جستجو در تالارهای گفتگو

نوشتار حاضر، گزارش نهایی یك پروژه تحقیقاتی در زمینه بازیافت مواد كامپوزیتی است. هدف كلی این برنامه پژوهشی ، افزایش كاربرد كامپوزیت های پلیمری گرما سخت، از طریق توسعه فن آوری بازیافت مواد دور ریز بوده است. برای انجام این پروژه دو روش به كار گرفته شد : - روش كار در دانشگاه برونل به كار گیری مجدد كامپوزیت های گرما سخت خرد شده به عنوان پر كننده درپلیمرها و فن آوری مروبطه بود. یك فن آوری با فرآیندهایی كه به تولید محصولاتی با ارزش افزوده بالا منجر می شود. این فرآیندها به ویژه برای بازیافت قراضه های تقریبا تمیز و غیر آلوده كامپوزیتی مناسب هستند. - در دانشگاه ناتینگهام كار بر روش های حرارتی بستر سیال متمركز شده بود كه انرژی و الیاف را به شكلی مناسب برای تهیه محصولات با ارزش بازیافت می كنند. این فرآیند برای قراضه های آلوده و مخلوط با سایر مواد، حاصل از قطعات صنایعی همچون صنعت خودرو مناسب است. - این گزارش نتایج كارهای انجام شده در دانشگاه ناتینگهام را بیشتر مورد بررسی قرار می دهد. در این دانشگاه یك فرآیند بستر سیال به كار گرفته شد. فرآیندی كه بای بازیافت ماده تقویت كننده و انرژی از طریق سوزاندن زمینه پلیمری مواد كامپوزیتی مناسب است. سپس الیاف بازیافتی مشخصه سازی شده و كاربرد آنها درجاهایی كه ارزش افزوده بالایی دارند نشان داده شده است. - هدف اصلی این مطالعه، كامپوزیت های گرما سختی بود كه درحجم بالا به كارگرفته می شوند. كامپوزیت هایی با زمینه پلی استر، و فنلیك كه با الیاف شیشه تقویت شده و با مواد معدنی پر شده اند. كامپوزیت های الیاف كربن نیز مورد مطالعه قرار گرفته اند. فرآیند بستر سیال به كارگیری بستر سیال برای بازیافت الیاف و شیشه و انرژی از مواد كامپوزیتی، بر مبنای یك كار قبلی در دانشگاه ناتینگهام انجام شد كه درآن فرآیندهای گوناگون احتراق به عنوان روش بازیابی انرژی از كامپوزیتها مورد مطالعه قرار گرفته بودند. زمینه پلیمری كامپوزیت هنگام ورود به بستر سیال دما بالا تجزیه شده و این امر منجر به آزاد شدن الیاف و پركننده و خروج آنها از بستر به وسیله جریان گاز می شود. یك بستر سیال دراندازه های آزمایشگاهی و به قطر 315 میلی متر ساخته شده و هوای سیال ساز به صورت الكتریكی پیش گرم شد تا بستر در دمایی بیش از 750 درجه سانتی گراد كار كند. الیاف و پركننده ها پس از ترك بستر سیال به وسیله چرخانه از جریان گاز جدا شدند. پژوهشهای نخستین روی یك نمونه صنعتی پایه پلی استری انجام شد كه به روش قالب گیری ورقه ای ساخته شده بود. نتایج نشان دادند كه استحكام الیاف شیشه در طول فرایند با افزایش دما كاهش می یابد. با این وجود حداقل دمایی برای تجزیه پلیمر و آزاد شدن الیاف مورد نیاز بود. به این ترتیب دمای بهینه فرایند تعیین شد. در دمای 450 درجه سانتی گراد ، سوختن كامل نمی شد و به محفظه ای برای احتراق ثانویه نیاز بود كه در آن، گازهای بستر سیال، پس از جدا شدن از الیاف و پركننده ها بسوزند. پس از این محفظه، یك مبدل گرمایی قرارداده شد كه در آن از سوزاندن پلیمر انرژی به دست آید. بهینه سازی دستگاه بازیافت الیاف سیستم جریان گردبادی الیاف و پركننده نصب شده، نمی توانست الیاف را به طور كامل از پركننده جدا كند و برای دستیابی به الیافی با كیفیت بالاتر، به سیستم جداساز بهتری نیاز بود. به همین علت، یك توری چرخان روی مجرای بستر سیال نصب شد. با عبور گازهای خروجی بستر سیال از توری، الیاف در سوراخ های توری گیر می كنند. با چرخش توری، الیاف از جریان گاز خروجی جدا شده و داخل یك جریان هوای مخالف قرار می گیرند كه الیاف را از توری گذرانده و وارد مجرای جمع كننده می كند. ذرات پركننده روی شبكه توری جمع نمی شوند. این توری چرخان قادراست الیاف شیشه را با خلوص 80 در صد جمع آوری كند. آماده سازی مواد برای بازیافت قراضه های كامپوزیتی از داخل یك قیف و به وسیله یك ماردون به درون بستر سیال تغذیه می شوند. موثرترین روش آماده سازی، به كار گیری آسیاب چكشی برای خرد كردن ضایعات است، تا حدی كه از یك توری با شبكه های 5 تا 10 میلی متری عبور كنند. نتایج نشان دادند كه با كوچك تر شدن ابعاد مواد ورودی، روند فرایند بستر سیال سریع تر می شود و مواد باقی مانده دركف بستر در هر مرحله، كاهش می یابد. با این وجود درچنین شرایطی متوسط طول الیاف بازیافتی كوتاه تر است. علاوه بر قطعات SMC ، دیگر ضایعات كامپوزیتی تقویت شده با الیاف شیشه نیز از روش بستر سیال بازیافت شدند، از جمله قطعه ای از وینیل استر/ شیشه با پركننده سیلیس. هر دوی این كامپوزیت ها با روشی مشابه به روش ذكرشده برای قطعات SMC فرآوری شدند، اگر چه تجزیه رزین وینیل اسر بسیار كند تر از پلی استر انجام شد. یك صفحه فنلیك/ شیشه نیز بازیافت شد. رزین فنلیك زمان بیشتری برای تجزیه نیاز داشت و قطعات باقی مانده از الیاف شیشه با سختی به رشته های جداگانه تبدیل می شدند. بازیافت قطعات خودرو هدف اصلی این پروژه، نمایش امكان بازیافت قطعات كامپوزیتی كهنه و اسقاطی از طریق بستر سیال بود، به ویژه ضایعات صنعت خودرو كه در صورت ورود كامپوزیت به صنعت خودرو حجم زیادی خواهند داشت. این ضایعات اغلب به مواد دیگر چسبیده اند و قطعه انتخاب شده برای این آزمایش نیز درصندوق عقب یك خودرو- سازه ای ساندویچی متشكل از دو لایه پلی استر تقویت شده با شیشه و یك مغزی از فوم پلی اورتان – بود. این قطعه رنگ شده بود و تعدادی قطعه فلزی داخل آن قرار داشت. این قطع ابتدا با برش و سپس آسیاب چكشی به قطعاتی كوچك تر از 10 میلی متر خرد شد. سپس تمام محصولات آسیاب شده به درون بستر سیال تغذیه شد و دردمای 450 درجه سانتی گراد فراری شد. خلوص محصول به دست آمده 80 درصد بود. پس از آزمایش مقدار كمی زغال (ناشی از فوم پلی اورتان) و تعدادی قطعه فلزی در بستر سیال باقی مانده بود. بازیافت كامپوزیت های الیاف كربن چندین آزمایش نیز برای تحقیق در زمینه فرایند بازیافت الیاف كربن ازمواد كامپوزیتی انجام شد. ماده مورد آزمایش، قطعه ای اپوكسی- الیاف كربن بود كه به روش پیچش الیاف ساخته شده و با آسیاب چكشی به قطعاتی كوچك تر از 10 میلی متر رد شده بود. آزمایش های بستر سیال تا دمای 5 درجه سانتی گراد انجام شدند و نتایج نشان دادند كه تا این دما، اپوكسی از الیاف جدا شد ولی اكسیداسیون زیادی در سطح رخ نداد. الیاف كربن بازیافتی با میكروسكوپ الكترونی روبشی (SEM) بررسی شدند. این الیاف در شرایط مناسب قرار داشتند. مشخصه سازی الیاف شیشه بازیافتی الیاف شیشه بازیافتی به شكل تك رشته های كوتاه بودند. استحكام كششی، مدول یانگ و توزیع طول آنها مورد بررسی قرار گرفت. مدول این الیاف تغییری نداشت ولی كاهش محسوس در استحكام آنها مشاهده شد كه دلیل آن دمای بالای بستر سیال بود. استحكام الیاف بازیافتی در دمای 450 درجه سانتی گراد، نصف استحكام الیاف شیشه اولیه بود. این كاهش استحكام در مقالات نیز گزارش شده است. آزمایش های كنترل شده در