دانلود تحقیق درمورد طرز کار جوشکاری به روش GTAW (TIG)

اختصاصی از فی گوو دانلود تحقیق درمورد طرز کار جوشکاری به روش GTAW (TIG) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل: Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه :29

بخشی از متن مقاله

چه از جریان متناوب استفاده شود و چه طریقه DCRP بکار رود، استفاده از این روشهای جوشکاری این حسن را دارد که قطعه کار از پاکیزگی زیادی برخوردار خواهد بود و به این لحاظ است که اینگونه مدارهای الکتریکی را بیشتر برای جوشکاری قطعات آلومینیوم و فولاد ضد زنگ بکار می برند. این عمل “اثر پاکیزگی کاتدی” (در تمام یا قسمتی از زمان جوشکاری، کار در قطب منفی است) نامیده می‌شود. در صورتیکه پاکیزگی از اهمیت بیشتری برخوردار باشد بهتر است از گاز آرگون استفاده شود.

اگرچه باید توجه داشت که در این حالت باید قبل از شروع جوشکاری کار را کاملاً تمیز نمود.

برای تمیز کردن آلومینیوم ابتدا سطح آن را با بررسی از جنس فولاد ضد زنگ پاک کرده و گردزدائی می کنند و سپس با استفاده از آستون، آن را به طریق شیمیایی نیز تمیز می نمایند. توجه داشته باشید که آستون فوق العاده قابل اشتعال است.

در این مورد یک ساعت قبل از جوشکاری، از آستون استفاده کنید.

برای کسب نتیجه بهتر توصیه می شود که قبل از جوشکاری آلیاژهای فولاد آنها را تا 60 درجه فارنهایت گرم کنید. برای از بین بردن بخارات و ذرات مزاحم، قبل از جوشکاری آلومینیوم باید آنرا تا 120 درجه فارنهایت گرم کرد.

اگر جوشکاری در چند مرحله صورت می گیرد، بین هر مرحله باید اجازه داد تا کار خنک شود. اگر جنس کار از فولاد نرسیده، مرحله بعدی را آغاز نکنید. در مورد آلومینیوم دمای 300 درجه فارنهایت پیشنهاد می شود.

همانطوری که گفته شد برای محافظت حوضچه مذاب و منطقه جوش از گاز محافظ استفاده می کنند. برای انجام یک جوشکاری مناسب، کمی قبل از روشن کردن قوس، جریان گاز را برقرار کنید. در موقع جوشکاری مخازن و محفظه های سربسته، ابتدا مجرائی برای خروج گازها پیش بینی کنید تا از ایجاد فشارهای اضافی پیشگیری شود.

گاهی اوقات در شروع جوشکاری، کار با اشکال مواجه شده و جوش داده شده زیاد جالب نخواهد بود. برای درک این موضوع بهتر است از یک ذره بین استفاده نمائید. پس از کشف محل ترک ها، بوسیله سنگ فنری و قلم و چکش جوش های ترک دار را کنده و محل مزبور را با جوش مجدد پر کنید.

بعضی وقتها هم گرمای بیش از اندازه موجب ایجاد ترک در جوش می شود. در این حالت هم جوش ها را به روش گفته شده کنده و محل آنها را دوباره جوش بدهید.

انتهای خط جوش نیز باید کاملاً مورد بررسی قرارگیرد. در این حالت هم پس از بررسی اگر به ترک یا اشکال مشابهی برخورد کردید، آنها را کنده و محل آنها را دوباره جوش بدهید. در موقع جوشکاری لوله، حتی الامکان از مراحل کوتاه مدت استفاده کرده و بتناوب نقاط مختلف پیرامون لوله را خال جوش بگذارید. برای مثال برای جوشکاری لوله های کمتر از 16 اینچ (قطر) طول هر مرحله (پاس) جوش نباید بیش از 2 اینچ باشد.

در مورد لوله های با قطر 6 اینچ یا بیشتر، حداکثر طول هر پاس می تواند تا 3 اینچ نیز باشد.

روش صحیح جوشکاری لوله درشکل 11-15 نشان داده شده است.

آماده سازی کار برای انجام جوشکاری

آماده سازی فلز جهت جوشکاری به هر یک از دو شیوه: جوشکاری با قوس الکتریکی در پناه گاز خنثی با الکترود تنگستن (TIG)، یا سیم جوش (MIG) با هم شباهتهای زیادی دارند. در عمل برای جوشکاری قطعات با ضخامت 32/3 اینچ و بیشتر بهتر است لبه کار را با زاویه 60 درجه پخ بزنیم هر چند که بدون این پخ هم شکل 11-15 مراحل مختلف و صحیح جوشکاری یک لوله. نقطه شروع هر پاس با یک رقم نشان داده شده است.

نتیجه جوشکاری بسیار جالب است.

برای جلوگیری از ورود اکسیژن و ناخالصی های دیگر بهتر است از یک زیر کاری مناسب استفاده کرد. در این حالت فلزات قطعات کار با کیفیت بهتری ذوب و در یکدیگر ممزوج می شوند. برای جوشکاری قطعاتی از جنس منیزیم، تیتانیم یا زیرکونیم و غیره بهتر است از زیر کاری از جنس کربن (یا حتی فلزات دیگر) استفاده کرد.

در شروع کار، برای تمرین، بهتر است از جوشکاری قطعات ساده تر شروع کرده و بمرور تمرینات مشکل تری انتخاب شود تا کار آموز نحوه در دست گرفتن مشعل و کار کردن با آن را بخوبی فرا گیرد. پس از این مرحله کار آموز باید آنقدر تسلط پیدا کند که مطابق شکل 11-16 قادر به جوشکاری انواع اتصالات بوده و در جای لازم از سیم جوش استفاده نماید.

در هر حالتی، نوع فلز مورد جوشکاری باید شناخته شده باشد. میزان جریان مورد نیاز برای فلزات مختلف درشکل 11-17 نشان داده شده است.

جوش MIG را به صورت خودکار نیز می توان انجام داد. در این حالت مشعل یا قطعه کار مورد جوشکاری با سرعت مشخص حرکت کرده و در صورت لزوم سیم جوش نیز بصورت خودکار به منطقه مذاب هدایت می شود. در شکل 11-18 نمائی از  این طریقه جوشکاری نشان داده شده است.

نحوه انجام جوش MIG

پس از ایجاد قوس و شروع عملیات جوشکاری، حرکت مشغل را در کوچکترین دایره ممکن ادامه دهید و سعی کنید که در محل شروع جوشکاری یک حوضچه مذاب ایجاد نمائید. زاویه الکترودگیر با سطح کار باید بین 60 تا 80 درجه باشد البته در این حالت شیب مشعل از شیب آن در جوشکاری اکسی استیلن کمی بیشتر است و این بخاطر حفظ منطقه مذاب با گاز محافظ است.

در این جا نیز حرکت حوضچه مذاب باید بهمان طریقی باشد که در جوشکاری با اکسی استیلن (فصل هفتم) توضیح داده شد. بهرحال باید توجه داشت که حرکت مشغل از حرکت حوضچه مذاب کمتر باشد.

در صورتیکه از سیم جوش استفاده می کنید، قوس الکتریکی را متوجه لبه پشتی حوضچه کرده و سیم جوش را از لبه جلوئی وارد حوضچه نمائید و سپس قوس الکتریکی را به آرامی به طرف جلو متوجه کرده و سعی کنید که حوضچه را به ملایمت در امتداد خط جوش بحرکت در آورید.

زاویه سیم جوش با سطح کار بسیار کم و در حدود 20 درجه است شکل 11-19. برای متوقف کردن جوشکاری، الکترود را به سرعت عقب کشیده و یا با استفاده از پدال کنترل از راه دور، جریان را کم کنید.

نکته ای که یادآوری آن در این جا ضروری است این است که همیشه تا کمی پساز متوقف شدن عملیات جوشکاری جریان ورود گاز را نبندید تا جریان مزبور، تنگستن را خنک کرده و از آن محافظت نماید. در غیر این صورت تنگستن به سرعت از بین خواهد رفت.

جریان گاز علاوه بر خاصیت مذکور این حسن را دارد که حوضچه مذاب را نیز تا سرد شدن کامل، از ورود گازهای مزاحم در امان نگه می دارد.

از این جور مشعل ها می توان برای جوشکاری در وضعیت های افقی، تخت، عمودی و یا سربالا استفاده نمود. معمولاً اگر جوشکاری در وضعیت عمودی صورت بگیرد، حرکت از بالا به پائین خواهد بود.

در مجموع اگر نکات زیر را در این طریقه جوشکاری رعایت نمائید (شکل 11=-20)، کیفیت جوش بطور محسوسی بهبود خواهد یافت:

1- الکترود تنگستن را همیشه پاکیزه و راست نگهداری کنید.

2- الکترود را همیشه در وضعیت مناسب نگهداری کنید.برای این منظور انتهای الکترود را همیشه پاکیزه و صاف و یکنواخت نگهدارید. انتهای الکترودهائی که برای جریان متناوب بکار می روند همیشه باید حالت نیم کره داشته باشند. در مورد DCSP از الکترودی که نوک تیز است استفاده کنید.

