ما هي المركبات؟

المواد المركبة هي مواد هندسية مصنوعة من مادتين أو أكثر من المواد المكونة لها خصائص فيزيائية و / أو كيميائية مختلفة بشكل كبير والتي تظل منفصلة ومتميزة على المستوى الماكرو داخل الهيكل النهائي ولكن عندما تصبح مجتمعة مادة مركبة تختلف عن المواد المكونة. الهدف من تصنيع مادة مركبة هو الحصول على منتج أفضل من مكوناته ويجمع بين الميزات المرغوبة لكل مكون. فمثلا؛ قد تكون القوة أو الوزن المنخفض أو السعر المنخفض هي الدافع وراء تصميم وتصنيع مادة مركبة. الأنواع العامة من المركبات هي المركبات المقواة بالجزيئات ، والمركبات المقواة بالألياف بما في ذلك المصفوفة الخزفية / مصفوفة البوليمر / المصفوفة المعدنية / الكربون والكربون / المركبات الهجينة ، والمركبات الهيكلية والمغلفة والساندويتش والمركبات النانوية. تقنيات التصنيع الشائعة المستخدمة في تصنيع المواد المركبة هي: Pultrusion ، عمليات إنتاج التقوية المسبقة ، وضع الألياف المتقدمة ، لف الشعيرات ، وضع الألياف المصممة خصيصًا ، عملية وضع رذاذ الألياف الزجاجية ، التفتت ، عملية lanxide ، z-pinning. تتكون العديد من المواد المركبة من مرحلتين ، المصفوفة ، وهي مستمرة وتحيط بالطور الآخر ؛ والمرحلة المشتتة التي تحيط بها المصفوفة.

 

المركبات الشعبية المستخدمة اليوم

تشمل البوليمرات المقواة بالألياف ، والمعروفة أيضًا باسم FRPs ، الخشب (الذي يشمل ألياف السليلوز في مصفوفة اللجنين والهيميسليلوز) ، والبلاستيك المقوى بألياف الكربون أو البلاستيك المقوى بألياف الكربون والبلاستيك المقوى بالزجاج أو البلاستيك المقوى بألياف الكربون. إذا تم تصنيفها حسب المصفوفة ، فهناك مركبات لدائن حرارية ، أو لدائن حرارية قصيرة الألياف ، أو لدائن حرارية طويلة الألياف أو لدائن حرارية طويلة مقواة بالألياف. هناك العديد من المركبات الحرارية ، ولكن الأنظمة المتقدمة عادةً ما تتضمن ألياف الأراميد وألياف الكربون في مصفوفة راتنجات الإيبوكسي.

 

مركبات بوليمر ذاكرة الشكل عبارة عن مركبات عالية الأداء ، تمت صياغتها باستخدام الألياف أو تقوية النسيج وشكل راتنجات البوليمر كمصفوفة. نظرًا لاستخدام راتنجات بوليمر ذات ذاكرة الشكل كمصفوفة ، فإن هذه المركبات لديها القدرة على التلاعب بها بسهولة في تكوينات مختلفة عندما يتم تسخينها فوق درجات حرارة التنشيط الخاصة بها وستظهر قوة وصلابة عالية في درجات حرارة منخفضة. يمكن أيضًا إعادة تسخينها وإعادة تشكيلها بشكل متكرر دون فقد خصائصها المادية. هذه المركبات مثالية للتطبيقات مثل الهياكل خفيفة الوزن وصلبة وقابلة للنشر ؛ التصنيع السريع والتعزيز الديناميكي.

​

يمكن أن تستخدم المركبات أيضًا أليافًا معدنية تقوي معادن أخرى ، كما هو الحال في مركبات المصفوفة المعدنية (MMC). غالبًا ما يستخدم المغنيسيوم في MMCs لأن له خصائص ميكانيكية مماثلة للإيبوكسي. فائدة المغنيسيوم هو أنه لا يتحلل في الفضاء الخارجي. تشتمل مركبات المصفوفة الخزفية على العظام (هيدروكسيباتيت المقوى بألياف الكولاجين) والسيرميت (السيراميك والمعدن) والخرسانة. تم بناء مركبات المصفوفة الخزفية أساسًا للصلابة وليس للقوة. تشتمل مركبات المصفوفة العضوية / الركام الخزفي على الخرسانة الإسفلتية ، والإسفلت المصطكي ، وهجين الأسطوانة المصطكي ، ومركب الأسنان ، وصدف اللؤلؤ ، والرغوة التركيبية. يستخدم نوع خاص من الدروع المركبة ، يسمى Chobham armor ، في التطبيقات العسكرية.