كوره آزمایشگاهی ، نشان دادند كه این اثر به علت افزایش دمای فرایند است و به نظر میرسد كار مكانیكی در بستر سیال ، تاثیر محسوسی بر استحكام ندارد. اندازه گیری توزیع طول الیاف بازیافتی بسیار دشوار بود. پس از چندین مرحل تحقیق و بررسی، روش پردازش تصویری با به كار گیری چندین نرم افزار دقیق مورد استفاده قرار گرفت. به این ترتیب میانگین طول الیاف بازیافتی 5-3 میلی متر گزارش شد. بررسی تصویرهای میكروسكوپی الیاف نیز نشان دهنده كیفیت خوب الیاف و آلودگی سطحی بسیار كم بود. به این ترتیب فرایند بستر سیال روشی مناسب برای جداكردن الیاف از زمینه های پلیمری است. به كار گیری مجدد الیاف شیشه بازیافتی الیاف شیشه بازیافت شده تك رشته های كوتاهی بودند كه سفتی آنها برابر سفتی الیاف شیشه اولیه اما استحكام آنها كم تر بود. بر پایه شكل و اندازه آنها، امكان به كار گیری این الیاف دركاربردهای مورد بررسی قرار گرفت كه استحكام الیاف درآنها به اندازه سفتی مهم نبود. دو كاربرد با جزئیاتی كه درپی خواهد آمد مورد بررسی قرار گرفتند. در هر دوی این كاربردها الیاف بازیافتی مستقیما به جای الیاف نو به كار گرفته شدند. بنابر این می توان گفت الیاف بازیافتی این توان بالقوه را دارند كه به صورت موادی ارزشمند مورد توجه قرار گیرند. 1. تهیه پارچه سوزنی پارچه سوزنی الیاف شیشه كربرد های بسیاری ، در صنعت كامپوزیت و چه در دیگر صنایع دارد. این نوع پارچه ها به روش های گوناگون تهیه می شوند و متداول ترین روش، فرایندی تر مشابه روش شبیه به صورت تك رشته هایی درون یك مایع پراكنده شده و سپس روی یك پارچه توری یا الك خوابانده می شود تا بافت مورد نظر به دست آید. از آنجائی كه در بسیاری از كاربردها استحكام پارچه ویژگی زیاد مهمی نیست، این فرایند، فرایندی ایده آل به ویژه برای به كارگیری دوباره الیاف شیشه بازیافتی است. پارچه های تهیه شده با نسبت های گوناگون الیاف بازیافتی، از روش های متفاوتی ارزیابی شدند. به عنوان مثال مناسب بودن بافت سطحی این پارچه ها برای فراهم كردن سطح پرداخت نهایی خوب هم در آزمایشگاه (اندازه گیری زبری سطح) و هم بصورت صنعتی (به كار گیری به عنوان پوشش یك یا چند لایی) آزمایش شد و در هر دو آزمایش ، پارچه نو عمل كرد. آزمایش های محیطی نیز به این صورت انجام شد كه پارچه به عنوان بافت پوششی یك یا چند لایه به كار گرفته شد و سپس قطعه درمعرض محیط فرساینده مناسبی قرار گرفت و مجددا مشاهده شد كه كارایی پارچه تهیه شده از الیاف بازیافتی، تفاوتی با پارچه های نو نداشت. استحكام پارچه سوزنی بازیافتی، به علت كاهش استحكام تك تك الیاف، عمدتا كم تر از پارچه سوزنی نو بود، اگر چه طول كوتاه تر الیاف نیز تاثیر گذار بود. 2. قالب گیری تركیبات گرما سخت ساخت تركیبات گرم سخت به روش قالب گیری نیز فرصت مناسبی برای به كار گیری مجدد الیاف شیشه بازیافتی است. این مواد معمولا ركاربردهای نیازمند استحكام زیاد به كارگرفته نمی شوند و فرایند تركیب سازی آنها با كمی اصلاح، می تواند برای الیاف بازیافتی تغییر داده شود. آزمایش های انجام شده روی یك تركیب قالب گیری خمیری (DMC) درآزمایشگاه نشان دادند كه جایگزینی الیاف شیشه بازیافتی به جای الیاف معمولی تا 50 درصد تاثیر قابل ملاحظه ای بر ویژگی های مكانیكی ماده-استحكام كششی، مدول و استحكام ضربه ندارد. به دنبال این آزمایش ها، یك قطعه آزمایشی توسط یكی از شركتهای همكار در پروژه ساخته و به كار گرفته شد. برای ساخت این قطعه با كاربرد الكتریكی، 17 كیلوگرم تركیب خمیری شكل تهیه شد كه در آن 50 در صد الیاف شیشه با الیاف بازیافتی جایگزین شده بود. فرایند تركیب سازی وعملیات قالب گیری تحت تاثیر این جایگزینی قرار نرگفت و تركیب تولید شده از نظر ظاهری تفاوتی با سایر تركیبات نداشت. ویژگی های مكانیكی و الكتریكی قطعه DMC تولید شده با الیاف بازیافتی درمحدوده قابل قبولی قرار داشت. تحلیل اقتصادی به منظور ارزیابی چشم انداز احتمالی توسعه بیشتر فرایند بستر سیال و تعیین حوزه هایی كه اصلاح آنها می تواند به بیشتر عملی شد این فرایند منجر شود، یك برآورد اقتصادی ازاین فرایند انجام شد. برای انجام این تحلیل ابتدا یك كارخانه بازیافت د رمقیاس واقعی طراحی شده و تجهیزات مورد نیاز ، اندازه تجهیزات و شرایط كار آنها (دما، فشار، سرعت، جریان سیال و...) مشخص شد. نتایج نشان دادند كه برای سر به سر شدن هزینه های این كارخانه، توان بازیافت آن باید 10000 تن در سال باشد. برای این كه كارخانه پس از 10 سال، سالانه 3 درصد سود داشته باشد، توان بازیافت آن باید 15000 تن در سال باشد. تغییر و بهبود فرایند بستر سیال ممكن است به افزایش توان تولید و عملی تر شدن چنین طرح هایی منجر شود. تحلیل هزینه های مشابهی برای كارخانه بازیافت الیاف كربن شیشه ارزش بیشتری دارد، تاسیس چنین كارخانه ای با توان تولید چند صد تن الیاف در سال امكان پذیر خواهد بود. منبع : انجمن کامپوزیت ایران

به منظور اتصال قطعات پلاستیکی به قطعات دیگر که یا بسیار بزرگند یا بسیار پیچیده، از چسب و چسباندن حلالی، بست مکانیکی و انواع روش‌های جوشکاری استفاده می‌شود. در تمام این موارد هدف، تشکیل یک قطعه مونتاژ شده‌ی یکپارچه است. سامانه‌های چسب کاری، چند کاره هستند و در مواقعی که نیازمند اتصالات محکم و بادوام هستیم، نتایجی پایدار و قابل پیش بینی به بار می‌آورند. جوشکاری، تنها برای گرمانرم‌ها (و نه گرماسخت‌ها) مناسب است. در این روش سطوح مورد اتصال در محل تماس ذوب می‌شوند تا پیوندهای مولکولی قوی تشکیل گردند. جوشکاری پلاستیک در صنعت پلاستیک و به منظور درزگیری بسته‌بندی‌ها بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد. هر دو روش استفاده از چسب و جوشکاری پلاستیک در صنعت خودرو به صورت گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند. پشتیبانی فنی توسط متخصصان سازندگان بسپار پیشنهادات و پشتیبانی‌های فنی لازم برای اتصال و مونتاژ قطعات ساخته شده از موادشان را ارائه می‌کنند. شرکت Lanxess در راهنمای محصولاتش به این موضوع می‌پردازد که مهندسان طراح در ابتدا باید توجه کنند که چگونه می‌خواهند با اتصال اجزای مجزا، آن ها را به واحدهای عملیاتی تبدیل کنند. در این نوشته بست‌های مکانیکی شامل پیچ‌ها و میخ‌پرچ‌‌ها یکی از ارزان‌ترین و معمول‌ترین روش ها برای مونتاژهایی که می‌بایست قابل جداشدن باشند معرفی شده است. هم چنین جهت اتصال دائمی، چسب‌های حلالی در زمره‌ی ارزان‌ترین روش‌های اتصال ذکر شده است. در روش اتصال توسط چسب، چسب‌های دو جزیی اپوکسی و پلی‌یورتان می‌توانند استحکام پیوندی عالی ایجاد کنند. در این راهنما آمده است: چسب‌های بر پایه‌ی سیانو اکریلات‌ها می‌توانند پیوندهای سریعی ایجاد کنند ولی از طرفی به بسپار‌های پلی‌کربنات می‌توانند صدمه وارد کنند مخصوصاً اگر قطعات تنش درونی زیادی داشته باشند یا در فشار کاری زیادی قرارگیرند. چسب‌های اکریلیک دوجزیی استحکام پیوندی