بسم ال الرحمن الرحيم

وحدة آلية لتصنيع المواد المركبة متعددة الطبقاتAutomatic Unit for Manufacturing of

Sandwich Panel Compositesهبة الرحمن أحمد

Hebatalrahman A

المواد المركبة عديدة الطبقات هي اول انواع المواد المركبة التي عرفت قرابة الحرب العالمية الثانية عيوب طريقتي تصنيع المواد المركبة عديدة الطبقات سواء القوالب المفتوحة والمغلقة تتلخص فيما –

يلي :-

تعد طريقة بدائية للغاية –تعتمد بشكل أساسي علي كفاءة العمالة الفنية التي تقوم بالتصنيع والتركيب –عدم القدرة علي التحكم الوتوماتيكي في عملية التصنيع. –بطيئة ول تصلح للنتاج الكمي الكثيف.–عدم دقة البعاد –عدم القدرة علي التحكم في عوامل التصنيع بشكل دقيق مما يؤثر بشكل كبير علي طبيعة المنتج الناتج– يسبب فجوات هوائية تعد عيبا خطيرا في المنتج النهائي حيث يمكن أن تتسبب في القالب المفتوح–

الكسر وخاصة تحت تأثير الحمال ونلحظ أن المنتج منها ذو سطح مصقول من جانب واحد فقط بينما يكون غير متجانس أو متساوي من الجانب الخر.

و كفاءة هذه الطريقة . . تتركز عيوبها في أنها أكثر تكلفة و تحتاج لتقنية أكثر دقةالقوالب المغلقة– تعتمد في المقام الول علي كفاءة عملية التسخين.

الوحدة ذات مميزات تصنيعية عديدة علي النحو التالي:-– Matrix settingللوحدة القدرة علي التحكم في درجة تصلد المادة الضامة •للوحدة القدرة علي تشكيل الشكال شديدة التعقيد•للوحدة القدرة علي عمل اللواح والعمدة والبلوكات والشكال العملقة بسرعة فائقة وبكفاءة •

عالية في البعاد والمناسيب للوحدة القدرة علي تجنب الخطاء البشرية واعتماد التصنيع علي كفاءة العمالة•سهولة إخراج المنتج النهائي والتقليل من حجم الفاقد للحد الدني•المنتج النهائي يتميز بدقة وثبات البعاد وجودة واستواء كل السطحين العلوي والسفلي•

الوحدة بديلة للنظمة اليدوية والبدائية المستخدمة لتصنيع المواد المركبة عديدة الطبقات•القدرة علي التحكم الوتوماتيكي في معدل التغذية وترتيب الطبقات مع إمكانية التدخل البشري •

(التحكم اليدوي) عند الضرورة Rateالوحدة تصلح كذلك لصب الكثير من أنواع المعادن مع التحكم في معدل التجمد •

Solidification في تصنيع المواد المركبة ذات أساس معدني وعديدة الطبقات) Woven rovenالوحدة متوافقة مع كافة أنواع الاضافات مثل ألواح التدعيم و شبكات الفيبر (•

Long yarnواللياف الطويلة

تصنيع المواد المركبة عديدة الطبقات علي اختل ف نوعية التدعيم سواء –) أو حصيرة Short fibers) أو قصيرة(long yarnأليا ف طويلة(

)woven roven (-: للمواد المركبة عديدة الطبقات له تطبيقات عديدة فيتصنيع اللواح والعمدة والبلوكات العملةقة–صناعة السيارات والسفن وهياكل الطائرات وصناعة التشييد والبناء وغيرها.– والمطاط الصناعيelastomersتصنيع أنواع من –

تصنيع الكشكال المعقدة ذات الجحجام الكبيرة–

تصنيع البلتستيكات المؤلفة من اللدائن والبوليمرات السائلة–تصنيع المواد المركبة ذات أتساس معدني خاصة من النوعية متعددة الطبقات –

sandwich panel ذات أتساس من sandwich panelتصنيع المواد المركبة متعددة الطبقات –

البوليمرات السائلة أو اللدائن المتصلدة بالحرارة أو المعادن

• للماكينة : لرئيسية ا الجزاء لمتعددة • ا الطبقات ذات المركبة المواد نة كي ما أجزاء :- تتكون عدة من الطبقات (التسطمبة ) وفيه يتم تشكيل وتصنيع المادة المركبة ويكون معدنيا ويتم طلء تسطحه الداخلي لمنع اللتصاق قالب تحضير المادة المركبة•القاعدة السفلية للقالب تكون مثبته علي منضدة ولكنها ةقابلة للحركة لتسهيل أخراج المشغولة من القالب.قاعدة القالب المتحركة •تكون منفصلة عن جسم القالب ومحيطه به من الخارج ودرجة جحرارتها تتوةقف علي درجة تصلد المادة المصنعةالسخانات • درجة) يقع التدريج علي المنضدة الحاوية للقالب جحول القاعدة السفلية المتحركة للقالب، ويستخدم لضبط اتجاه 360 (المنقلة تدريج التدريج•

