بررسي خواص و تأثير متغيرهاي منسوج در منسوجات هيبريدي خودروان‌كار

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي نساجي

دكتري

امروزه استفاده از روان‌كارهاي خشك و يا جامد در صنعت رو به افزايش است. پلي تترافلوئورواتيلن (تفلون) داراي كمترين ضريب اصطكاك و درنتيجه بالاترين قابليت براي روان‌كاري را دارا است. اما مقاومت سايشي پايين اين ماده، مي‌تواند كاربرد آن را محدود سازد. براي حل اين مسئله، تفلون معمولاً به‌صورت ماده مركب با ساير مواد به كار مي‌رود تا از اين طريق خواص مكانيكي و سايشي آن بهبود يابد. به نظر مي‌رسد ايده استفاده از روش بريدينگ براي تجميع خواص تريبولوژي و مكانيكي ياتاقان‌ها اين تحقيق را به دو هدف رهنمون نمايد. يكي از اهداف، نحوه هيبريد نمودن نخ‌هاي تشكيل‌دهنده براي تهيه ماده مركب و ديگري شكل استوانه بدون درز حاصل از روش بريدينگ براي يكنواختي سطح داخلي ياتاقان مي‌باشد. در اين پژوهش به مطالعه و ساخت منسوج داراي ويژگي‌هاي تريبولوژيكي مطلوب پرداخته شد. جهت ساخت اين منسوج نخست نخ هيبريدي متشكل از دو جزء مقاوم كننده و جزء روان‌كار (نخ تفلون) توسط دستگاه بريد دوبعدي توليد گرديد. سپس اين نخ‌ها به‌طور جداگانه توسط ماشين‌هاي بريد دوبعدي و سه‌بعدي با يكديگر درگير شده و سازه‌هاي بريد دوبعدي و سه‌بعدي از نخ هيبريدي به دست آمد. با ساخت كامپوزيت اين منسوج‌ خواص تريبولوژيكي و خواص مكانيكي موردبررسي قرار گرفت. ميزان اصطكاك براي كليه كامپوزيت‌ها قابل‌قبول و در حد انتظار بود كه خود يكي از مزاياي حضور تفلون به‌عنوان فيلم روان‌كار است. در مقايسه نوع مقاوم‌كننده رفتار اصطكاكي و سايشي كامپوزيت‌هاي كربن، اصلاً مطلوب نبوده و كامپوزيت‌هاي كولار رفتار بهتري از خود نشان دادند. فيلم روان‌كار در دو نمونه شيشه و كولار به‌خوبي تشكيل‌شده و نقش‌آفريني مي‌كند. نتيجه قابل‌تأمل ديگر اينكه سازه بريد دوبعدي داراي نرخ سايش به‌مراتب بهتري نسبت به سازه سه‌بعدي بود. به‌منظور بررسي اثر چسبندگي رزين اپوكسي و تفلون آزمون ميكروباند صورت پذيرفت. تحليل‌هاي مربوطه به كمك تصويرهاي ريزساختار و همچنين نتايج آزمون ميكروباند حاكي از ضعيف بودن چسبندگي بين اين دو جز بود. البته اين چسبندگي ضعيف به جدا شدن ليف از رزين و سهولت در تشكيل فيلم روان‌كار كمك كرد. همچنين ازآنجايي‌كه بعضي از خواص مكانيكي اين‌گونه كامپوزيت‌ها مهم و تعيين‌كننده هستند آزمون خواص فشاري (تورفتگي) به دو روش و آزمون پانچ برشي به‌كاربرده شد و رفتار مكانيكي كامپوزيت مورد ارزيابي قرار گرفت. همچنين آزمون ضربه كه كمك شاياني به درك پديده چسبندگي ليف و ماده زمينه و رفتار كل مجموعه كامپوزيت مي‌كند نيز انجام شد. منحني‌هاي به‌دست‌آمده از آزمون تورفتگي تا شكست، حاكي از رفتار متفاوت ساختار بريد دوبعدي و سه‌بعدي بود. از آزمون تورفتگي به‌صورت سيكلي (بارگذاري-باربرداري) نيز پارامترهايي همچون مدول و سختي استخراج شدند. در رابطه با آزمون پانچ برشي، نمونه‌هاي ساختار بريد دوبعدي استحكام برشي بالاتري داشتند. بديهي است نمي‌توان خواص ساختاري مطلوب توأم با خواص ضربه بالا داشت و نتايج آزمون ضربه ‌اين موضوع را تائيد مي‌كند. نمونه‌هاي داراي استحكام برشي پايين از خواص ضربه بسيار خوبي برخوردار بودند. اين مشاهدات در تصاوير SEM نيز مشهود بود. درنهايت پس از انجام مراحل عملي پژوهش، مدل‌سازي فرآيند و برازش منحني به كمك روش مدل‌سازي معتبر رگرسيوني با كمك از رويه پاسخ سطح انجام شد. كليه مدل‌ها، معادلات و نمودارهاي نهايي به كمك آناليز آماري بررسي و كفايت آن‌ها تائيد شد. خروجي معادلات نهايي مدل با نتايج عملي مقايسه و تطبيق داده شد.

210890

تكنولوژي نساجي

مهندسي نساجي

دانشگاه صنعتي اصفهان

صالح اكبرزاده، رمضانعلي ابوزاده

مجيد صفرجوهري، رضا جعفري ندوشن، مهدي حجازي

محمد شيخ زاده