معماری
14

استفاده از فناوری نانو در شاسی و بدنه ماشین های کشاورزی

استفاده از فناوری نانو در شاسی و بدنه ماشین های کشاورزی

 

شرایط کار سخت برای ماشین آلات کشاورزی به خصوص تراکتورها، کمباین ها و دیگر ماشین هایی که در محل زمین یا باغ استفاده می شوند ضرورت به کارگیری قطعات بادوام تر و مقاوم تر را بیشتر بیان می کند. استفاده از نانوذرات خاک رسی و نانو لوله های کربنی برای تولید نانوکامپوزیت هایی که مشخصه های مکانیکی بهبود یافته ای نسبت به کامپوزیت های معمولی دارند، می تواند رویکرد جدیدی برای سبک تر کردن و حتی جایگزین کردن با قطعات فلزی در ماشین آلات کشاورزی باشد. این مسئله نه تنها بر افزایش طول عمر این تجهیزات تاثیرگذار است بلکه با سبک تر شدن آن ها، کاهش مصرف سوخت و در نتیجه کاهش آلودگی های زیست محیطی را نیز خواهیم داشت.
نانوکامپوزیت های نایلون که در دهه ۱۹۸۰ توسط شرکت تویوتا ساخته شدند، اولین نانوکامپوزیت تجاری موفق بوده، هم اکنون نیز بیشترین کاربرد را در میان انواع مختلف نانوکامپوزیت ها دارند. در اوایل سال ۱۹۹۰ شرکت تویوتا از نانوکامپوزیت های نایلون – رس در پوشش کمربندهای ایمنی خودرو استفاده کرد. از آن زمان تاکنون، تویوتا مجوز فناوری نانوکامپوزیت نایلونی خود را به شرکت های Ube Industries در ژاپن و Nanocor در ایالات متحده واگذار کرده است. همچنین شرکت Nanocor مجوز این فناوری را به شرکت های کوژکی که به دنبال ساخت نانوکامپوزیت های نایلون ۶ هستند، واگذار می کند. شرکت ژاپنی Ube Industries یکی از اولین شرکت هایی است که نانوکامپوزیت تجاری تولید کرده است. محصول این شرکت که ( هیبرید نایلون – خاک رس ) یا NCH نام داشت از پلیمرهای نایلون ۶ و پلیمرهای مشترک نایلون ۶.۶- ۶ تشکیل شده بود و دارای کاربردهای پوششی و ساختمانی بود.
کاربردهای تجاری NCH عبارتند از : پوشش های مانعی نایلون ۶ برای بسته بندی مواد غذایی و یک پوشش تسمه تنظیم زمان برای موتورهای تویوتا.
شرکت انگلیسی Basell Polyolefins شریک خطرپذیر شرکت های BASF و Shell ، یکی از بزرگترین عرضه کنندگان پلی اتیلن و محصولات پلی اولفینی پیشرفته است.
این شرکت و شرکت های GM و Southern Clay Products در پروژه ای مشترک، یک پلکان نانوکامپوزیتی مبتنی بر اولفین های ترموپلاستیکی برای دو مدل از ون های شرکت جنرال موتورز تولید کرده اند.
شرکت آمریکایی Noble Polymers ترکیبات رزینی با کارآیی بالا و ابزارهای پلاستیکی تولید می کند. این شرکت، در سال ۲۰۰۳، نانوکامپوزیت مبتنی بر pp خود را با نام Forte تولید کرد. از نانوکامپوزیت مذکور برای اولین بار در ساخت پشتی صندلی خودروهای ۲۰۰۴ Honda Acura TL به صورت تجاری استفاده شد. بنا به اظهارات شرکت Noble ، نانوکامپوزیت Forte برای تولید کنسول مرکزی یک کامیون سبک مدل۲۰۰۶ به کار گرفته شد.
شرکت Unitika.Ltd در ژاپن، یکی از بزرگترین تولید کنندگان نانوکامپوزیت های نایلون ۶ برای کاربردهای خودروسازی است. یکی از محصولات این شرکت Nylon ۲۳۵۰ است که با استفاده از فناوری اختصاصی این شرکت ساخته می شود. در حین پلیمره کردن این محصول، از یک سیلیکات مصنوعی استفاده می شود. این محصول توسط Mitsubishi Motors برای ساخت پوشش های موتورهای مدل GDI به کار رفت. استفاده از نانوکامپوزیت برای این کاربرد به کاهش ۲۰ درصدی وزن و همچنین پرداخت سطح عالی منجر می شود.