بالایی را نشان می‌دهند اما اغلب شتاب هنده‌شان به آمیزه‌های پلی کربناتی صدمه وارد می‌کنند. Lanxess توصیه می‌کند تمام قطعات برای تعیین یک چسب مناسب قبلاً آزموده و مدل شوند. پلاستیک‌ها را می‌توان هم به روش حرکت مکانیکی مانند ارتعاش جوش داد و هم با به کارگیری حرارت به منظور ذوب کردن محل اتصال. مونتاژ فراصوتی یکی از روش‌های پرکاربرد در گرمانرم‌ها است که به اتصالات دائمی، زیبا و دل پذیری می‌انجامد. ارتعاش مکانیکی با بسامد زیاد برای ذوب سطوح محل اتصال در اغلب روش‌های فراصوتی (جوشکاری، ردی (staking) ، جوشکاری نقطه‌ای و درونه ی فراصوتی (ultrasonic inserts)) استفاده می‌شود. هم چنین در این راهنما آمده است مقادیر کم از پرکننده‌ها، مانند الیاف شیشه مانع جوشکاری نخواهند شد. اگر مقدار الیاف شیشه‌ای از 30% فراتر برود منجر به یک پیوند ضعیف می‌شود و می‌تواند در وسایل جوشکاری فرسایش ایجاد کند. عوامل رها کننده‌ی قالب، روان کننده ها و عوامل تأخیر اندازنده‌ی آتش اثر منفی بر کیفیت جوش دارند. شرکت Sabic Innovative Plastics در کتاب مرجع خود در مورد جوشكاري پلاستيك‌ها نوشته است که جوشكاري ارتعاشی، که به نام‌های جوشكاري خطی و جوشكاري مالشی خطی نیز نامیده می‌شود، برای جوش قطعات گرمانرم در طول شکاف صاف مناسب است. در این فرآیند، قطعاتی که می‌بایست به هم متصل شوند بر روی يكديگر تحت فشار مالیده می‌شوند. در ماشین‌های جوشکاری ارتعاشی تجاری، نیمی از قطعه توسط القاء یک سامانه جرم دار و فنری سفت که به خوبی تنظیم شده، و به وسیله‌ی یک نیروی نوسانی تحمیلی خارجی مرتعش می‌شود. انواع دیگر جوشکاری مالشی شامل جوشکاری چرخشی، ارتعاشی زاویه‌ای و جوشکاری دورانی می‌باشد. شرکت Sabic نشان می‌دهد که پلاستیک‌ها و چندسازه‌های پلاستیکی به طور فزاینده‌ای در ساختارهای پیچیده که در آن ملاحظات اتصال و قیمت مهم هستند استفاده می‌شوند. بسپار های گرمانرم پرشده و پرنشده ی قابل جوشکاری در بسیاری از کاربردهای ساختاری پرتقاضا که نیازمند اتصالاتی با توان تحمل فشارهای خستگی و ساکن هستند استفاده می‌شوند. شرکت Sabic مثالی از یک سپر خودرو را ذکر می‌کند که از بسپارSabic's Xenoy@ 1102 که یک ترکیب نه کاملاً گرمانرم است ساخته شده است. این سپر توسط جوشکاری ارتعاشی دو قطعه‌ی قالب‌گیری شده به روش تزریق تولید شده است. به گفته‌ی این شرکت، فناوری جوش پلاستیک به دلیل ورود چندسازه‌های گرمانرم بسیار کارا، مهم‌تر شده است که این موضوع انقلاب روش‌های مونتاژ در کاربردهای فضایی را نوید می‌دهد. در کتاب راهنمای مذکور آمده است: به تازگی توجه به برگشت‌پذیری مواد، موضوع جوشکاری را پراهمیت‌تر کرده است زیرا بر خلاف چسب‌ها در جوشکاری، مواد اضافی وارد مونتاژ قطعات نمی‌شود. انواع دیگر جوشکاری استفاده شده در گرمانرم ها شامل جوشکاری توسط لیزر و جوش مقاومتی و القایی می‌باشد. در جوشکاری لیزری امواج رادیویی لیزر یا نور از میان قطعه‌ی پلاستیکی اول عبور داده می شود تا جایی که قطعه‌ی دوم آن را جذب کند و منجر به ایجاد حرارت و ذوب در محل تماس شود. در جوشکاری مقاومتی با به کارگیری یک مقاومت الکتریکی کاشته شده بین سطوح مورد اتصال، حرارت مورد نیاز برای اتصال جوش تامین می‌گردد. در جوشکاری القایی از یک پیچه (کویل) برای تولید میدان مغناطیسی متناوب استفاده می‌شود که منجر به القاء جریان در سطوح اتصال می‌شود. مقاومت ماده در برابر این جریان باعث تولید حرارت می‌شود. اجزای جوشکاری فراصوتی مونتاژ فراصوتی از ارتعاشی که توسط یک مبدل تولید شده است استفاده می‌کند. این مبدل انرژی الکتریکی را با استفاده از یک شیپور صوتی به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کند. انرزی از میان قطعه به محل اتصال انتقال داده می‌شود، در آن جا از طریق مالش گرما تولید می‌شود و پس از آن با ذوب پلاستیک پیوند تشکیل می‌گردد. شرکت Branson Ultrasonics که در زمینه اتصال مواد و تمیزکاری دقیق، یک رهبر جهانی است؛ سامانه های فرا صوتی کاملاً دیجیتال را توسعه داده است. سامانه های Branson's 2000X در بسامدهای 20، 30 و 40 کیلو هرتز همراه با توان خروجی افزایش یافته برای تمام بسامدها قابل استفاده می‌باشد. این شرکت معتقد است انعطاف پذیری و محدوده‌ی این سامانه‌های جوشکاری، دست مصرف‌کنندگان را در انتخاب قطعات تشکیل دهنده باز می‌گذارند تا بتوانند قطعه‌ی مونتاژ شده‌‌ای با مصارف خاص تولید کنند. دستگاه‌های "خود کنترل شونده‌ی رومیزی" جهت تولید دستی و تک ایستگاهی و ابزار کمک- دستی جهت مونتاژ قطعات بزرگ و به منظور استفاده در سطوح اتصالی که به سختی قابل دستیابی هستند از جمله‌ی آنهاست. مجزا بودن قطعات تشکیل دهنده‌ی این دستگاه شامل سامانه محرک و منبع انرژی ضمیمه شده‌ی جداگانه از شاخصه‌های این سامانه است. تمام محصولات Branson را می‌توان جهت اتوماسیون خطوط و ایجاد سامانه‌های تولید کاملاً جامع جهت مونتاژ به کار برد. همچنین قطعات OEM (تولید کننده‌ی تجهیزات اصلی(قطعات اصلی)) جهت استفاده در اتوماسیون را می‌توان از کارخانه‌ای که فناوری‌های اتصال آن به جوشکاری خطی، دورانی و ارتعاشی- حرکتی قابل برنامه‌ریزی، صفحه داغ (hot plate) و جوشکاری چرخشی گسترش داده باشد به دست آورد. محصولات سری 40 شرکت Branson، سامانه‌های فرا صوت خود کنترل شونده‌ی به نسبت خودکار با تکیه بر قابلیت شکل پذیری و سرعت تولید بالا جهت مونتاژ پلاستیک‌ها هستند. این دستگاه‌ها دارای قابلیت جوشکاری، ردی، درونه گذاری، سنبه کاری یا جوش نقطه‌ای گرمانرم‌ها هستند. محصولات سری 40 می‌توانند شامل ایستگاه‌های فراصوتی چندگانه باشند یا می‌توانند با سامانه‌های فراصوتی دیگر مثل جوش دهنده‌های چرخشی یا عملیات ثانویه‌ی دیگر مثل آزمون نشت‌یابی ترکیب شوند. شرکت Herrmann Ultrasonics، یک تولیدکننده‌ی آلمانی دارای شرکت‌های تابعه در آمریکا و چین، فناوری های پیشرفته ای در زمینه‌ی اتصال فراصوتی به دست آورده است. این سازنده اخیراً ماشین جوشکاری فراصوتی تکامل یافته‌ی HiQ را تولید کرده است که دارای مشخصه‌ی تغییر سریع ابزار (quick-tool-change) و ابداعات دیگری است تا بتواند تولید را افزایش دهد و زمان بیکاری و مصرف انرژی را نیز کاهش دهد. این سامانه همراه با ژنراتورهای دیجیتالی 20، 30 و 35 کیلوهرتزی در مدل‌های محدوده‌ی 1200 تا 6000 وات قابل استفاده است. شرکت مذکورMedialog را در فضاهای عاری از آلودگی پیشنهاد می‌دهد که برای سازندگان تجهیزات پزشکی و هم چنین کاربری‌های دیگری که نیازمند فرآیند تولید بدون حضور آلودگی هستند مناسب می‌باشد. هوای ورودی به یک استاندارد بالاتری تصفیه شده و هوای خروجی جمع آوری می‌شود که می‌توان آن را از میان یک سامانه ی تهویه موجود هدایت کرد. واحدهای Medialog در دو اندازه موجودند: HS در 20 و 30 کیلوهرتز و PS در 35 کیلوهرتز. ژنراتورهای دیجیتال تا 5000 وات بالا می‌روند. پردازش اطلاعات سریع شرکت Dukane Corp. سامانه‌های