3- مطمئن شوید که اندازه الکترود انتخابی صحیح است. اگر قطر الکترود انتخاب شده از حد مورد لزوم کوچکتر باشد، در انتهای الکترود نیمکره ای تشکیل می شود که قطر آن از قطر الکترود بزرگتر است و امکان اینکه این نیمکره مذاب به سطح کار چکه کند بسیار زیاد می باشد. در صورتی که قطر الکترود انتخابی خیلی کوچک باشد، امکان دارد که ذوب شده و به داخل کلت مشعل برگشت نموده و در آن فرو بریزد.

اگر الکترود بیش از اندازه کلفت انتخاب شده باشد، قوس الکتریکی از یک گوشه به گوشه دیگر تغییر مکان می دهد.

4- اگر الکترود داغ را بلافاصله در هوای آزاد قرار دهیم، رنگ آن بر می گردد.

5- حتی الامکان سعی کنید که طول کوتاهی از الکترود از الکتروگیر بیرون بماند حتی اگر انجام این عمل رویت منطقه مذاب را کمی دشوار کند.

6- قبل از جوشکاری از محکم بودن اتصالات گاز اطمینان حاصل کنید. سفت نبودن این اتصالات باعث می شود که هوا وارد لوله گاز شده و به منطقه مذاب راه پیدا کند و باعث کاهش کیفیت جوش گردد، ضمناً در نتیجه شل بودن اتصالات، گاز گران قیمت مورد استفاده به هدر خواهد رفت.

7- باید توجه داشت که سیم جوش فولادی مورد استفاده از نوع مس اندود نباشد زیرا در این صورت در موقع کار به اطراف ترشح کرده و به الکترود تنگستن نیز لطمه خواهد زد.

تجربه نشان داده که استفاده از مشعل هائی که با هوا خنک می شوند، برای مبتدی‌ها بهتر است. نصب این جور مشعل ها بسیار ساده است. در این حالت یا از بست های مخصوص اینکار استفاده کنید و یا کابل ها را مستقیماً به ترمینال های ماشین جوشکاری مربوط سازید.

الکترودگیرهائی که با هوا خنک می شوند در اندازه های با ظرفیت بیش از 50 آمپر در دسترس هستند.

قبل از جوشکاری باید تمام سیم جوش ها و فلزهای مورد استفاده را کاملاً تمیز کرده و بلافاصله پس از تمیز کردن، عملیات جوشکاری را آغاز نمود.

روشهای جوشکاری آلومینیوم، منیزیم، فولاد ضد زنگ و تیتانیم در فصول بعدی عرضه خواهند شد.

اصول کار جوشکاری به روش GMAW (MIG)

یکی از روش هائی که در جوشکاری با قوس الکتریکی در پناه گاز محافظ صورت می گیرد، استفاده از یک الکترود مصرف شدنی است که ضمناً وظیفه فلز پر کننده (سیم جوش) را نیز بعهده دارد.

این عمل، جوشکاری با قوس الکتریکی در پناه گاز خنثی و به کمک سیم جوش یا فلز پر کننده بوده و اختصاراً با حروف (MIG) مشخص می شود. بطوری که در شکل 11-21 نمایش داده شده، الکترود فلزی با همان سرعتی که در نوک الکترودگیر ذوب شده و بر روی سطح کار ته نشین می شود، به داخل الکترودگیر هدایت می شود.

برای تغذیه سیم جوش به منطقه جوش، یک موتور الکتریکی با سرعت قابل کنترل، سیم جوش را از قرقره آن کشیده و به داخل الکترودگیر هدایت می کند.

معمولاً اینگونه الکترودها را به صورت کلاف یا حلقه به بازار عرضه می کنند. در شکل 11-22 یک سیستم کامل از این طریقه جوشکاری نمایش داده شده است.

در این جا باید توجه داشت که الکترودگیر چند وظیفه اصلی دارد. اولاً جریان لازم برای ایجاد قوس را تامین کرده ثانیاً سیم جوش را به محل قوس هدایت می کند و بالاخره در صورتیکه سیستم با آب خنک شود جریان آب خنک را در محل های لازم جاری می سازد.

عملکرد مشعل بوسیله مکانیسم خاصی که در روی آن تعبیه شده و رله ها از آن فرمان می گیرند، کنترل می شود. این کنترل ها شامل: شدت جریان قوس، میزان عبور جریان، میزان عبور گاز محافظ و بالاخره مقدار سرعت تغذیه سیم جوش می‌باشد.

از این مکانیسم برای انواع سیستم های جوشکاری استفاده می شود که عبارتند از:

1- جوش (MIG) که خود بر دو نوع است.

1. A. اسپری یا نوع ذره پاشی
2. B. انتقال عمقی یا قطره ای

2- جوشکاری MIG با روانساز مغناطیسی.

3- جوشکاری با سیم جوشی که هسته آن حاوی ماده روانساز است.

.A با گاز محافظ

.B بدون گاز محافظ

تقریباً هر فلزی را می توان با یک یا چند تا از این روشها جوشکاری نمود. البته این روشها بیشتر برای جوشکاری فلزاتی از قبیل فولاد معمولی، فولاد ضدزنگ، آلومینیوم و یا برنز بکار می روند. با این روشها حتی می توان در کارهای مختلف، سختی سطحی نیز ایجاد کرد.

روشهای مختلف جوشکاری MIG

این روشها به شرح زیراست:

1- روش اسپری یا ذره پاشی

2- روش مدار اتصال کوتاه (که انتقال عمقی یا قطره ای نیز نامیده می شود).

3- روش ضربانی.

در روش ذره پاشی نوک الکترود که تقریباً بصورت خمیری در آمده، به ذرات بسیار ریز که تقریباً حالت پودری دارند مبدل شده و به سطح کار سقوط می کنند و در حقیقت روی سطح آن پاشیده می شوند.

از این روش بیشتر برای اتصالاتی که دقت و سرعت در آنها مطرح است استفاده می کنند.

در روش اتصال کوتاه، فلز ذوب شده بصورت قطرات درشت و به میزان 100 قطره یا کمتر در هر ثانیه به سطح کار می چکد. علت انتخاب این اسم آن بوده که درشتی قطرات به اندازه ای است که برای یک لحظه بسیار کوتاه، فاصله نوک الکترود با کار پرشده و عملاً مدار به صورت اتصال کوتاه یا اصطلاحاً “شورت” در می آید.

در این حالت میزان سقوط قطرات در هر ثانیه بین 100 تا 200 قطره است. از این روش بیشتر برای جوشکاری قطعات نازک که در ضمن دقت چندانی هم ندارند استفاده می شود. در شکل 11-24 دو روش اساسی از طریقه انتقال فلز نمایش داده شده است.

متن کامل را می توانید بعد از پرداخت آنلاین ، آنی دانلود نمائید، چون فقط تکه هایی از متن به صورت نمونه در این صفحه درج شده است.

دانلود فایل 

دانلود تحقیق کامل درمورد انواع پرس ها

اختصاصی از فی گوو دانلود تحقیق کامل درمورد انواع پرس ها دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل: Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه :25

بخشی از متن مقاله

انواع پرسها

پرس هائیکه برای برش و فرمکاری اوراق فلزی به کار می روند دارای انواع مختلفی هستند که هر کدام از آنها می توان در مواردی خواص مورد استفاده قرار داد. معمولی ترین نوع پرسها عبارتند از : پرسهای دستی (اهرمی و پیچی), پرسهای مکانیکی (پیچی اصطکاکی و لنگی یا ضربه ای) پرسهای پنوماتیکی و هیدرولیکی

1-پرسهای دستی :

الف – پرس اهرمی :

 این نوع پرس برای بریدن و سوراخکاری و فرمکاری های کوچک روی اوراق نازک فلزی بکار می رود . بدنه آن تقریباً شبیه قیچی اهرمی است که بجای تیغه ثابت (تیغه تحتانی) قالب یا ماتریس و در مکان تیغه متحرک (تیغه فوقانی) بسته می شود . نیوس این پرسها بر حسب نوع اهرم بندی و طول اهرم دسته آنها متغیر است . از این نوع پرس در برشکاری گوشه های کار و سایر موارد مشابه آن نیز می توان استفاده کرد .

ب- پرس پیچی :

 این نوع پرس بوسیله بالا و پایین رفتن یک پیچ دنده ذوزنقه کارمی کند . سر پرس با گرداندن دسته فلکه متصل به پیچ ذوزنقه حرکت عمودی نموده بالا و پایین می رود . پرس مزبور برای بریدن ورقه های نازک فلزی , جرم, مقوا و غیره مورد استفاده قرار می گیرد .

