پروژه کابرد کامپوزيت در صنايع خودرو سازی. doc نوع فایل: word قابل ویرایش 90 صفحه مقدمه: افزايش مدل، بهبود عملكرد به همراه حفظ امنيت، كيفيت و سوددهي، از مواردي است كه در صنعت خودروي امروز مورد توجه قرار مي گيرد. با توجه به موارد فوق، توسعه مواد و فرايندهاي توليد جديد ضروري بنظر مي رسد.توسعه علم مواد طي 20 سال گذشته فرصتهاي بسياري را براي صنعت ايجاد كرده است. معرفي مواد جديد اين امكان را فراهم ساخته است كه صنعت بتواند با افزايش محصول، بهينه كردن عملكرد و در بسياري از موارد، بهبود امنيت و روشهاي مديريت محيط زيست، درهاي توسعه را به روي خود بگشايد. عمده ترين عوامل محرك ايجاد تكنولوژي های جديد عبارتند از قيمت، امنيت، كيفيت، ايجاد سبك جديد، اقتصاد سوخت، عملكرد بهينه، راحتي و قابليت بازسازي. بدون شك امروزه فشار زيادي از طرف مصرف كنندگان بر توليدكنندگان خودرو براي كاهش مصرف سوخت وارد می شود. مهمترين روش كاهش مصرف سوخت، كاهش وزن خودرو است. 10 درصد كاهش وزن خودرو، حدود 5.5 درصد مصرف سوخت را كاهش مي دهد. به بيان ديگر، 91كيلوگرم كاهش در وزن خودرو، بازدهي سوخت را به ميزان تقريباً 0.43 كيلوگرم بر ليتر افزايش مي دهد. اگر چه خواست مشتري و قوانين دولتي محركهايي براي ايجاد تكنولوژي جديد مي توانند باشند، اما رقابت نيز تعيين كننده است. بيشترين عامل رقابتي، توليد خودرويي است كه هم خواسته های مشتريان را برآورده كند و هم استاندارهاي وضع شده را ولي با ارزانترين قيمت. ذكر اين نكته ضروري است كه كاهش قيمت فقط شامل مواد بكار رفته نمي شود بلكه روشهاي توليد، و چرخه های بازيابي را نيز شامل می شود. كامپوزيت از جمله مواد جديدي است كه مي تواند خواستهاي خودروسازان را در موارد فوق برآورده كند. اما يكي از موانع بكارگيري كامپوزيتها در صنعت خودرو، هزينه بالاي مورد نياز در بخش تحقيق و توسعه مربوط به آن مي باشد. نكته ديگر آنكه خودروها يکي از منابع آلاينده محيط زيست مي باشند که چه در حين مصرف (توليد گازهاي گلخانه اي) و چه پس از دورة عمر (قطعات غيرقابل بازيافت) باعث آلودگي محيط زيست مي گردند. بر اين اساس سياست هاي توسعه اي کشورهاي پيشرفته به نحوي شکل گرفته که صنايع خودروسازي را در جهت توسعه و کاربرد کامپوزيت هاي قابل بازيافت تشويق نمايد. امروزه صنعت خودروسازي از تکنولوژي کامپوزيت (مواد مركب)، در جهت کاهش وزن و افزايش عمر خودروها استفاده مي کند و انتظار مي رود در خودروهاي آينده کامپوزيتها بخش بزرگي از خودرو را تشکيل دهند. با اين حال اين تکنولوژي در کشور ما چندان توسعه نيافته است. در کشور ما به علت تحولات جهانی در صنعت خودرو، توجه به تکنولوژی کامپوزيت افزايش يافته است. اما هنوز استفاده از قطعات کامپوزيتی در صنايع خودروسازی کشور بيشتر جنبه تقليدی دارد تا استفاده آگاهانه و هدفمند. به همين دليل برخی از کارشناسان معتقدند استفاده از کامپوزيت در صنعت خودروی کشور ما جذابيت خود را از دست داده و گزينه مناسبی نمي باشد. آنها معتقدند کامپوزيت با اهداف کلانی که ما در صنايع خودرو به دنبال آن هستيم، يعنی پيشرفت و رسيدن به سطح قابل رقابت با