ساخت و خصوصیت های مکانیکی آنالیز کند، سپس به طراحی ماشینی برای فراوری آن بافتار بپردازد. این امر باعث کاهش هزینه ها در تحقیق و سرعت بخشیدن به کار ها خواهد شد.

وی گفت: خرید یک دستگاه چاپگر سه بعدی، فیلامنت های تغذیه کننده به آن و رزین پلی یورتان برای فراوری کامپوزیت ها، هزینه های اجرا شده در این طرح بود.

دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر با اشاره به کاربرد های پروژه گفت: از جمله کاربرد های این طرح می توان به طراحی و فراوری بافتار های پیچیده به عنوان روکش های محافظتی، تقویت کننده های کامپوزیت ها و پروتز های پزشکی اشاره نمود.

لازم به ذکر است، استاد راهنمای این پروژه مسعود لطیفی و استاد مشاور مجتبی صدیقی از اعضای هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر بوده اند.