2- پرسهای مکانیکی :

الف – پرسهای پیچی اصطکاکی :

این پرس مجهز به دو چرخ طیار اصطکاکی بوده که محور آنها بوسیله یک الکترو موتور دوران می کند . با گردش چرخ طرف چپ فلکه متصل به پیچ به حرکت در آمده و پیچ همراه با سر پرس پایین می آید و در تماس چرخ طرف راست با چرخ فلکه عمل برگشت انجام می شود .چرخهای طرفین دارای یک حرکت انتقالی جزئی در جهت افقی هستند هنگام پایین رفتن پیچ هر قدر که چرخ  از مرکز چرخ سمت چپ دورتر می شود سرعت زیاد تر شده و باین ترتیب سر پرس به طور ضربه ای با قالب زیر برخورد می کند . در موقع برگشت که چرخ فلکه یا چرخ سمت راست اصطکاک دارد هر قدر به مرکز چرخ نزدیک تر گردد سرعت آن کمتر می شود بالا و پائین رفتن سر پرسی از طریق حرکت افقی چرخهای محرک و بوسیله یک سیستم اهرم بندی صورت می گیرد , این عمل در پرسهای کوچک با فرمان دستی و در پرسهای بزرگ به طور اتوماتیک انجام می شود .

ب- پرس لنگی یا ضربه ای :

این نوع پرس از معمولی ترین پرسها است که در برشکاری , سوراخکاری و فرمکاری های کم عمق بکار می رود ,حرکت از یک الکترو موتور و یک چرخ تسمه واسطه به چرخ طیار و محور لنگ منتقل شده , شاتون و ضربه زن را به حرکت در می آورد . ماشین مزبور دارای یک میز قابل تنظیم بوده و از طریق پیچهای قطوری که زیر آن قرار گرفته می تواند روی ریلهای عمودی بالا و پایین رود . همچنین کورس سر پرس یا ضربه زن نیز می تواند در هر پرس به کمک مکانیزم های خاصی کم و زیاد گردد .پرسهای لنگ به فرمهای مختلف ساخته می شوند . چرخ طیار و محور از راست به چپ در بالای بدنه قرار دارند تناز پرسهای لنگی ثابت بوده و متناسب با اندازه چرخ طیار و مقاومت برشی فلزی میل لنگ آنها می باشد .

3-پرسهای پنوماتیکی :

این نوع پرسها که دارای یک سیلندر پیستون پنوماتیکی هستند غالباً در ابعاد ساخته شده و برای کارهای (سوراخکاری و فرمکاری روی اوراق نازک و همچنین جا زدن بوشها و غیره) از آنها استفاده می شود .

4- پرسهای هیدرولیکی :

پرسهای هیدرولیکی که بوسیله روغن تحت فشارکار می کنند دارای یک سیلندر دوکاره هستند که میله پیستون و ضربه زن آن به طور یک پارچه ساخته می شود با ارسال روغن پر فشار (توسط پمپ) به هر یک از مجراهای طرفین سیلندر  مزکور ضربه زدن شروع به جرکت نموده بالا و پایین می رود.

تناژ این پرسها بین 50 تا بیش از 60000 تن متغیر است ضمناً پرسهای مزبور قادرند تناژ کامل خود را در هر وضعیتی از حرکت بر روس قالبه دو قطعه کار اعمال نمایند . همچنین طول حرکت ضربه زن آنها تا هر نقطه ای از مسیر پیستون قابل تنظیم است و با تغییر دادن فشار روغن تناژ آنها می تواند کم و زیاد گردد پرسهای مزبور مناسبترین وسیله ای برای فرمکاری بوده و امروزه قویترین پرسهائیکه ساخته می شود از نوع هیدرولیکی هستند .

پرسهای مکانیکی و طبقه بندی آنها

1-برحسب تعداد ضربه زنها :

پرس یک ضربه یا یک عمل : پرسر یک ضربه با یک کشوئی می تواند بوسیله یک یا چند شاتون حرکت کرده روی پایه های مختلفی سوار شود. با کمک یک وسیله فشاری که در زیر صفحه پرسی نصب می شود , می توان این پرس ها را در حالت (دو ضربه در جهت پایین ) بکار برد .

پرسی دو عمل : مانند دارای دو کشوئی با فرمان مستقل است کشویی یا ضربه زن خارجی (دو ضربه از طرف بالا ) که روی ریلهای بدنه هدایت    می شود دارای یک نقشی کمکی است (گرفتن ورق بریدن و غیره), در حالیکه کشوئی مرکزی موسوم به غواصی که در داخل کشوئی خارجی جابجا می شود عملیات اصلی پرسکاری را انجام می دهد .

پرس دو عمل بوسیله چرخهای دنده ای , بازوهای مفصلی یا لنگرها که کشویی خارجی را در تمام مدت کار کردن غواص ثابت نگه می دارند فرمان داده می شود .

پرس سه عمل : پرس دو عمل بوسیله سومین کشویی که در زیر صفحه تحتانی قرار گرفته و در جهت عکس دو کشوئی دیگر (از پایین به بالا )کار می کند کامل می گردد مورد استفاده این پرس از نوع قبلی کمتر است .

متن کامل را می توانید بعد از پرداخت آنلاین ، آنی دانلود نمائید، چون فقط تکه هایی از متن به صورت نمونه در این صفحه درج شده است.

دانلود فایل 

دانلود تحقیق کامل درمورد آلیاژهای نانوکریستال AL+TI

اختصاصی از فی گوو دانلود تحقیق کامل درمورد آلیاژهای نانوکریستال AL+TI دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل: Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه :21

بخشی از متن مقاله

مقدمه :

آلیاژهای آلومینیوم جزء مواد پرکاربرد درصنایع هوافضا و اتومبیل می باشند . زیرا این آلیاژها دارای خواص خوبی مانند مقاومت به خوردگی ، شکل پذیری و خواص مکانیکی خوب هستند ولی آلیاژهای آلومینیوم تجاری در دمای بالاتراز 200-300ºC  بطورمحسوسی استحکامشان را از دست می دهند و درکاربردهای ساختمانی ناپایدار و غیرقابل استفاده می شوند که این دما به ترکیب و ساختار آلیاژ بستگی دارد . تحقیقات گسترده در مورد کاربردهای آلیاژهای آلومینیوم بواسطه استحکام دهی بالای آنها در دمای 600ºC  توسعه پیدا کرده است .[27]

آلیاژسازی مکانیکی (Mechanical Allay)  MA آلیاژهای Al-Ti انتخاب خوبی برای اکثر کاربردها هستند زیرا بعلت وجود ذرات ریز Al-Ti و اکسیدها و بیدها مقاومت خوبی را در دماهای بالاتر از 600ºC   نشان می دهد . استحکام در دمای بالا همراه با چگالی کم ، آلیاژهای Al-Ti را قابل رقابت با موادی مانند تیتانیم و آلیاژهای پایه نیکل می کند . ولی انعطاف پذیری کم در دمای اتاق باعث شده استفاده عمومی از آنها محدود شود [28,29]  ساختار نانوکریستال می تواند تنها دلیل افزایش همزمان سختی و انعطاف پذیری (ductility)  باشد .

برای افزایش انعطاف پذیری (duetility)  به خوبی استحکام در دمای اتاق برای آلیاژ Al-Ti ما می توانیم ار روش آلیاژسازی مکانیکی برای تهیه ساختار نانوکریستال استفاده کنیم زیرا در این روش اندازه ذرات پودر درحد نانومتر کاهش می یابد .

مواد نانوکریستال بعنوان یکی از پربهره ترین مواد در دهه اخیر مطرح شده اند به سبب اینکه آنها خواص مفید و بالقوه ای برای کاربردهای مختلف دارند که وابسته به اندازه بی نهایت ریزدانه ها است [30,32] و مواد بصورت پودر زمانی می توانند یک ماده با ساختار نانوکریستال با سودهی مناسب را تولید کنند . که سایز ذرات آنها در حد نانومتر باشد [33] .

در آزمایشات گذشته [34] پودر نانوکریستال آلیاژ Al-Ti بطور موفقیت آمیزی بوسیله آسیاب گلوله ای واکنش دار(RBM)  (Reactive ball Milling) در اتمسفر هیدروژن ترکیب شده بود و یک نوع ساختار نانومتری که شامل Al با اندازه ای درحد نانومتر و همچنین ذرات نانومتری TiH2 را به بوجود آورده بود . در ابتدا آسیاب کردن ، TiH2 تشکیل شده و زمان تشکیل ساختار را 1 تا 3 ساعت کمتر کرده است [35].

1- جزئیات آزمایشات

1-1 آسیاب گلوله ای واکنشی و مشخصات پودر آسیاب شده .