​

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن صياغة المواد المركبة بالحرارة باستخدام مساحيق معدنية محددة ينتج عنها مواد ذات كثافة تتراوح من 2 جم / سم مكعب إلى 11 جم / سم مكعب. الاسم الأكثر شيوعًا لهذا النوع من المواد عالية الكثافة هو المركب عالي الجاذبية (HGC) ، على الرغم من استخدام استبدال الرصاص أيضًا. يمكن استخدام هذه المواد بدلاً من المواد التقليدية مثل الألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ والنحاس والبرونز والنحاس والرصاص وحتى التنغستن في الترجيح والموازنة (على سبيل المثال ، تعديل مركز الثقل لمضرب التنس) ، وتطبيقات الحماية من الإشعاع ، التخميد الاهتزاز. تعتبر المركبات عالية الكثافة خيارًا قابلاً للتطبيق اقتصاديًا عندما يتم اعتبار بعض المواد خطرة ويتم حظرها (مثل الرصاص) أو عندما تكون تكاليف العمليات الثانوية (مثل المعالجة بالقطع أو التشطيب أو الطلاء) عاملاً.

​

يشمل الخشب المصمم هندسيًا منتجات مختلفة مثل الخشب الرقائقي ، وألواح الجدائل الموجهة ، ومركب الخشب البلاستيكي (ألياف الخشب المعاد تدويره في مصفوفة البولي إيثيلين) ، والورق أو المنسوجات المشبع بالبلاستيك أو المصفح ، والأربوريت ، والفورميكا ، والميكارتا. تستخدم مركبات صفائحية هندسية أخرى ، مثل Mallite ، نواة مركزية من خشب البلسا ذي الحبيبات النهائية ، المرتبط بجلود سطحية من سبيكة خفيفة أو جي ار بي. هذه تولد مواد منخفضة الوزن ولكنها شديدة الصلابة.

​

نماذج تطبيق من المركبات

على الرغم من التكلفة العالية ، اكتسبت المواد المركبة شعبية في المنتجات عالية الأداء التي تحتاج إلى أن تكون خفيفة الوزن ، لكنها قوية بما يكفي لتحمل ظروف التحميل القاسية. أمثلة التطبيق هي مكونات الطيران (ذيول ، أجنحة ، جسم الطائرة ، مراوح) ، مركبات الإطلاق والمركبات الفضائية ، هياكل القوارب والمراكب ، إطارات الدراجات ، ركائز الألواح الشمسية ، الأثاث ، هياكل سيارات السباق ، قضبان الصيد ، خزانات التخزين ، السلع الرياضية مثل مضارب التنس ومضارب بيسبول. أصبحت المواد المركبة أيضًا أكثر شيوعًا في جراحة العظام.

 

خدماتنا في عالم التركيبات

• تصميم وتطوير المركبات

• تصميم وتطوير الأطقم المركبة

• هندسة المركبات

• تطوير العمليات لتصنيع المواد المركبة

• تصميم الأدوات وتطويرها ودعمها

• دعم المواد والمعدات

• اختبار ومراقبة الجودة للمواد المركبة

• شهادة

• إنشاء بيانات مستقلة ومعتمدة لتقديم مواد الصناعة

• الهندسة العكسية للمركبات

• تحليل الفشل والسبب الجذري

• دعم التقاضي

• تمرين

 

خدمات التصميم

يستخدم مهندسو التصميم لدينا مجموعة متنوعة من تقنيات التصميم القياسية للصناعة من الرسومات اليدوية إلى العروض ثلاثية الأبعاد الواقعية لنقل مفاهيم التصميم المركب لعملائنا. نغطي كل جانب من جوانب التصميم ، نقدم: خدمات التصميم المفاهيمي ، والصياغة ، والعرض ، والرقمنة ، والتحسين للتطبيقات التي يتم إنشاؤها من المواد المركبة. نستخدم أحدث البرامج ثنائية وثلاثية الأبعاد لتلبية احتياجات عملائنا. تقدم المواد المركبة مناهج جديدة للهندسة الإنشائية. يمكن للهندسة الذكية والفعالة أن تزيد بشكل كبير من القيمة التي تجلبها المركبات لتطوير المنتج. لدينا خبرة في الصناعات المتنوعة ونفهم متطلبات الأداء للمنتجات المركبة ، سواء كان الأداء الهيكلي أو الحراري أو الناري أو التجميلي المطلوب. نحن نقدم مجموعة كاملة من الخدمات الهندسية بما في ذلك التحليل الهيكلي والحراري والتحليل العملي للهياكل المركبة بناءً على الهندسة المقدمة من عملائنا أو التي أنشأناها. نحن قادرون على تقديم تصميمات توازن بين الكفاءة الهيكلية وسهولة التصنيع. يستخدم مهندسونا أحدث أدوات التحليل بما في ذلك 3D CAD وتحليل المركبات وتحليل العناصر المحدودة ومحاكاة التدفق والبرامج الاحتكارية. لدينا مهندسين من خلفيات مختلفة يكملون عمل بعضهم البعض مثل مهندسي التصميم الميكانيكي ومتخصصي المواد والمصممين الصناعيين. هذا يجعل من الممكن لنا القيام بمشروع صعب والعمل على جميع مراحله إلى المستوى والحد الذي يضعه عملاؤنا.

