کلیاتی در مورد کامپوزیت¬های چوب-پلاستیک
فصل 1
کلیاتی در مورد کامپوزیت‌های چوب-پلاستیک
1-1-مقدمه
مهندسان همواره به دنبال کیفیت بهتر هستند. در علوم ریاضی و کامپیوتر فرایند انتخاب یا پیدا کردن بهترین عضو در مجموعهای از گزینههای موجود است. هر فرآیندی پتانسیل بهینهشدن دارد و مسائل پیچیده میتوانند در زمینه های علوم مهندسی، اقتصادی و تجاری به صورت مسائل بهینهسازی مدلسازی شوند. هدف از مدلسازی مسائل بهینه سازی حداقل کردن زمان، هزینه و ریسک یا حداکثر کردن سود، کیفیت و اثربخشی طراحی نیرومند یک هدف است. بعضی از مسائل بهینه سازی پیچیده هستند و به دست آوردن جوابهای بهینه در زمان معقول با روش حل دقیق مانند روش های برنامه ریزی پویا و شاخه و کران مشکل است. از این رو توسعه روشهای حل در این نوع مسائل که بتوانند در زمان معقول جواب های بهینه یا نزدیک به بهینه بدست آورند، از نظر اقتصادی به صرفهتر است. در دهههای اخیر برای حل مسائل بهینه سازی، روش های مختلفی توسعه داده شده است. متدولوژی مهندسی جهت بهینهکردن شرایط فرآیند و محصول است، به گونه ای که محصول و فرآیند کمترین حساسیت را نسبت به عوامل تغییرداشته و در نتیجه تولیداتی باکیفیت بالا رابه همراه خواهد داشت. یکی ازابزارهای مهم برای طراحی نیرومند، طراحی پارامتر به روش تاگوچی است. در طراحی پارامتر به روش تاگوچی فرض براین است که مواد و اجزاء باکیفیت متوسط در محصول وجود داشته و یا این که فرآیند از ماشینهایی استفاده می کند که دقت بالایی ندارند .این امر مقداری تلرانس را به دلیل وجود عوامل اختلال ایجاد خواهد کرد. بنابراین حساسیت نسبت به عوامل اختلال وتغییرات کیفی که اغلب ناشی از شرایط محیطی می باشد، میبایست کمینه گردد.
یک فعالیت اساسی مهندسی کیفیت طراحی و انجام آزمایشات است تا دادههای لازم جهت انجام تجزیه وتحلیل جمعآوری گردد. تاگوچی یک آزمایش را به عنوان ایجاد تغییر دریک فرآیند جهت مطالعهی اثرات آن تعریف میکند. وی موثرترین شیوهی انجام آزمایشات را شیوهی چند عامل در هر زمان میداند.
همانطور که میدانیم بخش اعظمی از ابزارها و قطعات مورد استفاده در زندگی ما را قطعات پلاستیکی تشکیل می دهند. با بررسی مطالعات انجام یافته در سال‌های اخیر میتوان دریافت که استفاده از کامپوزیت‌ها، به خصوص کامپوزیت‌های زمینه پلیمری چوب –پلاستیک رشد سریعی داشته است. علت اصلی توسعه کامپوزیت‌ها خواص بهینه آنها نسبت به اجزای تشکیل‌دهنده می‌باشد که عمدتا با جایگزینی کامپوزیت‌ها بجای مواد معمول، بخصوص فلزات صورت گرفته است[1].
مواد کامپوزیتی از ترکیب دو یا چند ماده ساخته می‌شوند تا خواص بهینه ای را ایجاد کنند. البته بیان فوق یک تعریف کلی است و می‌تواند تمامی آلیاژهای فلزی، پلیمرهای پلاستیکی، مواد معدنی، چوب و … را دربر بگیرد[1].
با توجه به محدودیت کمی منابع چوبی و مواد پلاستیک، و رشد روزافزون تقاضای مصارف صنعتی و ساختمانی به مواد اولیه با کیفیت و طول عمر بیشتر، و همچنین توجه به جنبه های نوآوری محصول واثرات زیست محیطی، می توان از مواد کامپوزیت چوب-پلاستیک WPC1 بعنوان یک تکنولوژی پیشرونده و قابل توسعه نام برد. مطابق تعریف مواد کامپوزیتی، کامپوزیت‌های چوب- پلاستیک هم از ترکیب فیزیکی پلیمرها (اغلب ترموپلاستیک‌ها) با ذرات چوب حاصل می‌شود که موجب به وجود آمدن خواص جدیدی می‌شود که با خواص چوب و خواص پلیمر اولیه متفاوت است.واژه WPC به معنای ترکیب چوب و پلاستیک، گستره وسیعی از مواد کامپوزیتی را دربر دارد. این محدوده برای مواد پلاستیکی، از پلی‌اولفین‌ها تا پلیوینیلکلراید[1] و برای مواد پرکننده از پودر چوب تا الیاف کتان را شامل می‌شود. این کامپوزیت جدید، مفهوم کامپوزیت چوب را از معنای متداول آن که به موادی مانند نئوپان[2] و ام‌دی‌اف[3] اتلاق می‌شد به فضایی جدید و مهمتر از آن به ماده‌ای جدید با کارایی بالا، گسترش داده است[2]. این موضوع بدان معناست که عبارت WPC امروزه فقط به کامپوزیت چوب و پلاستیک اطلاق نمی‌شود، بلکه ممکن است به جای چوب از مواد دیگری از قبیل شلتوک برنج، بامبو، کاه و … نیز استفاده شود[3].
در زمینه تولید قطعات با کیفیت بالا و استفاده از مواد دورریز و تولید مواد کامپوزیتی پژوهش های فراوانی به عمل آمده است. اولین نسل از کامپوزیت چوب پلاستیک، ترکیبی از پودر چوب و مواد پلیمری بود که خواص بالایی از نظر فیزیکی و مکانیکی دارا نبود. در حال حاضر با افزودن مواد مختلف، از قبیل انواع مواد روان‌کننده[4] و سازگارکننده[5]، خواص مکانیکی بسیار خوبی برای این کامپوزیت بدست آمده است. فرآیندهای صورت‌گرفته بر روی این کامپوزیت برای تولید محصولات مختلف مانند فرآیندهای متداول برای مواد پلیمری است[2]. نمونه‌ای از گرانول تولید شده این کامپوزیت از پودر چوب و پلی‌اتیلن در شکل 1-1 نشان داده شده است.
براي دانلود متن كامل پايان نامه اينجا كليك كنيد
نظرات شما عزیزان:
تبادل لینک هوشمند