پودر آلومینیوم خالص (99.5% , - 325mesh  خلوص) و تیتانیم (99.9% , - 325mesh خلوص) با ترکیب شیمیایی Al-5% at Ti باهم ترکیب می شوند . RBM یک آسیاب گلوله ای بزرگ با انرژی زیاد است و دارای ظرفیت 7.81  تحت اتمسفر هیدروژن     می باشد شرایط آسیاب کردن بوسیله اثری که بر روی ساختار نانوکریستال آلیاژ Al-Ti  دارد تعیین می شود [8] زمان آسیاب کردن و سرعت آسیاب کردن بترتیب 30 ساعت و 250 rpm می باشد وزن نهایی پودر 200gr و نسبت گلوله های آسیاب به پودر 65:1.2wt%?  می باشد عامل کنترل کننده فرآیند استریک اسید (CH3 (CH2)16 COOH) می باشد که اضافه می شود . قبل از شارژ کردن محفظه آسیاب با گاز هیدروژن ، محفظه باید بوسیله Rotary Pump خلاء بشود ( درحدود 10-3 torr ) . [36]

پودرهای آسیاب شده بعد از طی مرحله آسیاب به 200 mesh  می رسند بعد از طی این مراحل آزمایشاتی بوسیله TEM , SEM , XRD بر روی پودر انجام شد و مشاهده شد اندازه دانه ها که بوسیله TEM اندازه گیری شده بود با داده های تئوری از XRD مطابقت داشت . دمای تجزیه TiH2 و تشکیل Al­3 Ti  بوسیله نمودار DSC در نرخ حرارت دهی 10-3k/s  و درحضور اتمسفر آرگون محاسبه شدند . بعد از عملیات حرارتی تغییرات ریزساختار و اندازه دانه با نتایج بدست آمده از TEM , XRD اختلاف داشت . [26]

(Con soli dation Temp)  دمای ترکیب شدن : به دمای گفته می شود که در آن دما همه TiH2 تجزیه شده و Al3Ti تشکیل می شود . [26]

2-1    اکستروژن گرم

پودرآسیاب شده را در الک -200 mesh الک کرده و با اکستروژن گرم پودر را مستحکم می کنند برای اکستروژن پودر از یک محفظه فلزی بنام can همانطور که گفته شده استفاده شده بود . برای مستحکم کردن پودر از پرس سرد با فشاری حدود 98MPa درقوطی از جنس AL6063 و یا از جنس Cu می توان استفاده کرد . این نمونه به عملیات حرارتی قبل از اکستروژن گرم نیاز دارد . قوطی آلومینیومی در دمای 450ºC  یا 500ºC   به یک میله تبدیل می شود . البته بعداز عملیات حرارتی درهمان دما و در حدود 1 تا 2 ساعت * سرقوطی را می توان بوسیله جوش قوس آرگون ببندیم و آن را در دمای 500ºC  و بوسیله پمپ rotary بمدت 1 تا 3 ساعت مستحکم کنیم . نسبت اکستروژن 25:1 است و فشار اکستروژن 1.5GPa ، قطر قطعه اکسترود شده 15nm  است . 

متن کامل را می توانید بعد از پرداخت آنلاین ، آنی دانلود نمائید، چون فقط تکه هایی از متن به صورت نمونه در این صفحه درج شده است.

دانلود فایل 

دانلود تحقیق کامل درمورد پلی کربنات ترمو پلاستیک آروماتیک بر پایه بیس فنول A

اختصاصی از فی گوو دانلود تحقیق کامل درمورد پلی کربنات ترمو پلاستیک آروماتیک بر پایه بیس فنول A دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل: Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه :140

بخشی از متن مقاله

1- مقدمه

مصرف پلیمرهای پلی کربنات، پلیمرهای که با گروه –O-C-O- بهم متصل هستند، از ز مان گزارشات اولیه بسیار رشد کرده است Report 1969) (PEP .  تضمین  رشد آینده این صنعت با افزایش شرکتهای جدید به 6 تولید کننده سابق این ماده نشان داده شده است رشد تکنولوژی، شامل افزایش گریدهای با کاربرد خاص، امکان رقابت پلی کربنات‌ها را در مصارف مختلف فراهم کرده است.

پلی کربنات‌ها در بین پلیمرهای مختلف از لحاظ پایداری ابعادی مقاومت ضربه و شفافیت بسیار برجسته می‌باشند. مقاومت در برابر شعله آن خوب بوده و توسط بهبود دهنده‌هایی بهتر شده تا گرید خاصی تولید شود. با وجود اینکه پلیمرهای دیگر و فلزات در تعدادی از خواص بتنهایی بهتر از پلی کربنات می‌باشد، اما نیاز به ترکیبی از خواص مختلف باعث می‌شود که پلی کربنات بعنوان تنها امکان انتخاب شود. از سوی دیگر کمی مقاومت در برابر حلالها یک اشکال عمده در بسیاری از کاربردها می‌باشد. بطور کلی پلی کربناتها در تمامی رشته‌های مهندسی پلاستیک رقابت می‌کنند، که از مصارف عمده آن می‌توان به شیشه‌ها، علامات و روشنایی اشاره کرد.

این گزارش تکنولوژی، هزینه و بازار پلی کربنات‌ها را که از سه روش فسژنیزاسیون محلولی فسژنیزاسیون بین سطحی و ترانس استریفیکاسیون تهیه می‌شوند را ارائه می‌کند. 2 نوع از دو روش اول و یک نوع از روش سوم ارائه خواهد شد. همچنین نحوه تولید گرید مقام در برابر شعله و  اکستروژن دوباره پلیمر برای تولید گریدهای خاص بیان خواهد شد.

این تحقیق به پلی کربنات ترمو پلاستیک آروماتیک بر پایه بیس فنول A محدود است، که مهمترین مزیت پلی کربنات از نقطه نظر تجاری می‌باشند. در PEP گزارش 50، کوپلیمرها فقط با توجه به بیس فنول A و بیس فنول A هالوژنه  و یا مقدار کمی از عوامل سه گروهی شاخه‌ای در نظر گرفته شده است بدلیل عرضه تجاری گریدهای خاصی، می‌بایستی هم کوپلیمرها و آلیاژها را در نظر گرفت، کوپلیمرهایی که تجاری نیستند و همچنین آلیاژهایی که پلی کربنات جزء کم هستند در نظر گرفته نمی‌شوند.

این گزارش هیچگونه آنالیزی در مورد پلیمرهای فوم ، پلیمرهای تقویت شده با الیاف و افزودنیهایی ضد شعله که موضوع PEPهای مختلف هستند را ارائه نمی‌کند. مواد اولیه خام بیس فنول A . فسژن و تترابروموبیس فنول A (TBBPA) موضوع PEP شماره 81 می‌باشند. منابع اطلاعاتی ، پتنت‌ها، جزوات و مقالات مربوطه از سال 1976 می‌باشد.

2- خلاصه

بعد از 7 سال افزایش سالیانه 20% مصرف در ایالات متحده آمریکا، بیش از 60% در سال 1973 افزایش یافت. افزایش در سال 1974 با توجه به منحنی‌های مقدماتی برابر %10 بود که احتمالاً کمتر از مقدار واقعی آن می‌باشد. با ظرفیت جدید تولید، میانگین افزایش تولید سالیانه 20% یک پیش‌بینی قابل قبول برای کلیه محلهای تولید مانند اروپای غربی، ایالات متحده و ژاپن می‌باشد. مصرف به میزان تجارت بود و همچنین  به کمبود محصولات رقابتی بستگی خواهد داشت. تولید آن با کمبود مواد اولیه ممکن است محدود شود.

یکی از مهمترین چیزهای مورد نیاز تعدد گریدهای مختلف می‌باشد. گریدهای جدید خواص زیادی از جمله مقاومت در برابر شعله، مقاومت در برابر آسیب، مقاومت در برابر اشعهuv ، ترکیب سفتی و مقاومت ضربه، مناسب بودن برای قالب‌گیری چرخشی و همچنین مناسب بودن برای فومهای ساختاری را دارا هستند. رشد عمده اخیراً در تهیه شیشه، Lighting و علامات می‌باشد. بعنوان شیشه نشکن پلی کربنات‌ها به موقعیت رزین‌های آکریلیک نفوذ کرده‌اند روم و هاس در حل ورود به بازار شیشه‌های پلی کربنات از طریق خرید دستگاههای ورق‌سازی و تجارب از شرکت رولند (Rowland) یک شرکت کوچک که رقابت در این بازار حساس به سرمایه را مشکل می‌دانست می‌باشند. روم و هاس امروزه تولید کننده پلیمر پلی کربنات نمی‌باشند مهارت و سرمایه مورد نیاز و همچنین بازار پلی کربنات بیان کننده آنست که فقط در کشورهایی پیشرفته استفاده خواهند شد.

نفوذ پلی کربنات‌ها به بازار سنتی پلیمرهای دیگر و فلزات، با افزایش تولید و در نتیجه کاهش قیمت آنها بیشتر می‌شود. در سال اخیر این روند قیمت بدلیل افزایش تورم برعکس شده است. حداقل قیمت در ایالات متحده 98 سنت بر پوند در مقایسه با 75 سنت بر پوند و  قیمت تجاری اولیه  می‌باشد. با این وجود، نفوذ در بازار بدلیل تأثیر تورم بر اجناس رقابتی همچنان ادامه دارد.

تولید کنندگان سه روش عمده برای تولید پلی کربنات بکار می‌برند: فسژنیزاسیون محلولی، فسژنیزاسیون بین سطحی و ترانس استریفیکاسیون. فقط کسر کمی از تولید کل توسط ترانس استریفیکاسیون می‌باشد و مقدار عمده تولید از طریق فسژنیزاسیون بین سطحی می‌‌باشد. اما تفکیک دقیق در میزان آن از مقالات مشخص نمی‌باشد. کلیه این روشها به انضمام دو متغیر و یک روش بر ای گرید مقاوم در برابر شعله در این گزارش نوشته شده است.