شرکتهای خودروسازی خارجی، سنخيتی ندارد و نياز واقعی صنعت خودرو ما در حال حاضر کامپوزيت نيست. آينده کامپوزيت در خودروسازی ايران معلوم نيست حتی ممکن است ظرف 5 سال آينده استفاده از کامپوزيتها محدودتر از اين هم شود؛ به عنوان مثال اوايل داشبوردها SMC بودند اما در حال حاضر از ABS ساخته مي شوند. قطعه تقويتی سپر خودرو سمند نيز درحال حاضر GMT است در حالی که قبلا از ناودانی ساخته مي شد و ارزانتر بود. تنها مزيت GMT سبک بودن آن است و از نظر طول عمر و دوام در مقايسه با فولاد ضعيفتر است. توسعه تکنولوژيهای نويني نظير تکنولوژی کامپوزيت در ايران بسيار زمانبر است زيرا راهي است که کشورهای پيشرفته حدود 20 سال پيش شروع کرده اند و حال به نتيجه رسيده اند. ممکن است ظرف چند سال آينده تکنولوژی برتر و جديدی جايگزين شود در حالی که ما هنوز در اول راه هستيم و بايد اين روش را نيز رها کنيم و به دنبال آن تکنولوژی جديد برويم. در کشورهای بزرگ صنعتی بعد از استفاده بهينه و بهره برداری از دستگاه آنها را از رده خارج می کنند و وقت و هزينه صرف تعمير و نگهداری آن نمی کنند بلکه آن را به کشورهايي نظير کشور ما می فروشند. يکی ديگر از مشکلات عمده صنعت کامپوزيت تهيه مواد اوليه است که بايد عمدتاً از خارج به کشور وارد شوند و توليدکنندگان داخلی قادر به توليد آن نيستند. با اينکه تا چند سال قبل استفاده از کامپوزيت های SMC و GMT در کاربرد های اتاقک موتور Under-the-hood ) ( از مقبوليت خاصی برخوردار بودند، امروزه بدليل حجم سرمايه گذاری بالا، بالا بودن دورريز مواد و غيره جايگاه خود را بشدت از دست داده اند و تکنولوژي های رقيب مانند آميزه کاری مستقيم( Direct-compounding ) جای آنها را گرفته اند. امروزه به ندرت می توان در توسعه خودروهای جديد، قطعات کامپوزيتی به مفهوم متداول آن را يافت و سمت و سوی صنعت خودرو در زمينه استفاده از کامپوزيتها به موارد خاص سوق پيدا کرده است. تکنولوژی برتر دنيا در زمينه کامپوزيت، تکنولوژی ترکيبی (Hybrid Technology) است، در اين تکنولوژی يک تقويت کننده (Insert) فلزی را در داخل قالب قرار می دهند و پليمر مذاب را روی آن تزريق می کنند. قيمت ارزانتر، کاهش وزن و عدم نياز به جاسازی محل مونتاژ قطعات از مزايای اين روش است. اما مشکل اصلی گرانی تکنولوژی های جديد مي باشد که انتقال آنها را مشکل می کند؛ از سوی ديگر اين تکنولوژی تنها در کشورهايي توليد می شود که دارای پيشينه زيادی در اين زمينه می باشند و صحبت کردن از توليد اين تکنولوژی در ايران به اين زودي ها امکان پذير نيست. ما تنها از دستاوردهای کشورهای ديگر استفاده می کنيم و توليد تکنولوژی نداريم و يا اگر داريم بسيار محدود است. شاخص های مورد نياز برای رشد و توسعه تکنولوژی را جايي تعيين می کنند که پايه های تکنولوژي در آنجا رشد کرده و محکم شده است. در کشور ما که در آغاز راه است، تعيين شاخص ها بر عهده دانشگاه است؛ و بنابراين همکاری تنگاتنگ دانشگاه و صنعت در اين زمينه لازم و ضروري است. دکتر شريعت پناهي، عضو هيات علمي دانشگاه تهران، در گفتگو با دفتر مطالعات توسعه تکنولوژي دانشگاه صنعتي