پرس فراصوتی سری iQ برای جوش گرمانرم‌ها تولید کرده است. این شرکت یک تامین کننده‌ی جهانی جوش‌دهنده‌های فراصوتی، چرخشی، لیزری، ارتعاشی و صفحه داغ و همچنین دستگاه‌های پرس حرارتی، ابزارآلات و نرم افزارها برای بازارهای مونتاژ محصولات پلاستیکی تجاری و OEM می‌باشد. گفته می‌شود دستگاه پرس فراصوتی سری iQ به دلیل معماری فرآیندی چند هسته‌ای دارای سرعت پردازش اطلاعات بالاتری در صنعت است (سرعت به روز شده‌ی 0.5 میلی ثانیه). به گفته‌ی Dukane این سامانه اطلاعات جوش شامل توان، انرژی، فاصله، نیرو، بسامد و زمان را در سرعتی معادل دو برابر تجهیزات سری قدیمی‌تر و با دقت و استحکام جوش بالاتر پردازش می‌کند. دستگاه پرس فراصوتی سری iQ برای جوشکاری گرمانرم‌ها، پردازش اطلاعات بسیار سریع و استحکام و دقت جوش بالاتری را نسبت به تجهیزات سری قدیمی‌تر شرکت Dukane فراهم می‌کند. سری iQ دارای سامانه پرس 30/40 کیلوهرتزی با مکانیزم لغزشی سبک و دقیق می‌باشد و جهت کاربردهای کوچک، حساس و دارای رواداری کم طراحی شده است. به علاوه دستگاه‌های پرس 20 کیلوهرتزی توسط Dukane Ultra ridged H-frame support جهت کاربری‌های دقیق و با نیروی زیاد قابل دسترس است.پیکربندی این محصول با توجه به نیازهای استفاده کننده به صورت پودمانی طراحی شده و قابل اضافه و کم کردن است. کنترل گر‌های این محصول از ابتدایی (فقط زمان) تا پیشرفته (زمان، انرژی، فاصله، نیرو و حداکثر قدرت فرستنده) متنوع هستند و دارای اعتبار و واسنجی شده (کالیبراسیون) جهت کاربردهای پزشکی می‌باشند. فشار دوگانه در واحد اصلی استاندارد می‌شود. واحدهای پیشرفته دارای مبدل نیرو و شیر فشار شکن الکترونیکی حلقه بسته می‌باشند که هنگامی که با کنترل گر سرعت هیدرولیک Dukane جفت می‌شوند قادر به کنترل دقیق سرعت ذوب خواهند بود. شرکت Sonics & Materials, Inc. یک تولید کننده‌ی تجهیزات جوش از دستگاه‌های قابل حمل و دستگاه‌های پرس مدل رومیزی تا سامانه‌های کاملاً خودکار می‌باشد. این شرکت خودش را در زمینه‌ی فناوری جوش فراصوتی متمایز کرده است. ابداعات اخیر شامل دستگاه‌های قابل حمل جوش فراصوتی 40-20 کیلوهرتز همراه با کنترل گرهای بر پایه زمان دیجیتال یا انرژی ثابت می‌شود. ابزارها مشخصاً جهت کاربری‌های جوشکاری، ردی(staking)، درونه گذاری (inserting) و جوش نقطه‌ای طراحی شده‌اند. یک بست تپانچه‌ای اختیاری جهت حمل و نقل آسان‌تر تعبیه شده است. لوازم یدکی دیگر شامل یک پرس دستی و یک پدال پایی می‌شود. جوشکاری قطعات مدور جوشکاری چرخشی روشی برای جوش قطعات گرمانرم با استفاده از یک حرکت چرخشی دایره‌ای و فشار کاربردی است. یک قطعه توسط یک فک ثابت نگه داشته می‌شود تا قطعه‌ی دیگر حول آن بچرخد. حرارت تولید شده توسط مالش مابین دو قطعه منجر به ذوب محل تماس دو قطعه شده و در نتیجه یک آب بندی محکم و سحرآمیز ایجاد شود. شرکت Brandson Ultrasonics سامانه جوش چرخشی خود تنظیم SW300 را جهت جوشکاری قطعاتی با محل تماس دایره‌ای را پیشنهاد می‌کند. گفته می‌شود جوش دهنده‌های چرخشی رومیزی همراه با یک صفحه‌ی نمایش لمسی 6 اینچی دارای دقت موتور خود تنظیم برابر با 1/0± درجه می‌باشند. SW300 را می‌توان در حالت های عملکردی دستی، نیمه خودکار و کاملاً خودکار به کار برد. حداکثر بار کاربردی 142 کیلوگرم است. سامانه جوشکاری چرخشی خود تنظیم SW300 از شرکت Brandson Ultrasonics برای جوش قطعاتی با محل تماس دوار طراحی شده است. شرکت ToolTex جوش دهنده های چرخشی رومیزی ای ساخته است که دارای گشتاور بالایی برای قطعات تا قطر 5/63 سانتی متر می‌باشد. این شرکت در زمینه‌ی سازگاری محصولاتش با خطوط ماشین ‌کاری مشتری متبحر شده است و می تواند دستگاه‌های جوش خود را در خطوط موجود مشتری جای دهد. هم چنین آن‌ها می‌توانند دستگاه‌های خود را به صورت مستقل راه‌اندازی کنند. جوش‌دهنده‌های چرخشی خود تنظیم SW750 این شرکت دارای گردش با دقت 1/0 درجه و تحمل بار 5/90 کیلوگرم هستند. این دستگاه مجهز به یک کنترل گر صفحه‌ی نمایش لمسی است. شرکت PAS (Plastic Assembly Systems)، تجهیزات جوشکاری استفاده شده و جدید شامل محصولات جوش چرخشی خودتنظیم، جوش دهنده‌های فراصوتی و سامانه‌های مونتاژ حرارتی را ارائه می‌کند. مدل STS2000 یک سامانه حرارتی خودتنظیم است که مجهز به فناوری جدید خود تنظیم جهت کنترل دقیق کاربردهای حرارتی در تماس مستقیم با ابزارهای گرم شده می‌باشد. STS2000 می‌تواند به عنوان یک دستگاه مستقل یا همراه با خطوط اتوماسیون به کار برده شود. خط تولید PAS برای قطعات کوچک، متوسط و بزرگ و جهت کاربری با دقت بالا و قابلیت تکرارپذیری قابل استفاده است. فنون جوشکاری لیزری فناوری جوش لیزری یک روش اتصال انعطاف پذیر و غیر تماسی است که جوش‌های قوی و تمیز با کمترین تکانه (شوک) حرارتی در نقاط اتصال ایجاد می‌کند. در این روش هیچ ذره‌ای در محل اتصال رها نمی‌شود. این روش دارای دقت زیاد بدون سایش ابزارآلات است و در آن هیچ ماده‌‌ی مصرفی جوشکاری استفاده نمی‌شود. شرکت Stanmech Technologies که با شرکتLeister Process Technologies ادغام شده طرز ساخت پلاستیک‌ها و تجهیزات جوشکاری را شامل سامانه‌های اتصال لیزری بر اساس خواست مشتری ابداع کرده است. چهار سامانه جوش لیزریNovolas™ جهت برآوردن نیازهای خاص قابل دستیابی است. سامانه اصلی اجازه می‌یابد در سامانه‌های ساخت همراه با کنترل گرهای فرآیندی خودشان ادغام شود. مدل‌های دیگر، OEMها جهت ادغام پیشرفته، WS (ایستگاه کاری( جهت ایستگاه کاری دستی کمی خودکار و maskwelding Micro برای اتصال قطعات باریک و ریز می‌باشند. این شرکت یک آزمایشگاه کاملاً کاربردی جهت ارزیابی نیاز مشتریان ارائه کرده است. پیشرفت جدید در این زمینه، تولید دستگاه Leister Weldplast $2 hand-extruder است که یک وسیله‌ی کامل طراحی شده جهت تولید محصولات اکسترود شده‌ی تا 5/2 کیلوگرم (5/5 پوند) در ساعت جهت اتصال قطعات گرمانرم است. این دستگاه مجهز به یک کفشک جوش چرخشی 360 درجه جهت تسهیل کار کردن در بالای سر است. هم چنین از این شرکت ابزار دستی هوای داغ از سبک وزن Hot Jet S و قلم جوش تا مدل‌های بزرگ‌تر مانند Diode و Triac S در دسترس است. این ابزارها برای دمیدن هوای داغ مستقیم به شکاف اتصال و الکترود جوشکاری استفاده می‌شوند. شرکت Laser and electronics specialist LPKF در آلمان سامانه‌هایی جهت جوش لیزری پلاستیک‌ها همراه با سامانه‌های تولید پودمانی (modular) ساخته است. جوش لیزری انتقالی، قطعات گرمانرمی را که دارای مشخصات جذب متفاوت هستند را متصل می‌کند. لیزر در لایه‌ی بالایی که نسبت به آن طول موج شفاف است نفوذ می‌کند اما به وسیله‌ی لایه‌ی پایینی جذب می‌شود، این عمل منجر به تولید حرارت و پیوند سطوح به یکدیگر می‌شود. خطوط تولید جوش لیزری LPKF شامل LQ-Power جهت عملیات دستی و LQ-Integration با فناوری یکپارچه‌سازی بدون درز در خطوط تولید می‌شود. فناوری