فسژنیزاسیون محلولی شامل واکنش بیس فنول A با فسژن در حضور پیریدین بعنوان گیرنده اسید ] تا محصول جانبی اسید کلریدریک تولید کند[ و p-t بوتیل فنول (PTBP) بعنوان اختتام دهنده زنجیربا متیلن کلراید بعنوان حلال می‌‌شود. یک پلیمر واحد تکراری تولید می‌شود که انتهای زنجیر با گروههای p-t بوتیل فنیل اختتام یافته است. پلیمر باز یافت شده، اکسترود می‌شود و بصور ت چیپهایی بریده می‌شود فسژنیزاسیون محلولی بصورت تجاری توسط جنرال الکتریک استفاده می‌شود.

در فسژنیزاسیون بین سطحی، یک فاز Caustic  آبی اسید هیدروکلریک را جذب کرده و از پریدین استفاده نمی‌شود. تری اتیل آمین این واکنش را سرعت می‌بخشد.

فسژنیزاسیون بین سطحی بصورت تجاری توسط شرکتهای بایره موبای و تولید کنندگان ژاپنی استفاده می‌شود.

توانس استریفیکاسیون واکنش بین دی فنیل کربنات با بیس فنول A در دمای بالا (elevated) می‌باشد. ملکولهای پلیمری که از این طریق تولید می‌شود با گروههای فنیل خاتمه می‌یابند. ترانس استریفیکاسیون بصورت تجاری توسط شرکت بایر و شرکتهای تحت لیسانس آن استفاده می‌‌شود.

جدول 2-1 ارزیابی ما را از تولید گریدهای تزریق پلی کربنات نشان می‌دهند در فسژنیزاسیون محلولی پیوسته (ستون اول جدول) از یکسری راکتور همزن دار استفاده می‌شود. هزینه‌ها بالاتر از فسژنیزاسیون بین سطحی توسط راکتورهای مشابه (ستون دوم) می‌باشد. که یکی از دلایل آن می‌تواند بدلیل نیاز به بازیافت پیریدین باشد.

در روش راکتور پیوسته (ستون سوم) فسژنیزاسیون بین سطحی در یک راکتور tubular که بعد از آن راکتورهای ناپیوسته (Batch) همزن‌دار وجود دارد انجام می‌شود. هزینه‌های نشان داده شده بیشتر از هزینه‌های فسژنیزاسیون بین سطحی با استفاده از راکتورهای پیوسته همزن‌دار (ستون دوم) می‌باشد. این امر بدلیل زمان طولانی‌تر واکنش – همانطور که در پتنت نشان داده شده است- می‌باشد. علی ایحال هیچگونه اطلاعات کینتیکی دقیقی وجود ندارد. راکتور پیوسته توسط ایدمیتسو (Idemitsu)ابداع گردید. اما طراحی پروسس ما برابر با محاسبات اقتصادی ایدمیتسو نمی‌باشد.

فسژنیزاسیون محلولی ناپیوسته (ستون چهارم) برای مقایسه با فسژنیزاسیون محلولی
پیوسته (ستون اول) نوشته شده است. هزینه‌های سیستم ناپیوسته بدلیل نیاز به فضای بیشتر برای راکتور و Surge، 20 میلیون پوند در سال بیشتر می‌باشد. اما اختلافات بطور نسبی کم می‌باشد. زیرا تغییر محصولات در سیستم ناپیوسته ساده‌تر است. و چنین سیستمی در صورت نیاز به تولید گریدهای مختلف در یک مجتمع ترجیح داده می‌شود. در عین حال  موقعیت اقتصادی سیستم ناپیوسته با کاهش ظرفیت تولید بهتر می‌شود.

با وجود اینکه مقایسه‌ها برای گرید تزریق می‌باشد، اما پروسس‌های بحث شده تا با اینجا برای تولید تمام گریدهای پلی کربنات مناسب می‌باشند. ترانس استریفیکاسیون برای تولید گریدهای ویسکوز مناسب نمی‌باشد، بنابراین ارزیابی آن بر اساس نصف ظرفیت گرید تزریق انجام می‌شود. همانطور که در جدول نشان داده شده است (ستون پنجم) حتی با وجود  ظرفیت کم، حداقل هزینه استهلاک را دارد. و در نتیجه هزینه تولید بسیار مناسبی در مقیاس برابر را خواهد داشت، متاسفانه کیفیت محصول تولید شده توسط روش ترانس استریفیکاسیون کمتر از روشهای دیگر می‌باشد.

با وجود اینکه پلی کربناتها ذاتاً  در برابر سوختن مقاوم هستند ، اما گریدهای خاص مقاوم در برابر شعله که حاوی هالوژنها و احتمالاً عناصر دیگر می‌باشند عرضه شده‌اند. ما هیچگونه اطلاعات دقیق در مورد ترکیبهای تجاری نداریم. ستون ششم جدول یک ارزیابی از پلی کربنات مقاوم در برابر شعله حاوی 5% وزنی برم ( از طریق تترابرموبیس فنول A) را نشان می‌دهد. پلیمر در این مورد از طریق فسژنیزاسیون محلولی پیوسته تولید شده است. در نتیجه ستون ششم می‌بایستی با ستون اول مقایسه شود. کل هزینه مواد برای گرید مقاوم در برابر شعله شامل 3/3 سنت بر پوند از گرید تزریق بیشتر است. با مقایسه، هزینه استهلاک برای گرید مقاوم در برابر شعله (شامل 3 سنت بر پوند هزینه  فروش و تحقیق بیشتر از حالت عادی) 20 سنت بر پوند بیشتر باشد.

بجای استفاده از امکانات ویژه‌ای برای تولید گرید مقاوم در  برابر شعله، می‌توان مستر بچ هایی حاوی مقدار زیاد برم ساخت. سپس این مستر بچ را می‌توان با گریدهای استاندارد آلیاژ کرد و دوباره آنها را اکسترود نمود. ستون آخر هزینه اضافی مورد نیاز برای آلیاژسازی و اکستروژن دوباره را نشان می‌دهد. اشکال شامل قیمت رزین و افزودنیها نمی‌شوند.

در کلیه پروسس‌هایی که ارزیابی شد، (بجز ترانس استریفیکاسیون) پلیمر در یک نقطه بصورت پودر می‌باشد. در نتیجه افزود نیها را می‌توان قبل از اکستروژن با آن آلیاژ کرد. حتی در این موارد، توانایی تولید مستر بچ‌هایی برای تقاضاهای متغیر بازار مطلوب است. ستون آخر همچنین برای چنین اهدافی نیز قابل اعمال می‌باشد.

بیشترین مقدار تولید  پلی کربنات از روش فسژنیزاسیون بین سطحی می‌باشد که ارزانتر از فسژنیزاسیون محلولی با پیریدین بعنوان گیرنده اسید می‌باشد. جنرال الکتریک در ابتدا روش دوم را شروع کرد. اما بتدریج از آهک بعنوان گیرنده اسید برای توسعه استفاده نمود، با وجود عدم ارزیابی این روش، اما  انتظار می‌رود که هزینه‌ها قابل رقابت با فسژنیزاسیون بین سطحی باشد زیرا نیازی به بازیافت پیریدین نیست.

هزینه تولید پلی کربنات عموماً به هزینه مواد علی الخصوص به هزینه بیس فنول A بستگی دارد .

جنبه‌های تکنیکی:

در کنار پیشرفت‌های تکنولوژی، در سالهای اخیر توجه به محیط زیست و ایمنی بیتشر شده است. کلیه این فاکتورها در طراحی‌های این گزارش و همچنین گزارش بروز شده PEP50 در نظر گرفته شده است. همچنین مقالات اخیر اثر جدی خوردگی فلزات تجهیزات را بر روی پایداری پلی کربنات‌ها نشان می‌‌دهد. در نتیجه مواد مقاومتری نسبت به قبل در اینجا مشخص شده‌اند. در نتیجه تغییرات پروسس از دو گزارش نبایستی مستقیماً مقایسه شوند.

فسژنیزاسیون محلولی منجر به حلالیت پلیمر و منومرهای واکنش نداده در متیلن کلراید حاوی پیریدین و هیدروکلرید آن می‌شود. شستشو با آب اسیدی پیریدین و هیدروکلراید آن را از بین می‌برد. اما تأثیری در از بین بردن منومر ندارد منومر و پلیمرهای با جرم  ملکولی پایین ( الیگومر) بویژه در پلیمرهایی که با غذا در تماس هستند نامطلوب می‌باشند. از بین بردن کامل این اجزا با یک سیستم رسوب 2 مرحله‌ای امکان پذیر است. ضد حلال تازه (هپتان) در تماس با ماده جدا شده، مایع شامل منومر و الیگومر را حل کرده و دو غاب‌ حاصل از صافی عبور می کند. ماده عبور کرده از صافی در مرحله اول پلیمر را رسوب می‌دهد. ماده عبور کرده از صافی که شامل حلال، ضد حلال، منومر  و الیگومر می‌باشد، تقطیر می‌شود تا مقداری از ضد حلال جدا شود. ماده  پایین برج توسط بخار (محلول ضد حلال بالای برج) دوباره تقطیر شده تا از سطح های انتقال حرارت جلوگیری  شود که می‌تواند توسط الیگومرهای ویسکوز آلوده گردند. در عین حال پیریدین توسط تقطیر در سیستم قلیایی باز یافت شده و پلیمر رسوب شده خشک سپس آلیاژ و اکسترود شده و بصورت چیپهایی بریده می‌شود. تجهیزات زیادی برای بازیافت مواد از جریانهای پس ماند و همچنین مصرف ضایعات بکار گرفته شده است.