التدعيم عند الزاوية المطلوبةعبارة عن بروز خارج جسم القالب به مسامير محوية تسهلة الفك والتركيب لفك القالب عنصر تثبيت القالب علي المنضدة ذات التدريج •

وتركيبه عند زاوية التدعيم المطلوبةجحيث يتم لف اللياف عليه ) Rollلاضافة المادة المقوية علي كشكل خيوط أو علي كشكل كشبكي يكون اتسطوانيا (بكرة فرد المواد المقوية •

ويكون علي يمين القالب ويتحرك إلي اليسار لواضع طبقة اللياف علي تسطح القالب.يقع علي يمين القالب وجحافته متاخمة للقالبالمقص القاطع الول •يقع علي يسار القالب وجحافته متاخمة للقالبالمقص القاطع الثاني •لتوزيع المادة الضامة والاضافات داخل جسم القالبالمغذي العلوي • تواضع به مادة التساس في الحالة السائلة وكذلك الاضافات المسحوةقة ويزود بسخان لحفظ وعاء تجميع المواد المستعملة في التصنيع•

المادة تسائلة جحتى تمام التوزيع والتصنيع. لتوزيع المادة السائلة والاضافات °180يعلق المغذي فوق تسطح القالب العلوي ويتحرك في المستوي عمود تعليق وتحريك المغذي •

بانتظام علي طول وعرض القالب مزودة بموتور وجحساس تسرعة جحيث يتم التحكم في معدل التغذية من خلل التحكم في تسرعة الحركة وحدة التحكم في معدل التغذية• تقع في أتسفل المغذي ويتم تغيير الشبكة بشبكات ذات أةقطار مختلفة للتحكم في معدل التغذيةشبكات التوزيع متغيرة القطار• عبارة عن متوازي مستطيلت من الصلب أبعاده مطابقة لبعاد القالب ومزود بأثقال مختلفة المدماك (الرافع العلوي ) غطاء السطمبة•

ويتحرك المدماك بحيث تكون جحركته لجحقة لشوط التغذية والغرض منه هو اضبط المنسوب العلوي والتخلص من الفجوات الهوائية يثبت عليه ةقاعدة القالب السفلية القابلة للحركة ويعمل علي تحريها راتسيا لعلي ولتسفلالرافع السفلي• القاعدة السفلية المخصصة لتثبيت كل أجزاء الماكينة في أراضية الوركشة.قاعدة التثبيت• عبارة عن جحامل مثبت في القاعدة ويمتد بطول الماكينة ليعلق عليه المغذي أثناء جحركته لتغذية القالب.حامل المغذي العلوي• عبارة عند تدريج خارجي مماثل للتدريج الداخلي للقالب لقياس تسمك الطبقات المضافة والتحكم مقياس السمك الجانبي لقياس الرتفاع•

فيه.

ةقالب تحضير المادة المركبة (التسطمبة ).1ةقاعدة القالب المتحركة .2السخانات .3 درجة) 360التدريج (المنقلة تدريج .4تثبيت القالب علي المنضدة ذات التدريج .5بكرة فرد المواد المقوية .6المقص القاطع الول.7المقص القاطع الثاني.8المغذي العلوي .9وعاء تجميع المواد المستعملة في التصنيع.10عمود تعليق وتحريك المغذي .11صمام التحكم في معدل التغذية.12كشبكات التوزيع متغيرة الةقطار.13المدماك (الرافع العلوي ) غطاء التسطمبة .14الرافع السفلي.15ةقاعدة التثبيت.16جحامل المغذي العلوي .17مقياس السمك الجانبي لقياس الرتفاع .18

:-خطوات التشغيل ويتلخص في عدة خطوات•تجهيز قالب الصب •التغذية بمادة التساس ( البلتستيك المتصلد بالحرارة أو المعدن) •

التدعيم وإضافة اللياف المقوية–التسوية وإخراج الفجوات الهوائية•تتكرر العملية عدة مرات حسب عدد الطبقات المطلوبة علي النحو التالي :-•

) يتم تصنيعه من المعدن أو السيراميك حسب المادة المراد تصنيعها وتفضل القوالب المعدنية لخفة وزنها وعدم قابليتها للكسر 1القالب (•) متحركة يتم تبطين القالب من الداخل بمواد غروية لزجة 2وقدرتها علي تحمل تغير درجات الحرارة وتكون قاعدة القالب السفلية (

ومزلقات لتسهيل انفصال السطح السفلي والجوانب المتحركة.) تكون خارجية في جسم القالب ويراعي أن تكون موزعة علي قاعدتي القالب العلوية والسفلية وجانبي القالب خاصة في 3السخانات(•

المشغولت الكبيرة. يتم التحكم في درجة حرارة المادة السائلة مع تغير معدل التغذية من خلل التحكم في درجة الحرارة ومعدل إضافة المادة.

