“قومي البحوث” ينجح في إنتاج ألواح للصدمات لاستخدامها بصناعة السيارات

نجحت باحثه بالمعهد القومي للبحوث في انتاج الواح من المواد المركبة المقاومه للصدمات مدعمه بالاقمشه المنسوجه لاستخدامها في صناعة السيارات.

واوضحت دكتوره نرمين محمد علي الباحث بقسم هندسه الغزل والنسيج بشعبه بحوث الصناعات النسجيه بالمركز القومي للبحوث انها اعتمدت دراسه تاثير استخدام انواع مختلفه من الاقمشه المنسوجه المنتجه باستخدام خامات محليه طبيعيه وصناعيه في تدعيم المواد المركبه لانتاج الواح متعدده الطبقات تتميز بقدرتها علي مقاومه الصدمات ويمكن استخدامها في تدعيم وتصنيع السيارات.

واضافت انه من خلال البحث تم انتاج سبعه وعشرين نوعا من الاقمشه المنسوجه باستخدام ألياف البولي استر، الكتان، الزجاج، النايلون مع بعض المتغيرات تمثلت في التركيب النسجي وكثافه الخيوط في المنسوج، كما تم استخدام اقمشه غير منسوجه من البولي استر للطبقه الوسطي وكذلك استخدام نوعين من الراتنجات البوليمريه (البولي استر والايبوكسي) وهي راتنجات تتميز بعدم امكانيه اعاده تشكيلها بالحراره بعد تحولها الي ماده صلبه .

وتم اجراء الاختبارات المعمليه علي هذه الالواح من المواد المركبه من الاقمشهالمنسوجه وذلك لتقييم خواصها من حيث قدرتها علي مقاومه الصدمات واجهادات الانثناء والشد . وتم دراسه تاثير كل نوع من الراتنجات المستخدمه علي الخصائص الميكانيكيه لهذه الالواح وتم تقييمها لاختيار افضلها من حيث الكفاءه في تحقيق الغرض الوظيفي.

وفي حديثها لاخبار مصر اوضحت د. نرمين محمد علي انه قد تزايد في العقود الاخيره السعي لاكتشاف مواد جديده بديله عن الخامات التقليديه المستخدمه في كثير من التطبيقات الصناعيه وذلك للايفاء بمتطلبات التطور الصناعي من حيث العمل علي تحسين الانتاجيه مع انخفاضالتكلفه. وعليه توجهت الانظار نحو استخدام المواد المركبه (Composite Materials) في كثير من المجالات وذلك لخواصها الفريده والتي جعلتها تتفوق علي الكثير من الخامات التقليديه مثل الصلب والالومنيوم.

وتعرف المواد المركبه علي انها مواد مؤلفه من الالياف المدعمه (Reinforcement) والتي تتميز بخواص الاداء العالي من الناحيه الميكانيكيه حيث تعمل علي مقاومه الاحمال والاجهاد الواقعين عليها، ومن ماده الاساس ((Matrix وهي الراتنجالبوليمري ذو الخواص الميكانيكيه والحراريه الجيده الذي يعمل علي ترابط وحمايه الالياف من العوامل الخارجيه .علما بانه لا يحدث اي تفاعل بين هذا المزيج ويحتفظ كل مكون بخصائصه، وتتكون ماده جديده تتوافر فيهاخصائص متميزه تفوق خواص كل من الالياف والراتنج كلا علي حدا. ونظرا للخصائص الفريده التي تتميز بهاالمواد المركبه من حيث التناسب بين قوتها ومتانتها العاليه مع انخفاض الوزن الي جانب مرونه التصميم وسهوله التصنيع ، ثبات الابعاد ، مقاومه العوامل الجويه المختلفه، مقاومه المواد الكيميائية ، مقاومه التاكل ، طول العمر الافتراضي ، الخ. فاصبحت المواد المركبه تستخدم علي نطاق واسع في العديد من التطبيقات الصناعيه مثل الهندسه الانشائيه، السيارات، الفضاء، المجال البحري، هندسه الطيران، والسلع الرياضيه، الاستخدامات الحربيه، التطبيقات الطبيه ، الخ.

واوضحت د. نرمين ان استخدام المواد المركبه المدعمه بالالياف النسجيه اظهر خصائص ميكانيكيه تفوق خمس مرات الصلب في القوه وتتراوح معدلات الانخفاض في الوزن من (30-80 ٪) وهو ما يترجم الي انخفاض في وزن جسم السياره وزياده سرعتها مع استهلاك اقل للوقود والحفاظ علي البيئه من التلوث والحد من انبعاث عوادم السيارات مثل ثاني اكسيدالكربون ، الي جانب الوفاء بمتطلبات السلامه والامان حيث يؤدي الي تحسين مقاومه السيارات للتحطم عند التعرض لحوادث الطرق.

واضافت انه في الاونه الاخيره زاد الاتجاه لاستخدام الالياف الطبيعيه في تدعيم المواد المركبه لانتاج مواد صديقه للبيئه بحيث تكون قابله لاعاده التدوير بعد انتهاء عمرها الافتراضي. فاصبحت تستخدم في تصنيع الاجزاء الداخليه في السياره حيث تساعد علي عزل الصوت والحراره وتسهم في انخفاض تكاليف الإنتاج. وتستخدم المواد المركبه في تصنيع السيارات بفئاتها المختلفه مثل السيارات الصغيره الخاصه، السيارات الرياضيه، الشاحنات والحافلات والمركبات المدرعه التي تتميز بقدرتها العاليه علي الحمايه من الرصاص والقذائف المدفعيه. فتستخدم في تصنيع العديد من المكونات الهيكليه للسيارات مثل الاكصدامات ، الرفارف، الغطاء الامامي ، الشنطه ، الابواب، الشاسيه ، الخ. ومثل هذه الاجزاء تكون عرضه للتحطم اثناء الحوادث لذا فانه من المهم تعزيز قوتها من اجل الحد من الخسائر والحفاظ علي سلامه ركاب السياره .

ومن خلال نتائج الدراسه تم التوصل الي ان الاقمشه المنسوجه المستخدمه في تدعيم الالواح المصنعه من المواد المركبه ساهمت بشكل كبير في تحسين خواص تحمل المواد المركبه للصدمات وزياده مقاومتها للكسر. كما ان افضل عينه انتجت تجمع بين الخصائص المطلوبه من حيث القدره العاليه علي مقاومه الصدمات هي الواح المواد المركبه المدعمه باستخدام الاقمشه المنسوجه المخلوطه من خامات البوليستر والزجاج والمنفذه باستخدام النسيج الاطلسي والمجهزه باستخدام راتنج البوليستر. وتم تطبيق هذه الالواح وتشكيلها علي هيئه نماذج لاكصدامات السيارات.