فسژنیزاسیون بین سطحی شامل حلالیت منومر در محلول آبی قلیایی و تمامی آن با فسژن در حضور فاز حلال (متلین کلراید) می‌باشد یک کاتالیست مانند تری اتیل آمین بکار گرفته می‌شود. متغیرهای پروسه از زمان اضافه نمودن کاتالیست فرق می‌کند. پلیمر در متین کلراید حل می شود و بازیافت پلیمر از حلال مانند فسژنیزاسیون محلولی می‌باشد. با این تفاوت که نیازی به بازیافت پیریدین نمی‌باشد. کارایی بازیافت حلال در فسژنیزاسیون بین سطحی بیشتر از کارآیی آن در فسژنیزاسیون محلولی می‌باشد. بنابراین فقط قسمتی از  مزیت اقتصادی نشان داده شده در جدول 2-1 بدلیل حذف پیریدین از سیستم می‌باشد. خشک کردن پلیمر از یک سیستم آبی احتمالاً بسیار سختر از خشک کردن آن از یک سیستم غیرآبی می‌باشد. اما ما اطلاعات تجربی در این زمینه نداریم.

در کنار رسوب پلیمر با ضد حلال، می توان پلی کربنات را با تبخیر حلال نیز بازیافت نمود. اما فرآیند تبخیر کامل حلال مستلزم کار با یک ماده بسیار ویسکوز می‌باشد. بعنوان راه حل دیگر، یک محلول غلیظ را می توان قلیایی کرد تا ژل تشکیل شود که آنرا خشک و خرد کرد. این روشها سخت و هزینه بر بنظر می‌رسد و برای جداسازی منومرو الیگومرها مناسب نمی‌باشند. بنابراین در کلیه طراحی‌های این گزارش به غیر از ترانس استریفیکاسیون پلیمر توسط ضد حلال بازیافت می‌شود. در روش ترانس استریفیکاسیون از حلال استفاده نمی‌شود.

در راکتور فسژنیزاسیون بین سطحی که توسط ایدمیتسو طراحی شده است، بیس فنون A را در محلول قلیایی با فشرده اضافی در حضور متیلن کلراید در جریان توربولونت مجاور می‌سازد. و یک محلول که با کلروفرم اختتام یافته است تولید می‌شود. این ماده با محلول بیس فنول A اضافی و اختتام دهنده زنجیر در حضور کاتالیست کاند نس می‌‌شود.
3- وضعیت صنعت

کاربردهای پلی کربنات بدلیل پیشرفت‌های تکنولوژیکی تولید پلیمر  و تجهیزات بهمراه قیمت قابل رقابت بسیار افزایش یافته است. با پیشرفت تکنولوژی گریدهای مختلفی هم اکنون در دسترس می‌باشد.

جدول 3-1 گریدها و طراحی های مختلف تولیدکنندگان پلیمر خالص بهمراه تولید کنندگان آلیاژها و پلیمرهای تقویت شده را نشان می‌دهد. این اطلاعات از طریق مجلات، مقالات تهیه گردیده و توسط تعدادی از تولید کنندگان بازنگاری شده است.

شیمیایی میتسوبیشی گاز، (Mitsubishi Gas chemicd) که در جدول 3-1 نوشته شده  است، جانشین شیمیایی میتسوبیشتی ادوگاوا (Mitsubishi Edogawa)  بوده که در گزارش PEP 50 آورده شده است.

یکی از پیشرفتهای مهم از گزارش PEP 50 ، قالب گیری بادی می‌باشد که در آن یک روده حول یک هسته تزریق شده و سپس به شکل قالب باد می‌شود. پلی کربناتی که برای این منظور تولید می‌شود، که نیازی به رفتار غیر نیوتنی ندارد ، هم قیمت گرید تزریق استاندارد می‌باشد که بایستی بگونه‌ای فرآیند شود تا رفتار غیرنیوتنی از خود نشان بدهد. علاوه بر این، قالبگیری تزریقی بادی مشکلات مربوط به کارکردن و بازیافت قطعات کوچک و اضافی که در قالبگیری اکستروژن بادی وجود دارد  را ندارد. بنا به این دلایل مصرف قالبگیری بادی ترزیقی روز  به روز برای پلی کربنات همانند پلیمرهای دیگر رشد می‌کند. محصولات موبای و بایر برای قالبگیری بادی استفاده می‌شود اما در جدول 3-1 در ستون مربوط نوشته نشده است.

بنا بدلایل ایمنی، مصرف گریدهای مقاوم در برابر شعله روز بروز افزایش می‌یابد. بنابراین گریدهای جدید به بازار معرفی می‌شوند. بنابراین تغییراتی در نام گریدها مانند SE و NB مورد انتظار است زیرا کلمات «خود خاموش کن «self extinguishing » و «آتش نگیر non burning» از نظر مصرف کنندگان می‌تواند گمراه کننده باشد.

محصولات جدید شامل گرانولهای قابل فوم شدن و پودرهای قابل تزریق‌گیری چرخشی می‌باشد. گرانولهای قابل فوم، به صورت اشیاء با دانسیته کم، فوم با سلولهای بسته که می‌توانند توسط پیچ‌ مانند چوب بهم وصل شوند، اکسترود می‌شوند. موارد استفاده آن شامل بست‌های ایمنی برای تجهیزات الکتریکی، مصارف الکتریکی، قطعات برای ماشین حسابهای الکترونیکی، مبلمان، پانلهای عایق حرارتی و اجزا‌ ایمنی اتومبیل می‌باشد. هر تزریق تا 200 پوند (90 kg)  می‌تواند باشد. اشیاء بزرگ، پیچیده و بدون دوز را از طریق قالبگیری چرخشی می‌توان تهیه کرد که در این روش پودر پلیمر روی دیواره‌های در حال چرخش قالب ذوب می‌شود. پودرهای قالب‌گیری چرخشی، در گریدهای مقاوم در برابر  uv ها تائید شده توسط FDA و مقاومت در برابر شعله وجود دارند.

متن کامل را می توانید بعد از پرداخت آنلاین ، آنی دانلود نمائید، چون فقط تکه هایی از متن به صورت نمونه در این صفحه درج شده است.

دانلود فایل 

دانلود تحقیق کامل درمورد پلی کربنات ها

اختصاصی از فی گوو دانلود تحقیق کامل درمورد پلی کربنات ها دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل: Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه :45

بخشی از متن مقاله

شرح فرآیند

اطلاعات جدید و شرایط متفاوت بطور عملی شرایط زیست محیطی و ایمنی نیاز به روز رسانی فرآیند را بیشتر می‌کند. بیشتر مبانی طراحی و فرضیات مانند قبل است و در جدول 503 آورده شده است. عامل انتقال زنجیر عامل کنترل کننده جرم مولکولی نیز به جای قتل از ( پارا ترشیاری بیوتیل فنل) با نسبت مولی یکسان استفاده می‌شود.

جدولی از تجهیزات مورد نیاز در جدول 504 آورده شده است. این جدول سه عضو جدید را نسبت به طراحی های گذشته نشان می‌دهد. 1- تبخیر کنندة خوراک فسژن

2- واحد تصفیه و خالص سازی مجدد برای پلیمری که از محلول جدا شده است 3- یک تبخیر کنندة ضد حلال برای جدا سازی پلیمرهای با جرم مولکولی پایین.

فرآیند با اختلاط بیس فنل A و پرا ترشیاری فنل بطور نا پیوسته برای کنترل دقیق بر میزان پریدین و متیلن کلراید، شروع می‌شود. سپس مخلوط حاصل بعد از عبور از یک خنک کننده به داخل راکتورها پمپ می‌شود. (هفت راکتور همزن دار خنک شونده که بطور سری کار می‌کنند) فسژن تبخیر می‌شود سپس متراکم شده و پس از خنک شدن به داخل راکتورهای مختلف خوراک دهی می‌شود تا بهترین نتیجه حاصل شود.

مقادیر بیشتری از میتلن کلراید در مرحله مشخصی از واکنش برای کنترل ویسکوزیته به راکتور  اضافه می‌شود. به محلول پلیمری حاصل هیدرکلریک اسید اعمال شده سپس در یک جریان متداخل با آب بون زدایی شده در دستگاه سانتریفوژ مایع شسته می‌شود و سپس محلول صاف می‌شود. برای اطمینان از درصد پایین مونومزوپلیمرهای با جرم مولکولی پایین، پلیمر بصورت پودر در یک جریان متداخل رسوب گذاری بازیافت می‌شود. پلیمر با صاف کردن از مرحله دوم رسوب می‌کند و رسوب فیلتر می‌شود. لایه تشکیل شده روی فیلتر دوباره با ضد حلال شسته شده و دوباره صاف می‌شود. لایه جدا سازی شده در مرحله دوم صاف کردن، خشک شده و آلیاژ شده و پس از عبور از الکترو در خرد شده و بسته بندی می‌شود انتقال دهنده های با هوای خشک، و نگهدارنده های تراشه ها و ایستگاههای کیسه گیری و بسته بندی نیز آماده شده اند.