اميرکبير، به مزايا و معايب قطعات کامپوزيتي خودرو اشاره کرد و به تشريح موانع گسترش اين تکنولوژي در صنعت خودروي ايران پرداخته است: دكتر شريعت پناهي عمده ترين دليل عدم اشتياق خودروسازان داخلي به استفاده از تکنولوژيهاي نو را ماهيت غيررقابتي بازار و دولتي يا نيمه دولتي بودن اين صنعت دانست و يادآور شد که صنايع معمولاً به يکي از دلايل سه گانة زير در زمينة تکنولوژي هاي نو سرمايه گذاري مي کنند: 1-تقاضاي بازار: بدين معني که توليدکننده براي حفظ سهم خود از بازار ناگزير است به خواستها و سليقه هاي مشتري تن در دهد و براي اين کار نيازمند استفاده از فناوري هاي جديد براي ايجاد و يا ارتقاي ويژگيهاي مورد نظر مشتري است. 2- مقررات دولتي: که صدور مجوز ورود محصول به بازار را منوط به رعايت استانداردهاي خاصي نظير استانداردهاي زيست محيطي و يا ايمني مي نمايد. 3- نياز به کسب و يا حفظ برتري تکنولوژيک: به ويژه در عرصه هاي استراتژيک (نظير صنعت نفت) و يا عرصه هاي دفاعي. عامل تقاضاي بازار در كشور ما خودروسازان را به سمت تكنولوژي هاي نوين سوق نمي دهد. متاسفانه به دليل شرايط اقتصادي جامعه، بخش اعظم مشتريان خودرو در جامعة ما که براي امرار معاش و يا براي تامين استانداردهاي اولية زندگي به خودرو نياز دارند، قادر به پرداخت بهاي اضافي براي برخورداري از تکنولوژي بالاتر نيستند و ترجيح مي دهند خودرويي با ويژگيها و امکانات ابتدايي تر ولي با قيمت و هزينه هاي نگهداري کمتر خريداري کنند. از سوي ديگر تفهيم اين واقعيت که پرداخت بهاي بيشتر براي محصولي که از تکنولوژي جديدتري (نظير کامپوزيتها) بهره مي برد، در درازمدت و از طريق صرفه جويي در مصرف سوخت به نفع مشتري خواهد بود، نيازمند فعاليت فرهنگي گسترده اي مي باشد. ولي حتي در صورت تفهيم نکتة فوق، باز هم تنگناهاي مالي، مشتري را وادار خواهد داشت که به هزينة سوخت مصرفي به چشم بازپرداخت يک وام کم بهره و طويل المدت بنگرند و باز هم رغبتي به خريد خودروي با تکنولوژي بالاتر ولي گرانتر نشان ندهد، به اين ترتيب روشن مي شود که چرا در کشور ما تقاضاي بازار عامل محرکي براي خودروسازان در استقبال از تکنولوژي کامپوزيت نيست. مقررات التزام آور دولتي و زيست محيطي خوب است ولي شركت ها بايد در انتخاب تكنولوژي آزاد باشند. دکتر شريعت پناهي در مورد عامل دوم يعني مقررات دولتي، به تجربة نسبتاً موفق اجباري شدن رعايت مقررات زيست محيطي در زمينة ميزان مجاز آلاينده هاي خودرو اشاره کرد و اظهار داشت که جدي بودن دولت در اعمال اين مقررات، خودروسازان را واداشته است تا به سراغ تکنولوژيهاي مختلف کاهش آلاينده ها بروند و اگر نظير همين مقررات در زمينه هاي ديگري نظير مصرف سوخت خودروها و يا قابليت بازيافت آنها نيز وضع و اعمال شود، خودروسازان خودبخود به سراغ تکنولوژي هايي که آنان را در دستيابي به استانداردهاي اجباري شده ياري دهد، خواهند رفت. نکتة مهم در اين ميان آن است که دولت و موسسات سياستگذار وابسته به آن نبايد به دنبال يافتن و اجباري کردن راه حلهاي کارشناسي باشند، بلکه وظيفة آنها بايد به وضع و نظارت بر اجراي قوانين بازي محدود