علاوه بر این شرکت آمریکایی Honeywell با استفاده از نانوکامپوزیت نایلون ۶ و Polymeric Supply با استفاده از پلی استر اشباع نشده، در این حوزه محصول تولید می کنند.
شرکت آمریکایی GE Plastics عرضه کننده جهانی رزین های پلاستیکی و یکی از مشتریان اصلی نانولوله های چند دیواره شرکت Nanocor است. این شرکت یک رزین ترموپلاستیکی مهندسی مبتنی بر پلی فنیلن اتر، پلی آمیدها PAS و MWNT ها با نام تجاری Noryl GTX تولید می کند. چنانچه سایر افزودنی ها به این فناوری اضافه شوند، خانواده ای از رزین های با گستره وسیعی از ویژگی های فیزیکی و ترمومکانیکی تولید می شوند. این دو شرکت با همکاری یکدیگر، ترکیب Noryl پلی اکسید فنیلن (نایلون) را به منظور استفاده در قطعات خارجی اتومبیل که با روش الکتروستاتیک قابل رنگ شدن هستند، تولید کرده اند.
ویژگی های کلی Noryl GTX محصول شرکت Ge Plastics عبارتند از: مقاومت حرارتی بالا، ویژگی های الکتریکی بسیار خوب، پایداری هیدرولیکی، پایداری ابعادی، انقباض قالب پایین و خزش بسیار کم در دماهای بالا. علاوه بر این، بسیاری از محلول های آبی، شوینده ها، اسیدها و بازها بر روی این ماده بی تأثیر هستند.
لذا می توان از رزین های Noryl در فرآیندهای مختلفی مانند قالب گیری تزریقی، اکستروژن، قالب گیری بادی و قالب گیری فوم ساختمانی استفاده کرد. کاربردهای بالقوه این ماده عبارتند از : قطعات داخلی خودرو، کاربردهای بیرونی و درون کاپوت.
استفاده از فناوری نانو در تایر تراکتور و کمباین
تایر یکی از گران ترین قسمت های تراکتور است. با افزودن نانو ذرات به لاستیک تراکتورها و ماشین های کشاورزی می توان مقاومت لغزشی تایرها را بیشتر کرد و سائیدگی را تا ۵۰ درصد کاهش داد.
حضور نانوذرات باعث افزایش مقاومت سایشی، افزایش استحکام (بهبود خاصیت مکانیکی)، افزایش حد پارگی و حد شکستگی و زیبایی ظاهری لاستیک می شود. به علاوه همواری، صافی و ظرافت شکل ظاهری تایر را نیز به همراه دارد. همه این عوامل موجب ایجاد محصولی مرغوب و با کیفیت بالا می شود که توانایی دوام بیشتر در شرایط استفاده در تراکتورها را بدهد.
یکی از بزرگترین تولید کنندگان تایر به نام Cabot با موفقیت نانوذرات کاربیدسیلیکا را که توسط Nanoproducts Corporation Colorado با نام تجاری Pure Nano طراحی شده بود، تست کرد. با افزودن این نانوذرات به تایر، سایش ۵۰ درصد کاهش یافت. بااستفاده از این نانوذرات، مقدار لاستیک بوتیل مورد نیاز تایرها کاهش می یابد و تایرها سبک تر و ارزان تر خواهند شد و در حین حرکت خنک تر می مانند.
شرکت Mars Lander از آیروژل که از میلیون ها نانوحباب هوا تشکیل شده، در تایر استفاده کرده است که قسمت اعظم آن (۹۸ درصد) از هوا تشکیل شده است. بنابراین لاستیک تماما با نانو مواد فوق سبک جایگزین می شود.
فناوری نانو امروزه تحول عمیقی در صنعت به وجود آورده که با استفاده از این تکنولوژی در سطح وسیع در ایران ، می توان به پیشرفت های قابل ملاحظه ای دست یافت.

منبع : shaianyosefy.blogfa.com

پاسخ دهید