پریدین با شستشوی محلول با خنثی سازی بوسیلة قلیا که در صد بسیار (کم حلال را خارج می‌کند) و باز یافت می‌شود و سپس با رسیدن به نقطه آزئوتروپ محلول آب - پریدن متوقف می‌شود. محلول آزئوترو با اضافه کردن محلول غلیظ قلیاء تازه شکسته می‌شود و پریدین جدا می‌شود. از محلول رقیق قلیا برای خنثی سازی محلول شستشو همانگونه که توضیح داده شد، استفاده می‌شود. در صد بسیار کم آب باقی مانده و در پریدن به شکل آزئوتروپ 9 از طریق برج خشک کن، جدا می‌شود و پریدین مجدداً در فرآیند استفاده می‌شود.

بخشی از متیلن کلراید در مرحله اول جدا شده و پس از خشک کردن در جدا سازی دوباره مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در طراحی های قبلی باقیمانده حلال و ضد حلال بطور مستقیم برای رسوب دادن بیشتر پلیمر، به فرایند بازگردانده می‌شود. این مایع شامل مقادیری از پلیمرهای با جرم مولکولی پایین و احتمالاً مونومر است و می‌تواند محصول را آلوده کند. در طراحی های جدید بخش جدا سازی مواد زائد اضافه شده است. اجزاء فرار پلیمرهای  با جرم مولکولی پایین با تبخیر توسط بخار آزاد در C -502 جدا می‌شود. محلول ضد حلال متراکم شده و به داخل جرج خشک کن C  -503 سرازیر شده تا در آنجا خشک شود. سپس برای شستشوی مرحله اول لایه جدا شده در فیلتر همانگونه که در بالا توضیح داده شد استفاده شود. مواد آلی از جریان آب بالایی بوسیله دستگاه تصفیه آب C   -504 جدا شده و این مواد آبی مجدداً به C  -503 برگردانده می‌شوند.

یک کوره به عنوان مجزاء با نام pac sol می‌تواند پلیمرهای با جرم کم، ‌ضایعات پلاستیکی و مایعات آبی را مانند سایر ضایعات جامد بسوزاند و به خاکستر تبدیل کند. این دستگاه از یک مشعل استوانه ای دوار است که بعد از آن محفظه ای برای تکمیل فرآیند سوختن وجود دارد. گاز های حاصل از احتراق سرد شده و در یک جذب کننده Ventargi برای جدا کردن ذرات معلق تنظیف شده و سپس با محلول بازی برای جدا کردن گازهای اسیدی مانند هیدروژن کلراید،‌ تماس می‌یابد.

آبی که قبلاً پس از جدا سازی از پریدین مستقیماً به داخل فاضلاب هدایت می‌شود اکنون قبل از ورود به فاضلاب با کربن فعال در جذب کننده c   -501 تماس پیدا می‌کند. عمر این جاذب بسیار بالا بوده و نیاز به تعویض آن وجود ندارد

هوایی که از خشک کن M-402 و فیلترهای S-403-4 می‌آیند، حاوی حلال ضد حلال می‌باشند و این مواد د جاذب کربن فعال C -506,505 جدا می‌شوند که این جانب بطور جایگزین کاری می‌کنند که در زمان غیر فعال بودن توسط بخار آب مجدداً تمیز میشوند.

مواد آلی جدا شده به بخش بازیافت حلال برگردانده می‌شوند.

خلاصه محصولات زاید در جدول 505 آورده شده است.

جریانهای مواد زاید نشان داده شده آنهایی هستند که در حال کارکرد عادی فرایند اهمیت دارند. علاوه بر مقادیر نشان داده شده نشست مایعات از طریق پمپها و سایر تجهیزات وجود دارد. همچنین نشست بخارات از طریق پر و خالی شدن مخازن و سایر شرایط نیز وجود دارد. مقادیر بیشتری از آب با شستشوی محل فرآیند به فاضلاب اضافه می‌شود. همچنین مقادیر زیادی تخلیه در اثر اشتباهات کاربری عملکرد شیرهای اطمینان تخلیه و شستشوی تجهیزات در حین توقف های فرآیند، و شرایط مشابه می‌تواند رخ دهند.

بحث در مورد فرآیند:

دلیل اینکه C _E فسژن را بصورت بخار به داخل فرایند وارد می‌کند می‌تواند به خاطر تاثیرات جدی مقادیر بسیار کم فلزات بر کیفیت محصول می‌باشد.

فسژن خشک خورنده نمی‌باشد اما آب آنرا به شدت خورنده می‌کند پس ایجاد شرایط برای جدا سازی مقادیر بسیار کم فلزات، غیر منطقی به نظر می‌رسد. همچنین انتخاب مواد برای سازه ها با در نظر گرفتن این عامل تصحیح شده است. جلوگیری از این آلودگی می‌تواند با  استفاده از راکتورها و مخازنی که با شیشه پوشش داده شده اند انجام بگیرد. شیشه برای قلیا مناسب نیست و نیکل ( ماده ای که برای مواردی که تماس با قلیا وجود دارد ترجیح داده می‌شود) هم یکی از نامطلوبترین آلوده کننده ها می‌باشد. نیکل می‌تواند برای ساخت برخی از برجهای بازیافت پیریدین استفاده شود. با این وجود بدلیل خوردگی محصولات همراه با فاضلاب خواهند بود.

نیتانیم از دیدگاه تکنیکی می‌تواند به عنوان یکی از بهترین مواد جایگزین مطرح باشد.  اما این ماده گرانقیمت است قیمت صفحات نیتانیم ده دلار برای هر پوند و برای صفحاتی که نیتانیم بر روی فولاد چسبانده شده است شش دلار بر پوند است که کمترین ضخامت فولاد 16/11 اینچ می‌باشد. اگر فشار طراحی ضخامت را کنترل کند، وزن مخزن نیتانیم تقریباً با وزن مخزن فولادی یکسان می‌شود. در مدلهای حرارتی لوله های نیتانیم هزینه ای برابر با لوله های نیکلی دارند.

تجهیزاتی که با شیشه روکش شده اند در بیشتر قسمتی این طراحی انتخاب بهتری هستند. با این وجود بوجود آمدن سوراخهای کوچک در این پوشش شیشه می‌تواند باعث مسأله خوردگی در زمان سرویس دهی بشود، آلودگی ایجاد شده در محصول نهایی در اثر این عامل نباید خیلی جدی باشد. دستگاههای سانتریفوژ مایع معمولاً از فولاد ضد زنگ فسیل داده شده یافته می‌شوند. تماس کوتاه در این تجهیزات مانعی ندارد. برای نگهداری یونهای فلزی در فاز مایع باید از یک عامل (Chelatia) استفاده کرد در برخی سرویس دهی ها، استفاده از فولاد ضد زنگ علی رقم وجود نیکل در آن به فولاد کربنی ترجیح داده می‌شود زیرا مقاومت کلی آن در برابر خوردگی بیشتر است. همچنین استفاده از فولاد ضد زنگ می‌تواند از خوردگی در هنگامی‌که تجهیزات خاموش شده و تمیز می‌شوند، جلوگیری کنند. سازمان FDA در ایالات متحدة آمریکا اخیراً نگرانی بیشتری نسبت به مهاجرت پلیمرهای با وزن مولکولی کم ومونومر به داخل مواد خوراکی در حین تماس با آنها ابرازی می‌کند. علاوه بر این اجزاء چسبنده در مایعات در گردش می‌تواند فرآیند را مشکل کند به همین دلیل در این طراحی مایعات تبخیر شده تا پلیمرهای با جرم مولکولی کم جدا شدند و مایعات تقسیم شده و برای جدا سازی موثر مواد رسوب نکرده ای که می‌تواند پلیمر نهایی را آلوده کند مورد استفاده قرار گیرد. این عمل با شستشوی لایه تشکیل شده روی صافی مرحله اول بوسیله مایعات تمیز تصفیه شده صورت می‌گیرد.

علاوه بر جدا سازی مونور و مواد با جرم مولکولی پایین، پریدین و هیدرو کلراید آن باید بطور کامل از پلیمر جدا سازی شود، این اجزاء با شستشو با آب جدا می‌شنود. جداسازی مونومرو پلیمرهای با جرم کم، باعث ایجاد محلول صاف شده ای می‌شود که باید فرآیند شود. همچنین تبخیر اجزاء فرار باعث می‌شود که پلیمر به حالت بسیار ویسکوز و شاید چسبنده برسد. در این طراحی بخار برای جلوگیری از بسته شدن سطوح انتقال حرارت استفاده می‌شود. به هم زدن شدید با استفاده از بخار باعث می‌شود که الیگومر ها بصورت دوغابی در آب میعان یافته جدا شوند. اگر نیاز باشد می‌توان از حلالهای پلیمر با دمای جوش بالا استفاده کرد. اگر گرفتگی در سیستم رخ دهد می‌توان با عبور دادن حلال از سیستم این ذرات را تمیز کرد.