جوش لیزری ثبت اختراع شده با نام Clearweld®، توسط شرکت‌های Gentex Corp. و TWI, Ltd. که گروه‌های تحقیق و توسعه‌ی صنعتی انگلیسی هستند ابداع شده است. فرآیند Clearweld که توسط Gentex تجاری شده است، از پوشش‌های ویژه و افزودنی‌های بسپار با قابلیت جوش لیزری استفاده می‌کند تا بتواند رنگ یکنواخت و انعطاف پذیری طراحی در جوش پلاستیک‌های با ارزش و پشت پوش ایجاد ‌کند. این فناوری، اختصاصاً برای وسایل و لوله‌های پزشکی ساخته شده است زیرا این ابزارها با به کارگیری چسب‌ها و ذرات ناشی از استفاده از جوشکاری فراصوتی آلوده می‌شوند. LPKF یک شریک در شبکه‌ی جهانی Gentex شامل سازندگان تجهیزات، integrators، تامین کنندگان مواد و مونتاژکاران پلاستیک می‌باشد. شریک دیگر Branson Ultrasonics است که یک سامانه لیزری انحصاری جهت فرآیندهای Clearweld ابداع کرده است. این سامانه به گونه‌ای طراحی شده است که لوله‌های پزشکی را بدون چرخش آن‌ها جوش دهد. کمک از لیزر برای قطعات ترکیبی فرآیند ابتکاری کمک از لیزر برای اتصال پلاستیک‌ها و فلزات توسط موسسه Fraunhofer Institute for Laser Technology (ILT) در آلمان ابداع شده است. در این فرآیند طبق ثبت اختراع انجام شده Liftec®، امواج لیزر از میان یک قطعه‌ی پلاستیکی عبور می‌کنند تا جزء فلزی که در مقابل آن پرس شده است داغ شود. پس از آن که پلاستیک ذوب شد، فشار مکانیکی روی قطعه‌ی فلزی اعمال می‌شود و آن را به درون پلاستیک هل می‌دهد. شکل هندسی مناسبی برای قطعه‌ی فلزی طراحی شده است و یک پیوند مثبت و جامد پس از سرد شدن تشکیل می‌دهد. سرامیک‌ها و پلاستیک‌های مقاوم در برابر حرارت نیز می‌توانند در این فرآیند به کار گرفته شوند. شرکت Kamweld Technologies یک متخصص در زمینه‌ی محصولات جوش پلاستیک، تفنگ هوای داغ صنعتی و وسایل خمش صفحه‌ی پلاستیکی و متعلقاتش است که اخیراً جوش-دهنده‌های سری Fusion با وزن کم و قابل حمل توسط دست را همراه با کنترل گرهای دیجیتال دقیق جهت کنترل دمای جریان هوا ابداع کرده است. چهار مدل از دستگاه FW-5 قابل دسترس اند، که همگی دارای گرم کن های خطی هستند. مدل‌های FW-5C و FW-5D دستگاه‌های کامل با کمپرسورهای داخلی هستند. چسب‌های ساختاری محکم چسب‌های پیشرفته جهت پیوند پلاستیک‌ها از طیف گسترده‌ای از سازندگان قابل دسترس هستند. شرکت ITW Plexus، سردمدار فناوری‌های چفت و بست زدن، اتصال، درزبندی و پوشش، چسب‌های ساختاری ثبت شده Plexus® را برای پیوند گرمانرم‌ها، مواد چندسازه و فلزات ساخته است. چسب‌های ساختاری یا اجرایی معمولاً در کاربردهای تحمل بار استفاده می‌شوند زیرا آنها به استحکام محصولات پیوندخورده می‌افزایند. ITW Plexus راهنمایی برای اتصال پلاستیک‌ها، چندسازه‌ها و فلزات ارائه کرده است که در پایان این متن آورده شده است.سه چسب ساختمانی جدید Plexus® انعطاف پذیری در موقع عملکرد از خود نشان می‌دهند و برای کاربردهای ساخت قایق و دیگر مونتاژهای بزرگ بسیار مناسب اند.ابداعات اخیر Plexus شامل سه نوع چسب متاکریلات ساختاری دو جزیی است که در دمای اتاق پخت می‌شوند و پیوندهای استثنایی و البته انعطاف‌پذیری را بر روی چندسازه‌ها، بدون آماده سازی سطح یا با آماده سازی سطح کم ایجاد می‌کنند. MA530 با زمان عملکردی 40-30 دقیقه، برای پر کردن شکاف‌هایی تا 78/17 میلی‌متر طراحی شده است. MA560-1 دارای زمان عملکردی بالاتری است (تا 70 دقیقه) و برای پر کردن شکاف‌هایی تا 14/25 میلی متر مناسب است. MA590 با زمان عملکردی تا 105 دقیقه بسیار مناسب برای قایق‌های الیاف شیشه ای بزرگ است. به گفته‌ی شرکت مذکور، این چسب‌ها هم چنین پیوندهایی عالی روی فلزات و دیگر کارپایه ها ایجاد می‌کنند. بر خلاف دیگر چسب‌ها و بتونه‌ها، این چسب‌ها به طور شیمیایی FRPها، چندسازه‌ها و تقریباً تمام بسپار‌های پلی استر و ژل‌پوشه ها را درهم می‌آمیزد. این شرکت یادآور می‌شود به دلیل این‌ که چسب‌هایش نیازی به آماده‌سازی سطح ندارند، بنابراین می‌توانند زمان مونتاژ را تا 60% کاهش دهند. این‌ شرکت اضافه می‌کند چسب‌های مذکور پیوندهای بسیار قوی‌ای ایجاد می‌کنند به طوری که کارپایه ها (substarates) قبل از اینکه پیوند ایجاد شده خراب شود لایه لایه می‌شوند. گفته می‌شود این چسب‌ها انعطاف پذیری استثنایی، استحکام ضربه و مقاومت در برابر سوخت، مواد شیمیایی و آب از خود نشان می‌دهند. شرکت مذکور، دستگاه های پخش کننده‌ی چسب با نام Fusionmate™ بهینه شده برای چسب‌های متاکریلات Plexus را نیز ارائه کرده است. این سامانه با هوای کارگاهی در فشار psi 100 کار می‌کند و پمپاژ حجمی مثبت مداومی با نسبت‌های حجمی با دقت از 6:1 تا 15:1 را فراهم می‌کند. خروجی از سرعت جریان 38/0 تا 92/4 لیتر بر دقیقه قابل تنظیم است. گیربکس‌های زنجیری مستقل برای پمپ‌های چسب و فعال کننده به صورت جداگانه طراحی شده است که پاکسازی آنها را به طور مجزا امکان‌پذیر می‌سازد. چسباندن قطعات خودرو سالیان متمادی است که چسب‌ها در کاربردهای خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرند و با پیشرفت فناوری چسب، اهمیت آن‌ها نیز افزون شده است. شرکت Dow Automotive که تولید کننده‌ی چسب برای خودرو است گزارش می‌دهد که فناوری چسب در کاربردهای‌گسترده‌تری همراه با پشتیبانی قطعات اصلی خودرو (OEM) جهت حصول اطمینان و کاهش وزن کلی استفاده می‌شود. چسب با دوام در برابر ضربه با عنوان Betamate™ از این شرکت توسط شرکت خودروسازی Audi جهت استفاده در پروژه‌ی A8 که یک خودرو جدید با بدنه‌ی آلومینیومی است انتخاب شده است. فناوری Betamate در کاربردهایی که نیازمند کارایی زیاد هستند می‌تواند استفاده شود و جهت پیوند قطعات گرمانرمی، چندسازه‌ها، شیشه، آهن‌آلات، تزئینات خودرو، و آلیاژهای فولاد، آلومینیوم و منیزیم قابل استفاده است. چسب‌های ساختمانی می‌توانند جای گزین جوشکاری و چفت و بست‌های مکانیکی در اتصال انواع زمینه‌های مشابه و غیر مشابه شوند و اثرات شکست و فرسودگی پیدا شده در اطراف جوش های نقطه‌ای و بست‌ها را حذف کنند. به گفته‌ی شرکت Dow این چسب عملیات درزگیری را در برابر شرایط آب و هوایی که منجر به خوردگی می‌شود نیز می‌تواند انجام دهد. این شرکت هم چنین سامانه‌های پیوند شیشه Betaseal™ را ساخته است که برای نصب شیشه‌های خودکار در خودروها استفاده می‌شود. شرکت IPS سازنده‌ی چسب‌های ساختمانی بسیار قوی متاکریلات WeldOn® اخیراً چسبWeld-On SS 1100 را جهت چسباندن قطعات گرمانرم، چندسازه و فلزی و هم چنین کارپایه هایی که به سختی چسبانده می‌شوند مانند نایلون و فلزات گالوانیزه شده ساخته است. این چسب ها دو جزیی بوده و جهت اتصال فلزات به پلاستیک‌ها بسیار مناسب هستند و دارای زمان عملکردی 4 تا 17 دقیقه می‌باشند. به گفته‌ی شرکت مذکور، این محصول دارای کاربردهای گسترده‌ای شامل حمل و نقل، دریایی، ساختمانی و مونتاژ محصول است و نیازی به آماده‌سازی سطح ندارد (یا نیازمند آماده سازی