) حركة حرة عند ضبط زاوية التدعيم عند الدرجة المطلوبة مما يستوجب دوران القالب في اتجاهات 4تكون حركة القالب علي منقلة (•ه لوضعه الصلي وبعد تحريك القالب للزاوية المطلوبة يتم تثبيته قبل بداية شوط التغذية حيث يتم تثبيت متباينة حول محورة وإعادت

) عبارة عن خوابير ذات نتؤات خارجية (مزودة بألن كاي) يتم فكها بسهولة 5القاع والجوانب في جسم القالب بواتسطة عنصر تثبيت (

) ويستطيع الحركة 11) ،(17) يتحرك علي عمود حامل (10) يتصل بوعاء تجميع المادة السائلة (9تتكون الوحدة من مغذي علوي (•) تسرعة حيث يتم التحكم في معدل التغذية من 12 درجة في المستوي ويمكن التحكم بسرعته بواتسطة موتور ثابت مزود بحساس (180

خلل التحكم في تسرعة الحركة ) السفلية الموجودة في الجزء السفلي من المغذي حيث يمكن زيادة معدل 13) يتم من خلل أبعاد الشبكات (12التحكم في معدل التغذية(•

التغذية للمادة السائلة من خلل زيادة الفتحات أو التقليل من كثافة الفتحات.) 6)ليكون تسطحه موازيا للجزء التسطواني (15ميكانيكية حركة القالب تتلخص في أن يتحرك القالب لعلي بواتسطة الرافع السفلي (•

لوضعه الول مع إعادة (roll)، يعود الجزء التسطواني (ال 8)،(7وبعد فرد اللياف يتحرك لتسفل مع حركة المقصىات الجانبية( اللياف المتبقية إلي مكانها علي طول الجزء التسطواني مما يعمل علي تقليل الفاقد.

) يتحرك بحيث تكون حركته لحقة لشوط التغذية والغرض منه هو ضبط المنسوب العلوي والتخلص من الفجوات الهوائية، 14المدماك (•بعد تمام عملية التغذية والدمك وذلك بالسمك ) 18يتحرك القالب بالمسافة المحددة علي التدريج مقياس السمك الجانبي لقياس الرتفاع (

المطلوب للطبقة المضافة

المنافسةمميزات الوحدة

تحول الطريقة البدائية اليدوية التي تعتمد علي sandwich panelأول وحدة اتوماتيكية لتصنيع المواد المركبة متعددة الطبقات كفاءة العمالة لطريقة اتوماتيكية يتم فيها التحكم في كافة عوامل التصنيع

عيوب النظم السابقةالمواد المركبة عديدة الطبقات عرفت منذ عصور سحيقة وتعد من أقدم أنواع المواد المركبة علي اللطل ق وتم تحديد •

الوصف العلمي لها أبان الحرب العالمية الثانية والمواد المركبة عديدة الطبقات تتكون من عنصرين أساسيين مادة لزجة ) ومادة مقوية وقد ألطلق عليها لفظ متعددة الطبقات أو ذات الرقائق أو Matrix(اللدائن المتصلدة بالحرارة) مادة الساس (

) لن تركيبها يعتمد علي توزيع المواد المكونة لها علي or (Sandwich structure)(Sandwich panelالسندوتش صورة لطبقات ترص فو ق بعضها البعض.

مع تنوع التطبيقات التي تحتاج للمواد المركبة عديدة الطبقات وتنوع قيم وأبعاد الجهادات وتوزيع الحمال التي تتعرض •لها فقد ظهرت أنواع جديدة من المواد المركبة عديدة الطبقات حيث أصبحت تتكون من أكثر من لطبقتين ومن أكثر من

نوعية من الاضافات كما أن التدعيم قد يكون أفقيا أو عموديا أو كلمهما أو مائل بزوايا معينه بحسب اتجاه وتوزيع الحمال.

تتم لطريقة تصنيع مهذه المواد المركبة عديدة الاضافات في قوالب مفتوحة أو قوالب مغلقة وبشكل يدوي حيث يجهز القالب • Long yarn) orوتصب لطبقة البلستيك أو المعدن ثم تواضع فوقها لطبقة من المواد المقوية (حصيرة) أو ألياف لطويلة

(Woven roven) تم تواضع الطبقات في تتابع بحيث تكون أول وأخر لطبقة من مادة الساس ((Matrix .(للمواد المركبة عديدة الطبقات تطبيقات عديدة في صناعة السيارات والسفن ومهياكل الطائرات وصناعة التشييد والبناء •

وغيرمها. ومع ذلك لم تشهد لطر ق تصنيعها تطوير يذكر وظلت يدوية.

• Guide:– What will it cost to develop your solution?– What are the ongoing fixed + variable costs?

الحمد ل رب العالمين

شكرا لتستماعكم