گردد. اين که هر خودروساز چگونه و با استفاده از کدام تکنولوژي موفق به گذراندن مقررات مي شود، مساله اي است که شرکت ها بايد دربارة آن تصميم بگيرند و همين آزادي عمل است که زمينة خلاقيت و دستيابي به فناوريهاي مختلف را فراهم مي سازد. {3} فهرست مطالب: فصل اول مقدمه 1-1 کلیات 2-1 بررسي عامل حفظ برتري تكنولوژيك 3-1 هدف 4-1 محتوای فصول فصل دوم آشنایی با کامپوزیت ها 1-2 کلیات 2-2 کامپوزیت ها چه هستند ؟ 3-2 ویژگی های اصلی کامپوزیت ها 4-2 نقش الیاف در ساختار مواد کامپوزیتی ( مواد مرکب لیفی ) 5-2 الیاف شیشه ( Glass Fibre ) 6-2 SMC چیست ؟ 7-2 WPC چیست ؟ 8-2 الیاف کربن و گرافیت در کامپوزیت ها 9-2 الیاف آرامید در کامپزیت ها 10-2 رزین های پلی استر 11-2 رزین های اپوکسی 12-2 فرایند RTM و مزایای آن 13-2 چرا کامپوزیت ها متفاوتند؟ 14-2 صنعت کامپوزیت ها 12-2 مزایای کامپوزیت ها 16-2 کامپوزیت ها تا چه مدت کار می کنند؟ فصل سومکاربرد کامپوزیت در صنعت خودرو سازی 1-3 کلیات 2-3 مزایا و صرفه جویی ها 3-3 روش های تولید کامپوزیت با زمینه پلیمر وکاربرد آن در خودرو 4-3 کامپوزیت های قابل بازیافت در فوق خودرو ها Hyper car 5-3 استفاده از کامپوزیت های چوب - پلاستیک در صنعت خودرو 6-3 کاربرد کامپوزیت های فیبر طبیعی در بدنه خودرو ها 7-3 کاربرد کامپوزیت های سبز در صنایع خودرو 8-3 کاربرد کامپوزیت ها در قطعات خودرو 9-3 تازه های صنعت کامپوزيت در خودرو 10-3 کاربرد الاستومر EPDM در صنعت خودرو 11-3 تحليل در خصوص استفاده از نانو مواد در صنعت خودرو 12-3 تحليل در قطعات صنعت خودرو فصل چهارم نتایج و پیشنهادهایی برای کارهای آینده منابع emsp; فهرست اشکال: شکل 1-3 ) کاربرد کامپوزیت های غیر طبیعی در بدنه خودروها شکل2-3) کاربرد کامپوزیت شکل3-3) خواص کششی کامپوزیت فهرست جداول: جدول 1-2 ترکیبات در انواع الیاف شیشه جدول 2-2 خواص انواع الیاف شیشه جدول 3-2 مقایسه خواص پلیمرهای گرما سخت و گرما نرم در کامپوزیت ها چدول2-4 خواص گروهی از مواد کامپوزیت منابع و مأخذ: 1) ج. قضاتی مصلح آبادی، استاندارد در قطعات و مواد، نشر سیمای دانش، 1388. 2) ج. قضاتی مصلح آبادی، تکنولوژی و کاربرد لاستیک (پلاستیک و کامپوزیت در صنایع خودرو سازی)، نشر علوم، 1387. 3) م. اسماعیلی، دوره آموزشی ساخت کامپوزیت ها، تهران، 1386. 4) م. امیرخیزی، آمیزه کاری در صنایع پلیمری، نشر جهان نو، 1384. 5) Industrial application of nanomaterials- chances and risks; Future technologies Division of VDI Technologiezentrum 6) European White Book on fundamental research in materials science MAX- PLANCK- Institute fur Metallforschung Stuttgart 7) Foresight Vehicle Technology Roadmap: Technology and Research Directions for Future Road Vehicles (http:www.foresightvehicle.org.uk) 8) Study: NanoCar- Nanotechnology and Converging Technologies in Automotive Industry 2003- 2006- 2010- 2015 by Helmut Kaiser Consultancy 9) Nanocomposites in the automotive industry by Gary Lownsdale (www.compositesworld.com)