طراحی شامل تجهیزاتی برای خشک کردن مواد فرآیند نیز می‌باشد. امکان دارد بیس فنل A نیاز به خشک کردن داشته باشد.

این ماده برای جلوگیری از خطر انفجار این ماده همراه با گاز خنثی حمل می‌شود. رطوبت موجود در بین فنل A هر چند موجب جلوگیری از واکنش مطلوب می‌شود اما می‌تواند باعث رفتن مقادیری از فسژن شود.

نقش پریدین علاوه بر آنکه یک ماده جذب کنندة ایسه است، حلال بیس فنل A نیز می‌باشد. متیلن کلراید پلیمر را در خود حل می‌کند اما موتومردر آن حل نمی‌شود. این توانایی انحلال پذیری متضاد بیس فنل A و پلیمر از آنجا ناشی می‌شود که بیس فنل A  یک دهنده، پروتن است درحالی که پلیمر حاصل الکترون دهنده می‌باشد. GE به جای نوکیس پیریدین، از آهک به عنوان جاذب اسید استفاده می‌کند. به همین دلیل جدا کردن پلیمر از بیس فنل A ساده است. مشخص شده است که حلال کمتر از 2 درصد وزنی ار بیس فنل A را در خود حل می‌کند. با وجود آنکه جذب اسید توسط آهک واضح نیست اما این روش در صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرد.

برآورد هزینه ها

هزینه های اصلی:

هزینه های بنیادی واحدی که قابلیت تولید 20 میلیون پوند بر سال از پلی کربنات مورد استفاده در فرآیند قالبگیری ترزیق در جدول 5.6 نشان داده شده است. بدلیل تصحیحات زیادی که در اثر اطلاعات جدید و ملاحظات زیست محیطی و ایمنی بوجود می‌آید، این بر آورد هزینه با برآوردهای قبلی متفاوت است. هزینه اولیه تثبیت شده 10 .8 میلیون دلار است. هزینه کل با در نظر گرفتن هزینه زمین مورد استفاده   16 .7 میلیون دلار می‌باشد. ( 83 سنت برای هر پوند) ریز هزینه های اصلی بخش فرایند در جدول  5 .4 نشان داده شده است. برآوردهای قابل مقایسه ای منتشر نشده است. GE گزارش کرده است که زمانی که تولید واحد صنعتی  Mt.vernon به 150 میلیون پوند بر سال رسید، هزینه کلا پروژه 75 میلیون دلار بود( 50 سنت برای هر پوند) با در نظر گرفتن میانگین هزینه هایی که در مورد پروژه های مختلف به ثبت رسیده و ضریب عملکرد    9.9 می‌توان  به هزینة سرانة 90 سنت به ازاء هر پوند برای کل هزینه 29 میلیون دلار رسید. اما گزارش در رابطه با صورت هزینه های جزئی فرایند منتشر نشده است.

برخی از گرانترین اجزاء فرآیند در بخش تجهیزات ویژه اصلی قرار دارند عبارتند از دستگاه سانتریفوژ ( 170000 دلار) در بخش تولید پلیمر و اکسترودر ( 277000دلار) در بخش تولید گرانول هزینه های تولید

هزینه های تولید در جدول   5.8 برای کل فرآیند و در جدول  5.9 برای بخشهای فرآیند برآورد شده اند، هزینه کلی 68 سنت به ازاء هر پوند با در نظر گرفتن 10% هزینه افت سرمایه محاسبه شده است اگر میزان 30% را به عنوان بازگشت سرمایه گذاری اولیه به قمیت تمام شده اضافه کنیم به مبلغ 85 سنت به ازاء هر پوند می‌رسیم.

هزینة سراند تولید به شدت به قیمت مواد اولیه وابسته است ( بطور دقیق تر بیس فنل A )عواملی کلی  G,A و فروش و هزینه های تحقیقاتی نیز اهمیت دارند، تغییرات هزینه تولید با ظرفیت واحد و سرعت تولید در شکل  5.1 نشان داده شده است.

6- تولید پلی کربنات با واکنشهای تراکمی‌بین سطحی:

شیمی‌واکنش: اطلاعات کمی‌از زمان طرح قبلی تولید پلی کربنات به این روش ( سال 1962) منتشر شده است. میزان انحلال پذیری بیس فنل A در محلول هیدروکسید سدیم در محلول حاوی 6 درصد وزنی از هیدروکسید سدیم حداکثر است. انحلال پذیری بیس فنل A با افزایش دما از مقدار 0.15 گرم به ازاء هر گرم هیدروکسید سدیم در دمای صفر درجة سانتی گراد افزایش می‌یابد. این تفکر مرجع باعث طراحی یک واکنش نا پیوسته دو مرحله ای می‌شود. مرحله اول شامل فسژنه کردن و مرحله دوم پلیمریزاسیون تراکمی‌با وجود اینکه بطور واضح توضیح داده نشده است، اما مرحله دوم شامل اختلاط در حضور کاتالیست بدون افزودن فسژن اضافی انجام می‌شود. مقدار مصرف کلی پارا- تراشیاری  بوتیل فنل به ازاء واحد بیس فنل A کنترل کننده نهایی جرم مولکولی است. فنل با سرعت کمتری نسبت به پاراترشیاری بوتیل فنل واکنش  می‌دهد. کربنات سدیم در اثر هیدرولیز فسژن بوجود می‌آید واکنش جانبی با اختلاط موثر و با حضور کاتالیست در مرحله فشرنه کردن می‌تواند کاهش یابد. آزمایشات روند تغییرات جرم مولکولی را بر حسب زمان و افزودن کاتالیست مشخص کرده است.

مروی بر فرآیند:

پتنت های انتشار یافته بعد از طراحی اولیه در جدول  6.1 نشان داده شده است مثالهایی از پلیمریزاسیون تراکمی‌که در سطح مشترک انجام می‌شود، در این گزارش بر حسب نیازهای اساسی این فرآیند جمع آوری شده اند بطور کلی، اختراعات کمی‌در زمینه فرایندای صنعتی صورت می‌گیرد. پتنت M obn/ که ارسال 1976 منتشر شده در سال 1962 برای بار اول به کار برده شد. اهمیت آلودگی های فلزی را در پلیمر حاصل و شستشوی محلول پلیمر با عامل chclting آشکار ساخت. بایر لوله های اختلاط و مخازن نگهدارندة جایگزین را به عنوان سیستم راکتور به کار برد. هدف از این کار کارکرد مداوم سیستم است توزیع زمان اقامت باریک داشته باشد که بتواند با فرآیند ناپیوسته قابل مقایسه باشد.

G .E پتنت های زیادی در فرایندای واکنش بین سطحی منتشر کرده است. روش کلی به این صورت است که در حالت کن ابتدا تا اتمام بیس فنل A در PH بالا و در نهایت تکمیل رشد پلیمر و جدا کردن کلر از پلیمر با همزدن مدام می‌باشد. این روش ناهمگنی پلیمر را کاهش می‌دهد. راکتور های ناپیوسته استفاده شده است.   Indemitsu در پتنت خود از راکتورهای با جریان یکنواخت برای تولید الیگومرها که از نفاط مختلف فسژن ترزیق می‌شود و کنترل دما با تبخیر حلال.صورت می‌گیرد در صد از دست دادن فسژن برابر با 2 تا 3 درصد از مقدار استوکیومتری می‌باشد. متون تکنیکی اطلاعات بیشتری در مورد فرآیند صنعتی به دست می‌دهند. در سال 1969 Indemitsu تنها فرآیندی بود که بطور پیوسته کار می‌کرد. از آن زمان این شرکت فرآیند خود را گسترش داده و اجازة استفاده از این روش را به مسیر بیشی و ANIC داده است شرکتهای دیگری نیز ممکن است از روش پیوسته استفاده کنند. در فرآیند Indemitsu محلول سود سوز آور بطور پیوسته برای حل کردن بیس فنل A به کار می‌رود. انحلال پیوسته برای این به کار می‌رود تا غلظت یکنواخت تری را ایجاد کند چون احتمال اکسید شدن محلول وجود دارد. محلول حاصل به همراه فسژن و متیلن کلراید به داخل راکتور پیوسته خورا کدهی می‌شود. جرم مولکولی الگومر حاصل از این راکتور با اضافه کردن مقدار اضافی از سود سوز آور ، کاتالیست و کنترل کننده جرم مولکولی، افزایش می‌یابد در این حال اختلاط پیوسته ادامه دارد و بصورت نا پیوسته صورت می‌گیرد. سپس محلول حاصل در یک برج شستشو شده و در واحدی که Indemitsu آنرا سوپر سانتری فوژ نامیده می‌شود جدا سازی می‌شود.

متن کامل را می توانید بعد از پرداخت آنلاین ، آنی دانلود نمائید، چون فقط تکه هایی از متن به صورت نمونه در این صفحه درج شده است.

دانلود فایل