استفاده از فناوری نانو در جوشکاری

نانو در جوشکاری چه نقشی دارد ؟ نانو ذره ذره ای کوچک است که اندازه آن بین 1 تا 100 نانومتر است. از نظر چشم انسان غیرقابل دیدن است ، نانو می توانند خصوصیات فیزیکی و شیمیایی قابل توجهی با همتای بزرگتر مواد خود نشان دهند. در تعریف کمیسیون اروپا آمده است که اندازه ذرات باید حداقل 100 نانومتر یا پایین تر باشد. بیشتر نانوذرات فقط از چند صد اتم تشکیل شده اند.

نانو در جوشکاری

وزنه برداری سبک و سنگین نگرانی عمده ای برای صنایع هوافضا ، خودرو و حمل و نقل بوده و هست. چه این هواپیما ، اتومبیل ، قایق یا قطار باشد ، استفاده از مواد سبک مانند آلومینیوم باعث صرفه جویی در سوخت و مزایای عملکرد آن می شود.  آلومینیوم همانند رقبای خود در عرصه وزنه برداری سبک (فولاد ، کامپوزیت ها و غیره) در تلاش است تا از طریق توسعه آلیاژهای جدید و فرآیندهای تولید ، نسبت قدرت به وزن ، عملکرد ساختاری و ویژگی های مکانیکی خود را بهبود بخشد.

تحولات جدبد در فناوری نانو

تحولات اخیر در فناوری نانو ممکن است بیشتر در این زمینه از آلومینیوم پشتیبانی کند. .یک شرکت نوآورانه جدید که مقر آن در لس آنجلس ، کالیفرنیا است ، در تلاش است تا با اجرای فناوری نانو در جوشکاری، رفتارهای فیزیکی و مکانیکی فلزات سبک را بهبود بخشد. اخیراً ، این شرکت جهشی به جلو در مهندسی فلزات سبک ارائه داده است ، سیم های جدید جوشکاری متشکل از آلیاژهای سری 7000 و 2000 را معرفی کرده است که قبلاً تصور می شد غیرقابل انتخاب هستند.

این پیشرفت می تواند منجر به پیشرفت در صنعت هوا فضا و همچنین استفاده گسترده از 7000 آلیاژ آلومینیوم با مقاومت بالا در برنامه های تولید انبوه مانند اتومبیل شود.پرفسور Xiaochun    اصطلاح “متالورژی نانوتکنولوژی” را ابداع کرد که در آن می توان به نحوه مهندسی نانوفازها و استفاده از فلزات برای بهبود عملکرد اشاره کرد. . وی معتقد است كه متالورژی نانوتكنولوژی می تواند انقلابی در پردازش و ساخت فلزات داشته باشد و در نهایت به نفع هوافضا ، خودرو و سایر صنایع باشد.

پتانسیل ساخت نانوتکنولوژی

پتانسیل ساخت نانوتکنولوژی به این صورت است که اگر در ماه نوامبر سال گذشته در طبقه نمایش FABTECH® در شیکاگو قدم زدید ، صدها فن آوری مختلف را می دیدید که برای ساخت ورق های فلزی و صفحات نه تنها سریع تر ، بلکه سازگارتر عمل می کنند.

فرآیند نانو در جوشکاری

فرآیندهای تخصصی مانند جوشکاری همزن اصطکاک را برای مصالحی که جوشکار  با روشهای معمولی دشوار یا غیرممکن است ، حداقل تا حد کیفیت مطلوب ، طراحی کرده است.آلومینیوم 7075 نمونه بارزی است. عناصر موجود در ساختار آن با سرعت های مختلف خنک می شوند و یک نوع جنگ حرارتی را ایجاد می کنند و باعث فشار می شوند تا چیزی که باید به آن بدهند. وقتی چیزی می دهد، شکافهایی ظاهر می شوند. برای غلبه بر این مشکل ، بیشتر یا از مواد جلوگیری می کنند یا فرایند جوشکاری دیگری مانند FSW یا یک روش اتصال سرد دیگر را انتخاب می کنند.

ایا میتوان از فناوری نانو در جوشکاری استفاده کرد؟

پاسخ ساده این است که جوشکاری همیشه به فناوری نانو در جوشکاری متکی بوده است، زیرا از همان ابتدا جوشکار و متالورژیست عناصر و گازهای مختلف آلیاژی را به منظور تغییر ساختار جوش در سطح نانو اضافه کرده اند. به منظور به دست آوردن خواص مورد نظر ما. هر چند این احساس رضایت بخش نیست.به نظر می رسد بسیاری از جنبه های مختلف جوش وجود دارد که در مقیاس نانو تعیین و مورد مطالعه قرار می گیرند ، اما احتمالاً هیچکدام از آنها واجد شرایطی نیستند که اکثر مردم آن را فناوری نانو معرفی می کنند. این مسئله مطرح میشود که واقعاً می شود که منظور شما از جوشکاری در سطح نانو دقیقاً چیست.

روشهایی برای پیوستن به مواد در سطح نانو و میکرو استفاده شده است که بیشتر آنها برای صنعت نیمه هادی ساخته شده است. برخی از نمونه ها شامل پیوند انتشار و رسوب پلاتین در FIB هستند، اما در حالی که آنها به طور معقول از مقادیر نانو استفاده می کنند یا کار می کنند. لزوماً به عنوان فناوری نانو شناخته نمی شوند. مشکل واقعی این است که به محض کوچک شدن، ماهیت پیوند کمی مشکل می شود. بیشتر اوقات به دلیل آسان تر شدن آن. برای کاربردهای عمومی، دما، فشارها یا میزان گرما در فلزات جوشکاری باعث از بین رفتن هر ساختار نانو درگیر در فرآیند جوشکاری می شوند، بنابراین حداقل در حال حاضر بستگی به این دارد که شما چگونه می توانید فناوری نانو را تعریف کنید.

منابع:lightmetalage – quora