سطح کمی است). پروژه‌های چسباندن بزرگ شرکت Gruit توسعه دهنده و سازنده‌ی مواد چندسازه، چسب‌های اپوکسی Spabond را ارائه کرده است که جهت ایجاد اتصالات بسیار محکم و با دوام طراحی شده است که اغلب قوی‌تر از خود مواد مورد اتصال است. این چسب در اندازه‌ها و درجه‌بندی‌های گوناگون به منظور پاسخگویی به نیازهای مختلف عرضه شده است. چسب بسیار کارای Spabond340LV برای چسباندن سازه‌های بزرگ مانند تنه‌ی قایق‌ها و پره‌های توربین‌های بادی طراحی شده است. گفته می‌‌شود این چسب دارای قیمت مناسب به نسبت کاراییش و هم چنین خواص مکانیکی و حرارتی خوبی است. به منظور چسباندن سازه‌های بزرگی که هندسه‌ی سطح ناصافی دارند، شرکت Gruit چسب Spabond 345 را پیشنهاد می‌دهد که دارای غلظت بالا و خمیر مانند است و می‌تواند بدون شره کردن به کار رود. چسب اپوکسیSpebond 5-Minute در موارد سریع خشک، کاربردهای عمومی و کارهای تعمیری در طیف گسترده‌ای از کارپایه ها با جنس های مختلف استفاده می‌شود. در مواردی که امکان به کارگیری گیره‌های مرسوم نیست این چسب در ترکیب با محصولات دیگر Spabond به عنوان سامانه "جوش نقطه‌ای" می‌تواند استفاده شود. چسب‌های Spabond در کارتریج‌ها، ظروف و درام‌های دستگاه‌های اختلاط و پراکنش گر‌ قابل استفاده است. چسب‌های ویژه شرکت Dymax سازنده‌ی طیف گسترده‌ای از چسب‌های صنعتی و محصولات قابل پخت توسط امواج فرابنفش از جمله چسبUltra-Red™ Fluorescing 1162-M-UR، جهت چسباندن پلاستیک به فلز در کاربردهای پزشکی است. ترکیب ثبت شده‌ی Ultra-Redاز آن سبب است که این چسب‌ها تحت نور کم شدت "black"، قرمز قهوه‌ای به نظر می‌رسند که به شدت با اغلب پلاستیک‌ها که به طور طبیعی نور آبی پس می‌دهند تمایز دارند. این تضاد رنگی به بازرسی خط چسب کمک می‌کند. کارپایه های قابل چسباندن شامل پلی-کربنات، فولاد ضدزنگ، شیشه، PVC و ABS می‌باشد. شرکت Master Bond تولیدکننده‌ی چسب‌ها، درزگیرها، پوشش‌ها، بتونه‌ها، ترکیبات دربرگیری (encapsulation) و بسپار‌های سیرشده، به تازگی تولید یک نوع چسب دوجزیی اپوکسی را اعلام کرده است که گفته می‌شود این چسب رسانائی گرمائی بسیار استثنایی ایجاد می‌کند. چسب EP21AN، گفته‌ می‌شود یک عایق الکتریکی عالی است که چسبندگی بسیار خوبی روی کارپایه های گوناگون از جمله بسیاری از پلاستیک‌ها، فلزات، سرامیک‌ها و شیشه ایجاد می‌کند. هم چنین به گفته‌ی شرکت مذکور، پیوندها ثبات ابعادی مناسبی از خود نشان می‌دهند و پدیده‌ی جمع شدگی بعد از پخت به طور استثنایی پایین است. چسب جدید اپوکسی EP21AN از شرکت Master Bond که یک عایق الکتریکی عالی است، هدایت گرمایی زیاد و چسبندگی بسیار خوبی در بسیاری از کارپایه‌ها ایجاد می‌کند. شرکت Flexcon، چسب اکریلیک حساس به فشار V-778 را ارائه می‌دهد که گفته می‌شود مناسب پلاستیک‌هایی با انرژی سطحی کم مانند TPO است. این محصول نیاز به آماده‌سازی سطح TPO (به روش آستری زدن یا استفاده از شعله) را حذف می‌کند و در نتیجه در زمان و هزینه صرفه‌جویی می‌شود. به گفته‌ی این شرکت، آزمایش ها نشان می‌دهد که این چسب، چسبندگی و دوامی عالی روی TPOها و آلیاژهای پلی اولفینی و سطوح پوشش داده شده با رنگ پودری از خود نشان می‌دهد. شرکت مذکور نوارچسب‌های انتقالی از جنس اکریلیک و بسیار کارا را نیز ارائه می‌کند. شرکت Evonik Cyro LLC تولید کننده‌ی محصولات اکریلیک ویژه، به تازگی Acrifix™ از انواع عوامل چسباننده‌ی ویژه (SBAs) را تولید کرد که محصولات چسباننده‌ی جدیدی جهت استفاده با گرمانرم‌ها هستند. به گفته‌ی شرکت مذکور این چسب‌ها به طور خاص جهت چسباندن محصولات اکریلیکی Acrylite™ طراحی شده‌اند و شامل انواع زیر است: Acrifix 2R 0190 فعال‌ترین SBA چند کاره، Acrifix 2R 0195 عامل چسباننده‌ی فعال با جلای نهایی و Acrifix 1S 0117 تنها عامل چسباننده در بازار آمریکای شمالی که در متیلن کلرید حل نمی‌شود. SBAها نوعاً جهت چسباندن قطعات در معرض دید از جمله در نمایشگاه‌ها، موزه‌ها، قاب‌های عکس، روشنایی‌ها و آکواریوم‌ها استفاده می‌شوند. آماده‌سازی جهت اتصال بهتر جهت پیوند مناسب چسب، به سطوح تمیز و عاری از چربی، گریس و آلودگی‌های دیگر نیاز است. در صنایع خودرو و پزشکی به منظور بهبود اتصال قطعات به هم به آماده‌سازی سطح جهت زدودن گرد و غبار، روغن و چربی نیاز است. طبق توضیحات سامانه‌‌های آماده‌سازی سطح Enercon، حلال‌های تمیز کننده مثل تولوئن، استن، متیل اتیل کتون و تری کلرواتیلن می‌توانند استفاده شوند ولی آنها پس از تبخیر یک باقی مانده‌ی فیلم از خود به جای می‌گذارند که چسباندن را به تأخیر می‌اندازد. این شرکت محصولاتی را جهت آماده‌سازی سطح پلاستیک‌ها و مواد دیگر ارائه می‌کند تا به وسیله‌ی آنها چسبانندگی چسب‌ها، برچسب‌ها، چاپ و پوشرنگ‌زنی بهبود یابد و در موارد اکستروژن و روکش قطعات قالبی نیز کاربرد دارد. شرکت Enercon محصول جدیدی را تولید کرده است که به منظور حکاکی، تمیز کردن، فعال سازی، سترون کردن و عامل دار کردن انواع سطوح رسانا و نارسانایی که به سختی آماده می‌شوند، طراحی شده است. محصول Dyne-A-Mite™ IT Elite دارای فناوری آماده-سازی سطح پلاسمای پیشرفته‌ی blown-ion و سامانه real-time Plasma Integrity Monitoring جهت انواع فرآیندها است. این سامانه ی پودمانی قابل توسعه با چهار نوع آماده سازی سطح است که منجر به قابلیت اتصال/قطع سریع می‌شود. این محصول یک تخلیه‌ی الکتریکی blown-ion متمرکز شده تولید می‌کند به طوری که سطح ماده با سرعت بالای تخلیه‌ی الکتریکی یون‌ها بمباران می‌شود. گفته می‌شود این روش در آماده سازی و تمیزکاری سطح بسیاری از بسپارهای گرمانرم‌ و گرماسخت، لاستیک ها، شیشه و حتی سطوح رسانا بسیار مؤثر است. محصول Dyne-A-Mite™ IT Elite دارای فناوری آماده سازی سطح پلاسمای پیشرفته‌ی blown-ion جهت بالا بردن چسبندگی چسب‌ها است. یک سامانه real-time Plasma Integrity Monitoring تمام انواع فرآیندها را به دنبال دارد. فهرست راهنمای چسباندن چسب‌های شرکت Plexus کتابچه‌ی منتشر شده توسط شرکت ITW Plexus، راهنمایی جهت چسباندن پلاستیک‌ها، چندسازه‌ها و فلزات است که ده خانواده‌ی چسب معمول که به عنوان چسب‌های ساختاری نامیده می‌شوند را فهرست کرده است: اکریلیک، بی هوازی، سیانواکریلیک، اپوکسی، ذوبی (hot-melt)، متاکریلات‌ها، فنولیک، پلی یورتان، چسب حلالی و نوارچسب‌ها. به گفته‌ی این راهنما هفت مورد زیر معمول‌ترین آنهاست؛ راهنمای مذکور، مشخصات اولیه‌ی این چسب‌ها را به شرح زیر مورد تاکید قرار داده است: • چسب‌های اپوکسی، که نسبت به دیگر چسب‌های مهندسی بیشتر در دسترس هستند، پرکاربردترین چسب ساختاری هستند. پیوندهای اپوکسی استحکام برشی خیلی زیادی دارند و معمولاً صلب هستند. سامانه‌های دوجزیی بسپار/عامل پخت شکاف‌های ریز را به خوبی و بدون جمع شدگی پر می‌کنند. • چسب‌های اکریلیک سطوح کثیف‌تر و کمتر آماده ای که اغلب متصل به