 

مساعدة التصنيع

التصميم ليس سوى خطوة واحدة في عملية نقل المنتجات إلى السوق. يجب استخدام التصنيع الفعال للحفاظ على ميزة تنافسية. نحن ندير المشاريع والموارد ، ونطور إستراتيجية التصنيع ، ومتطلبات المواد ، وتعليمات العمل ، وإعداد المصنع لاحتياجات عملائنا الخاصة. من خلال خبرتنا في التصنيع المركب في شركة AGS-TECH Inc. (http://www.agstech.net) يمكننا ضمان حلول تصنيع عملية. يشمل دعم العمليات لدينا تطوير وتدريب وتنفيذ عمليات التصنيع المركب لأجزاء مركبة محددة أو خط إنتاج كامل أو مصنع يعتمد على طرق التصنيع المركبة ، مثل قولبة التلامس ، والتسريب بالفراغ ، وضوء RTM.

تطوير عدة

يعد تطوير المجموعة خيارًا قابلاً للتطبيق بالنسبة لبعض العملاء. تتكون مجموعة المواد المركبة من أجزاء مقطوعة مسبقًا يتم تشكيلها حسب الضرورة ثم ترقيمها لتلائم الأماكن المخصصة لها في القالب تمامًا. يمكن أن تتكون المجموعة من كل شيء من الأوراق إلى الأشكال ثلاثية الأبعاد المصنوعة باستخدام التوجيه باستخدام الحاسب الآلي. نقوم بتصميم مجموعات على أساس متطلبات العملاء للوزن والتكلفة والجودة ، وكذلك الهندسة وعملية التصنيع وتسلسل الترتيب. من خلال القضاء على التشكيل في الموقع وقطع الألواح المسطحة ، يمكن للأطقم الجاهزة تقليل أوقات التصنيع وتوفير العمالة وتكلفة المواد. يتيح لك التجميع السهل والملاءمة الدقيقة تحقيق جودة عالية باستمرار في وقت أقصر. نقوم بتنفيذ عملية مجموعة محددة جيدًا تمكننا من تقديم عروض تنافسية وخدمة وأوقات تحويل سريعة للنماذج الأولية وعمليات الإنتاج. أنت تحدد أجزاء التسلسل التي ستديرها والأجزاء التي سنديرها ونقوم بتصميم وتطوير مجموعاتك وفقًا لذلك. توفر مجموعات المواد المركبة المزايا التالية:

• تقصير وقت وضع اللب في القالب

• زيادة الوزن (انخفاض الوزن) والتكلفة وجودة الأداء

• يحسن جودة السطح

• يقلل من معالجة النفايات

• يقلل من مخزون المواد

 

اختبار ومراقبة الجودة للمواد المركبة

لسوء الحظ ، لا تتوفر خصائص المواد المركبة بسهولة في الكتيب. على عكس المواد الأخرى ، تتطور خصائص المواد للمركبات أثناء بناء الجزء وتعتمد على عملية التصنيع. يمتلك مهندسونا قاعدة بيانات شاملة لخصائص المواد المركبة ويتم اختبار المواد الجديدة باستمرار وإضافتها إلى قاعدة البيانات. يتيح لنا ذلك فهم أوضاع الأداء والفشل للمركبات وبالتالي تحسين أداء المنتجات وتوفير الوقت وتقليل التكلفة. تشمل قدراتنا التحليلية والميكانيكية والفيزيائية والكهربائية والكيميائية والبصرية والانبعاثات وأداء الحاجز والنار والعملية والاختبار الحراري والصوتي للمواد والأنظمة المركبة وفقًا لطرق الاختبار القياسية ، مثل ISO و ASTM. بعض الخصائص التي نختبرها هي:

• إجهاد الشد

• الضغط الضغط

• اختبارات إجهاد القص

• لاب القص

• نسبة بواسون

• اختبار الانحناء

• كسر صلابة

• صلابة

• مقاومة التشقق

• مقاومة الضرر

• دواء

• مقاومة اللهب

• مقاوم للحرارة

• حد درجة الحرارة

• الاختبارات الحرارية (مثل التحليل الميكانيكي الديناميكي (DMA) ، و TMA ، و TGA ، و DSC)

• قوة التأثير

• اختبارات التقشير

• لزوجة مطاطية

• ليونة

• الاختبارات التحليلية والكيميائية

• التقييمات المجهرية

• اختبار غرفة درجة حرارة مرتفعة / منخفضة

• المحاكاة البيئية / التكييف

• تطوير الاختبار المخصص

ستمنح خبراتنا المتقدمة في اختبار المواد المركبة عملك الفرصة لتسريع ودعم برامج تطوير المركبات الخاصة بك وتحقيق جودة وأداء قويين لموادك ، مما يضمن الاحتفاظ بالميزة التنافسية لمنتجاتك وموادك وتطويرها ._cc781905-5cde -3194-bb3b-136bad5cf58d_

 

الأدوات للمركبات

تقدم AGS-Engineering خدمة تصميم أدوات شاملة ولديها شبكة واسعة من الشركات المصنعة الموثوقة التي تساعدنا في تنفيذ إنتاج الأجزاء المركبة. يمكننا المساعدة في إنشاء أنماط رئيسية لبناء القوالب والاقتحام والنماذج الأولية. تعتبر قوالب تصنيع الهياكل المركبة ضرورية لجودتها النهائية. لذلك يجب تصميم القوالب والأدوات بشكل صحيح لتحمل البيئة القاسية المحتملة لعملية التشكيل من أجل ضمان جودة الأجزاء وطول عمر الإنتاج. في كثير من الأحيان ، تكون قوالب تصنيع الهياكل المركبة عبارة عن هياكل مركبة في حد ذاتها.

​

دعم المواد والمعدات

اكتسبت AGS-Engineering خبرة ومعرفة متراكمة بالمعدات والمواد الخام المستخدمة في التصنيع المركب. نحن نفهم طرق التصنيع المختلفة والتكنولوجيا المستخدمة في صنع الأجزاء المركبة. يمكننا مساعدة عملائنا في اختيار وشراء الآلات والآلات والمعدات المستخدمة في التصنيع المركب ، والمواد الاستهلاكية بما في ذلك المواد القربانية أو المؤقتة المستخدمة لمساعدة الأجزاء المركبة المصنعة ، والمواد الخام المستخدمة معًا لتصنيع الأجزاء المركبة ، وتحسين صحة مكان عملك والسلامة أثناء الجمع بين المصفوفة الصحيحة للمواد وتحسين إنهاء منتجاتك ، فإن المجموعة الشاملة لمصنع ومعدات المواد الخام مجتمعة لإنتاج المنتجات النهائية. اختيار عملية التصنيع الصحيحة ، التي يتم إجراؤها في المصنع الصحيح ، والمعدات والمواد الخام الصحيحة ستجعلك تنجح.

​

القائمة الملخصة للتقنيات المركبة التي يمكننا مساعدتك بها هي:

• التركيبات والأقراص المقواة بجزيئات

• التركيبات والألياف المقواة بالألياف والألياف والأسلاك

• مركبات مصفوفة البوليمر و GFRP ، CFRP ، أراميد ، كيفلار ، نومكس

• تركيبات المصفوفة المعدنية

• تركيبات السيراميك المصفوفة

• مركبات الكربون الكربونية

• التراكيب الهجينة

• التراكيب الهيكلية والتركيبات الصفيحية وألواح السندويش

• المركبات النانوية

 

قائمة مختصرة بتقنيات معالجة المركبات التي يمكننا مساعدتك بها هي:

• صب الاتصال

• حقيبة التفريغ

• كيس الضغط

• فرن الضغط

• رذاذ المتابعة

• النفخ

• عملية الإنتاج المسبق

• لف ملف

• صب الطرد المركزي

• التغليف

• ألياف موجهة

• الغرفة الكاملة

• طين الماء

• مجمع بريمكس / صب

• صب الحقن

• التصفيح المستمر

 

تقوم وحدة التصنيع AGS-TECH Inc. بتصنيع وتوريد المواد المركبة لعملائنا لسنوات عديدة. لمعرفة المزيد عن إمكانيات التصنيع لدينا ، ندعوك لزيارة موقع التصنيع الخاص بناhttp://www.agstech.net