Hamshahri corpus document

DOC ID : H-771127-43941S6

Date of Document: 1999-02-16

ليوان شكسته و ايده طراحي برش شيشه با شوك دستگاه حرارتي... گفت وگو با دكتر محمدرضا خليلي برنده جايزه فدراسيون بين المللي اتحاديه مبتكران * با ديدن شكسته شدن ليواني كه ترك آن با ريختن آب گرم بيشتر شد، به اين فكر افتادم كه با استفاده از انرژي حرارتي، ترك موجود در شيشه را كنترل كنم و به اين طريق برش هاي دلخواه خودم را ايجاد كنم اشاره; برش شيشه ازطريق اعمال شوك حرارتي ازجمله طرحهايي است كه چندي پيش رتبه سوم اختراع دوازدهمين جشنواره بين المللي خوارزمي و جايزه فدراسيون بين المللي اتحاديه مبتكران را به خود اختصاص داد. نظر به اهميت موضوع، گفت وگويي با دكتر سيدمحمدرضا خليلي مجري طرح مزبور انجام داده ايم كه در پي مي آيد. * بفرماييد كه روش اختراعي شما در برش شيشه ازچه لحاظي حائز اهميت است و برتري اين شيوه نسبت به روشهاي سنتي متداول در؟ چيست - درحال حاضر با توجه به توسعه صنعت شيشه و گسترش روزافزون كاربرد آن در بخشهاي مختلف و اهميت آن در جامعه بشري امروز، برش شيشه از اهميت خاصي برخوردار شده و از روشهاي مختلفي براي برش شيشه استفاده مي شود كه يكي از متداول ترين روشها كه در كشور نيز رايج است وبه عنوان روش سنتي مطرح است، برش شيشه توسط تيغه الماسه است. از اين روش، براي اشكال بسيار ساده مانند خطوط مستقيم و با مشكلات زياد، براي زدن برش دايره اي شكل استفاده مي شود. با توجه به تيز بودن و برندگي محل برش، اين قطعه را مي بايست براي استفاده هاي بعدي، تحت عمليات ثانويه قرار داد. در كشورهاي پيشرفته صنعتي، روشهاي متداول غيرسنتي ازقبيل برش ليزري، برش با آب و يا برش آلتراسونيك كه براي برش مواد فلزي، سراميكها و كامپوزيتها استفاده مي شود، در موارد خاصي براي برش شيشه نيز كاربرد دارد. ليكن با توجه به فن آوري پيچيده اين روشها و تجهيزات سنگين و پرهزينه آنها و متداول نبودن استفاده از آنها در صنايع مختلف در داخل كشور و همچنين ارزان بودن صنعت شيشه خصوصا در داخل، در كنار بعضي مزيتها عملا اين روشها اقتصادي نبوده و از اهميت پاييني برخوردار هستند. * براي طراحي دستگاه برش شيشه ازطريق اعمال شوك حرارتي از چه چيزي ايده؟ گرفتيد - سالها پيش وقتي به طور تصادفي شاهد شكسته شدن ليواني شدم كه ترك موجود در آن با ريختن آب داغ رشد كرد، از همان زمان به اين فكر افتادم كه مي توان با استفاده از انرژي حرارتي، ترك موجود در شيشه را به طور كنترل شده و در اشكال متنوع، رشد داد و به اين طريق، برش هاي دلخواه خود رادرآن ايجاد كرد. * در مورد اين روش توضيحات بيشتري بفرماييد. - طرح حاضر درواقع، با توجه به علم مكانيك شكست در مواد ترد و استفاده از فرض وجود يك پيش ترك در ماده و ايجاد تنشهاي موردنياز جهت رشد اين ترك، شكل گرفت. در اين روش جديد، با علم به ضريب انتقال حرارت و ضريب انبساط حرارتي در مواد ترد، با وجود پيش تركي در قطعه، اگر بتوان انرژي اطراف ترك را تغيير داد و ميادين مختلف تنش را در نوك ترك ايجاد كرد، به واسطه منطقه اختلاف انرژي در اطراف ترك، اين ترك شروع به رشد در مسير بيشترين انرژي آزاد شده اين مي كند انرژي را به عوض تنشهاي مكانيكي با مقادير بالا، مي توان ازطريق ايجاد تنشهاي حرارتي در درجه حرارتهاي پايين فراهم آورد. با استفاده از اختلاف درجه حرارت در دو منطقه در اطراف نوك ترك و استفاده از خواص ترموالاستيك ماده، در منطقه حرارت و يا با درجه حرارت بالا (جلوي نوك ترك ) تنشهاي فشاري و در منطقه سرد و يا بادرجه حرارت پايين تر (نوك ترك ) تنشهاي كششي ايجاد مي شود و اين اختلاف ميدان تنش حرارت در نوك ترك، باعث ايجاد انرژي آزاد شده مورد نياز براي رشد ترك در ماده مي شود، بنابراين چون ترك موجود در قطعه بزرگترين ترك در ماده محسوب مي شود، شروع به رشد مي كند تا اين انرژي را آزاد كند ودر نتيجه ترك رشد مي كند. ازطرفي چنانچه بتوانيم رشد اين ترك رادر ماده اي مانند شيشه، قابل كنترل ( پايدار ) نماييم و هدايت آن را در هر مسير موردنظر قرار دهيم، قادر خواهيم بود هرشكلي را در اين ماده ترد برش دهيم. در اين روش بعداز انجام برش هم چون از حرارت در انجام برش استفاده مي شود، سطح برش خورده از كيفيت مناسبي برخوردار است و محل برش تيز و برنده نيست و درنتيجه احتياج به عمليات ثانويه براي پرداخت سطح ندارد. * دستگاهي كه برپايه ايده شوك حرارتي براي برش شيشه ساخته شده چه ويژگيهايي؟ دارد - اين دستگاه كه با همكاري مهندس مهرداد مشيرپور طراحي شد، امكان برش قطعات با ضخامتهاي متفاوت و شكلهاي پيچيده را فراهم مي كند. با استفاده از اين دستگاه، امكان تكرارپذيري در برش شيشه با ابعاد دقيق به وجود مي آيد. علاوه بر اينها، عدم نياز به كارگر ماهر، صرفه جويي در وقت و هزينه هاو امكان برش با سرعتهاي متفاوت از ديگر ويژگيهاي اين دستگاه هستند. شيشه اي كه با اين دستگاه برش مي خورد، به عمليات ثانويه جهت پرداخت سطح برش نياز ندارد. * كل هزينه هاي تحقيقاتي اين طرح چه مقدار بوده؟ است - كل بودجه تحقيقاتي و اجرايي /3 5طرح ميليون تومان بوده كه توسط دانشگاه صنعتي خواجه نصير تامين شده است.