فلزات هستند را تحمل می‌کنند. آن‌ها با اپوکسی‌ها در استحکام برشی رقیب هستند و پیوندهایی انعطاف‌پذیر همراه با مقاومت ضربه و مقاومت در برابر ورکنی(peeling) خوبی ارائه می‌دهند. این چسب‌های دوجزیی خیلی سریع پیوند تشکیل می‌دهند. • چسب‌های سیانواکریلات سرعت پخت بسیار زیادی دارند و جهت موارد دقیق بهترین هستند. آن‌ها جزء سیالاتی با گرانروی‌ به نسبت کم بر پایه‌ی تکپارهای اکریلیک و مناسب چسباندن سطوح کوچک هستند. مقاومت ضربه‌ی ضعیفی دارند و در برابر حلال‌ها و رطوبت آسیب‌پذیرند. • چسب‌های بی‌هوازی با فقدان اکسیژن پخت می‌شوند. بر پایه‌ی بسپار‌های پلی-استر اکریلیک هستند و با گرانروی‌هایی از مایعات رقیق تا خمیرهای تیکسوتروپ و گرانرو قابل دسترس اند. • چسب‌های ذوبی (hot-melt) در حدود 80% استحکام پیوندی را در همان ثانیه‌های اول به دست می‌آورند و مواد نفوذپذیر و نفوذناپذیر را می‌توانند بچسبانند. آن‌ها معمولاً نیازی به آماده‌سازی سطحی دقیقی ندارند. این چسب‌ها به رطوبت و بسیاری از حلال‌ها غیرحساسند اما در دماهای زیاد نرم می‌شوند. • چسب‌های متاکریلات تعادلی بین کشش پذیری زیاد، استحکام برشی و استحکام در برابر پوسته شدن به علاوه‌ی مقاومت در برابر ضربه، فشار و تصادف ناگهانی در طیف دمایی گسترده ایجاد می‌کنند. این مواد فعال دوجزیی بدون آماده‌ سازی سطح در پلاستیک‌ها، فلزات و چندسازه‌ها می‌توانند استفاده شوند. آن‌ها در برابر آب و حلال‌ها مقاومت می‌کنند تا یک پیوند نفوذناپذیر ایجاد شود. • چسب‌های پلی یورتان نوعاً دوجزیی هستند و به ویژگی‌های انعطاف پذیری و چقرمگی حتی در دماهای کم معروفند. آن‌ها مقاوت برشی خوب و همچنین مقاومت عالی در برابر آب و رطوبت هوا دارند، اگرچه یورتان‌های پخت نشده در برابر رطوبت و دما حساسند. واژه‌های اختصاصی چسب Adhesive چسباندن Bonding اتصال دادن – پیوند دادن Jointing جوش دادن – جوشکاری Welding چسب بر پایه‌ی سیانو اکریلات Cyanoacrylate-based adhesive مونتاژ فراصوتی Ultrasonic assembly جوشکاری ارتعاشی Vibration welding جوشکاری خطی Linear welding جوشکاری مالشی خطی Linear friction welding جوشکاری چرخشی Spin welding ارتعاش زاویه‌ای Angular vibration جوشکاری دورانی Orbital welding جوشکاری لیزری Laser welding جوشکاری مقاومتی و القایی Resistance and induction welding تولیدکننده‌ی تجهیزات اصلی Orginal Equipment Manufacturer (OEM) عوامل چسباننده‌ی ویژه Specialty Bonding Agents (SBAs) سامانه‌های توزیعِ سنجش-اختلاط Meter-mix dispensing system چسب‌های ساختاری Structural adhesives برگردان: مهندس احسان قنادیان

بخش اول : انقلاب صنعتي بلاي جان محيط زيست نويسنده: عبدالله مصطفايي از آنجايي كه لاستيك و پلاستيك ساليان سال در محيط باقي مانده و قابل تجزيه بيولوژيكي نيستند، زيان هاي وسيعي را متوجه محيط زيست خواهند كرد. با توجه به رشد شهرنشيني و آسايش طلبي انسان ها، استفاده از اتومبيل افزايش يافته است و به علاوه متوسط كيلومتر پيمايش هر خودرو نيز روز به روز بيشتر مي شود. يكي از آسيب هاي زيست محيطي اين موضوع، توليد تايرهاي فرسوده يي است كه قابل پذيرش توسط محيط زيست نيست و همه به دنبال يافتن روش هايي براي مديريت اين موضوع هستند. در كنار مساله فوق دستيابي به يك سوخت ارزان و كارآمد يكي از دغدغه هاي دائمي صنايع است و صنايع توليد برق نيز با مقدار زياد مصرف و نيز نرخ بالاي رشد تقاضا، از اين موضوع مستثني نيستند و اين موضوع باعث شده استفاده از تايرهاي فرسوده به عنوان يك سوخت مورد توجه نيروگاه ها قرار گيرد. در اين مقاله سعي بر آن است كه به موضوع به كارگيري تايرهاي فرسوده براي توليد برق پرداخته شود. گستردگي مشكل سالانه در امريكا حدود 280 ميليون حلقه تاير تعويض مي شود. از اين تعداد 237 ميليون تاير به دور انداخته شده، 10 ميليون حلقه مجدداً مورد استفاده قرار گرفته و 5/33 ميليون حلقه نيز روكش مي شود. در امريكا در حال حاضر بين دو تا سه ميليارد تاير در محل هاي مختلف جمع شده و ميليون ها حلقه نيز به صورت غيرقانوني در محل هايي ريخته شده است. هم اكنون در امريكا 50 درصد از تايرهاي دور انداخته شده به صورت سوخت مصرف مي شود، 15 درصد به مصرف آسفالت اصلاح شده با لاستيك، پركننده براي صنايع لاستيك و... رسيده و مقداري نيز صادر مي شود. در كشورهاي صنعتي وضعيت به گونه يي است كه گفته مي شود سالانه به ازاي هر نفر جمعيت، يك تاير تعويض مي شود و ميزان مصرف ديگر كشورها نيز ضريبي از اين عدد خواهد بود كه اين بستگي به پارامترهاي مختلفي در آن جامعه دارد. حدود 70 درصد لاستيك طبيعي در امريكاي شمالي و اروپاي غربي به مصرف تاير مي رسد. در آمار ديگري گفته شده سالانه به تعداد يك سوم تعداد چرخ اتومبيل ها، تاير فرسوده توليد مي شود. طبق آمار موجود كل كشورهاي اروپايي نيز حدود 280 ميليون حلقه تاير تعويض مي كنند. در انگلستان طي سال 1996 ، 37 ميليون حلقه تاير از رده خارج شده و اين به معني 378 هزار تن زائداتي است كه بايد به شكلي دفع شود. از اين تعداد، 36 درصد روكش شده و به چرخه مصرف بازگشته اند و 11 درصد نيز خرد شده و از مواد آن در مصارف مختلف استفاده شده است و 27 درصد نيز سوزانده شده و انرژي آنها بازيافت شده است و 26 درصد نيز راهي مراكز دفن شده اند. بايد توجه داشت كه نمي توان همه تايرها را در مراكز دفن ريخت چون حجم زيادي اشغال كرده و در نتيجه به زمين زيادي نياز خواهد بود. به علاوه هزينه دفع هر تن زباله در اين مراكز در حال افزايش است. طبق قوانين جديد اتحاديه اروپا، ارسال تايرهاي فرسوده به مراكز دفن زباله ممنوع است. بايد توجه داشت كه هنگام كاهش قيمت تاير وارداتي يا افزايش ارزش پولي كشورها، در اغلب موارد خريد تاير نو با صرفه تر از روكش كردن آن خواهد بود، البته به جز در مورد تاير ماشين آلات سنگين و راهسازي كه به دليل قيمت بالاحتي تا سه مرتبه روكش مي شود. براي به مصرف رساندن تايرهاي خردشده نيز ظرفيت هاي محدودي وجود دارد. اين مشكل در كشور ما نيز وجود دارد چون با وجود چند ميليون خودرو در سطح كشور و جمعيت 70 ميليون نفري ايران، در هر سال حدود 10 ميليون حلقه تاير مصرف مي شود كه اين به معني مصرف بيش از 200 هزار تن تاير در سال است. به اين رقم بايد تايرهاي فرسوده سال هاي قبل را نيز افزود. گستردگي اين موضوع به حدي است كه از هم اكنون مي توان شاهد تلنباري از تايرهاي فرسوده دور انداخته شده در محيط زيست اطراف شهرها و مناطق مختلف محيط زيست شهري بود. مثلاً در بازديدهايي كه مسوولان شهر تهران از مراكز دفن كهريزك داشته اند، با توجه به حجم بالاي تايرهاي مستعمل در ميان زباله هاي تهران، پيشنهادهايي براي احداث كارخانه بازيافت تاير ارائه شده است. البته نگهداري تايرها در يك محل نيز بي خطر نيست چون مثلاً در تابستان 1993 وقوع يك آتش سوزي در يك محوطه باز نگهداري تايرها در انگلستان، باعث تخريب دو ساختمان شد و آتش نشانان به مدت چهار روز سرگرم مهار اين آتش بودند و منابع آب آشاميدني با خطر ورود فنل مواجه شدند. اين گونه آتش سوزي ها در ديگر كشورها نيز گزارش شده است. امروزه با افزايش قيمت سوخت، بسياري از كشورها به دنبال افزايش سهم بازيافت انرژي از تايرهاي فرسوده هستند چون غير از مسائل فوق الذكر، كشورها پي برده اند كه ارزش حرارتي تايرها بيشتر از زغال سنگ است (32 مگاژول/كيلوگرم به جاي 29 مگاژول/كيلوگرم ) و ميزان گوگرد آن نيز كمتر از زغال سنگ است. به علاوه سوزاندن باعث كاهش 90درصدي در حجم زائدات خواهد شد. روش هاي بازيافت انرژي حال پس از روشن شدن نياز به بازيافت انرژي از تايرها در ادامه به روش هاي قابل اجرا در مقياس هاي بزرگ مي پردازيم كه عبارتند از: 1- پيروليز 2- احتراق طبق تعريف عبارت احتراق به تخريب حرارتي يك ماده در يك محيط اكسيدكننده گفته مي شود و تخريب حرارتي يك ماده در وضعيت فقدان اكسيژن را در انگلستان پيروليز و در امريكا تقطير تخريبي مي گويند. قابل ذكر است كه برخلاف فرآيند احتراق كه واكنشي به شدت گرمازا است، فرآيند پيروليز واكنشي است به شدت گرماگير. از احتراق تايرهاي فرسوده محصولات ثابتي به وجود خواهد آمد يعني محصولات احتراق عبارت خواهند بود از بخار آب، اكسيدهاي كربن و گوگرد، خاكستر و نيز مقداري حرارت كه مي توان مصرف يا از مجموعه خارج كرد. اين در حالي است كه در پيروليز تايرها، آناليز تركيبات به اين روشني نخواهد بود چون با توجه به شرايطي كه واكنش طي آن انجام مي پذيرد، محدوده وسيعي از گازها و هيدروكربن هاي مايع در كنار مقادير متغيري از زغال به وجود خواهند آمد. با استفاده از روش پيروليز مي توان تا 58 درصد وزني تايرها، روغن به دست آورد و اين روغني خواهد بود كه خواص بسيار مشابهي با سوخت هاي سبك موجود در بازار و سوخت ديزل دارد. يكي ديگر از مزاياي روش پيروليز آن است كه سوختي توليد مي كند كه ارزش حرارتي نسبتاً خوبي دارد (42 مگاژول/كيلوگرم ) و ميزان گوگرد آن نيز بسته به شرايط فرآيندي بين 5 تا 5/1 درصد وزني است. به علاوه روغن حاصل از اين روش را مي توان به طور مستقيم مصرف كرد يا به سوخت هاي مشتق شده از نفت خام افزود. طبق برآوردهاي انجام شده با اين روش مي توان يك پنجم پول تايرها را بازيابي كرد. گازهاي حاصل از اين روش عمدتاً شامل هيدروژن، متان و ديگر هيدروكربن ها است و ميزان ارزش حرارتي آن به اندازه يي است كه بتوان از آن براي تامين انرژي همين فرآيند پيروليز بهره جست. حتي پسماندهاي جامد كربني اين فرآيند نيز قابليت بالقوه يي دارد كه به عنوان يك سوخت جامد مصرف شود يا به عنوان يك نوع دوده مورد استفاده صنايع قرار گيرد. دانشمندان اكنون به دنبال آن هستند كه كيفيت روغن و دوده توليدي را افزايش دهند مثلاً از روغن به ماده باارزشي به نام ليمونن دست يابند كه در صنايع رزين سازي و ساخت حلال كاربرد فراواني دارد. تاكنون تلاش هاي فراواني براي ارائه روش هاي اقتصادي پيروليز تايرها صورت پذيرفته است كه مي توان به آنها مراجعه كرد ولي دو دانشمند از دانشگاه بروكسل تحقيقي روي پيروليز مواد زائد جامد انجام داده اند و اين فرآيند را از نظر نوع كوره ها به چهار گروه دسته بندي كرده اند. نمونه يي از كارخانه هايي كه از فرآيند پيروليز در مقياس تجاري استفاده كرده اند، كارخانه يي در منطقه ولورهمپتون انگلستان است كه از سال 1984 راه اندازي شده و رآكتور آن نيز از نوع رآكتور قائم است. كارهاي تحقيقاتي اين واحد از سال 1974 توسط مراكز متعددي پيگيري شده بود ولي نهايتاً به شركت Foster wheeler سپرده شد. در سال هاي بعد شركت تيروليز بر آن شد كه اين فرآيند را به صورت تجارتي به كار گيرد و براي اين كار دو شريك براي خود اختيار كرد كه يكي در زمينه تصفيه زائدات فعاليت داشت و ديگري نيز شركت Foster wheeler بود كه در زمينه ساخت كارخانه فعاليت مي كرد و از دانش فني نيز برخوردار بود. قسمت اعظم روغن توليدي داراي كاربرد صنعتي بودند ولي يك تا دو هزار تن آن برش هاي سبك هستند كه مي توان آنها را به عنوان خوراك كارخانه هاي شيميايي مورد استفاده قرار داد. زغال هاي توليدي نيز به نيروگاه هاي زغال سنگي فروخته مي شوند تا جايگزين زغال سنگ شوند يا براي توليد دوده مصرفي در ديگر صنايع به كار گرفته مي شود. در كارخانه ها، تايرهاي ورودي وارد آسياهاي تيز و برنده شده و سپس از روي غربال عبور داده مي شوند. در ادامه از طريق يكسري شير وارد قسمت فوقاني رآكتور مي شوند. در رآكتور مواد خام در تماس با گازهاي (فاقد اكسيژن) حاصل از پيروليز، گرم مي شوند. طراحي رآكتور به گونه يي است كه از ورود اكسيژن جلوگيري مي كند. از قسمت فوقاني رآكتور، گاز و بخار آب و نيز بخارات نفتي جمع آوري مي شوند تا سپس از يكديگر جدا شوند. در ستون جداسازي نيز دو برش نفتي جداگانه حاصل مي شود كه قبل از ذخيره سازي خنك و خشك مي شوند. زائدات جامد توليدي (زغال و قطعات فولادي) نيز توسط يك مارپيچ مورب بزرگ از رآكتور خارج شده و از مارپيچ هاي ديگري عبور داده مي شوند تا زغال سرد شده و از آتش گرفتن آن جلوگيري شود. در ادامه اين مواد جامد وارد يك سنگ شكن غلتكي شده و سپس از جداكننده مغناطيسي عبور داده مي شوند تا مواد آهني و فولادي آن جدا شوند. زغال داغ مجدداً پيش از ورود به انبار سرد مي شود. روغن توليدي را نيز مي توان براي هر مصرف كننده يي از جمله نيروگاه ها ارسال كرد. در انگلستان يك كارخانه پيروليز نيز براي مصرف 500 هزار حلقه تاير در سال در حال ساخت بوده است. قابل ذكر است كه در كشورمان ايران نيز شركت هايي وجود دارند كه آمادگي خود را براي ارائه خطوط پيروليز تاير به علاقه مندان اعلام كرده اند. در كشوري مانند انگلستان اين گونه فعاليت ها بر عهده سازمان سوخت هاي غيرفسيلي (NFFO) نهاده شده و اين سازمان در همين منطقه نيروگاه هايي برپا كرده است كه از سوخت تاير استفاده مي كنند ولي فرآيند آنها متفاوت است يعني به جاي پيروليز كردن تايرها، آنها را مستقيماً مي سوزانند. در اين نيروگاه ها براي سوزاندن تايرها يك فرآيند چندمرحله يي طراحي شده است تا از سوختن مواد كربني اطمينان حاصل شده و ديوكسين نيز توليد نشده و آلاينده هاي بالقوه نيز در حداقل مقدار خود باشند. تايرها به صورت دسته هاي 30 ، 35 حلقه يي تزريق مي شوند. براي سوزاندن تايرها كوره هاي متفاوتي طراحي شده اند كه در نواحي مختلف جهان به كار گرفته شده اند و تعدادي از آنها براي توليد بخار و تعدادي نيز براي توليد حرارت و بخار مورد استفاده قرار مي گيرند. علت اين تنوع نيز آن است كه جهت حصول به احتراق كامل لازم است نسبت اكسيژن به سوخت در محدوده معيني حفظ شود تا علاوه بر آنكه حرارت لازم جهت تبخير كردن سوخت فراهم مي آيد، دماي اشتعال نيز ثابت باقي بماند. بايد توجه داشت كه اگر ميزان سوخت كم باشد، دماي اشتعال تامين نمي شود و اگر اكسيژن كافي وجود نداشته باشد، باعث احتراق ناقص شده كه دود و آلودگي بالارا در پي خواهد داشت.