تف جوشی یا زینترینگ چیست؟
امروزه یکی از برترین روشهای شکل‌دهی و یا به عبارت دیگر تغییر شکل مواد فلزی تف جوشی یا زینترینگ است. به‌عنوان مثال افراد و تولیدکنندگان با ذوب و یا عملیات حرارتی فلزات و برخی از مواد یک یا چند تکه از ذرات را به یکدیگر می‌چسبانند. از طرف دیگر میتوان گفت برای شکل‌دهی به مواد فلزی بر اثر حرارت و فشار، ذرات یک یا چندین ماده به صورت سطحی ذوب می‌شوند و یک ماده جامد و پر کاربرد تولید میشود. بنابراین به دلیل این که انرژی آزاد ذرات و موادی که به یکدیگر چسبیده‌اند بسیار زیاد است، از این روش استفاده می‌کنند. چراکه این کار می‌تواند سبب کاهش انرژی آزاد مواد و ذرات شود.
به عبارت دیگر امروزه با استفاده از تف جوشی انرژی آزاد سطح مواد کاهش پیدا می‌کند. علاوه‌بر این زینترینگ فرآیندی است که در نتیجه آن یک توده و یا جرم جامد بر اثر حرارت دیگر مواد و یا وارد کردن فشار به آن‌ها ایجاد میشود. این روش همانند استخراج سنگ آهن از معدن‌های مختلف دارای سختی بسیار است. به همین منظور نیاز به تجربه و مهارت بسیار دارد. اما میتوان گفت این ماده در محیط‌های مختلف به چشم می‌آید. به‌عنوان مثال میتوان گفت در قالب‌های یخ که به یکدیگر چسبیده‌اند، زینترینگ دیده میشود.
این روند به گونه‌ای است که ذرات و مواد پودر شده متراکم بر اثر فشار و یا حرارت توده جامد به وجود می‌آورند. یکی از مهمترین مزایا و فواید این روش و فرایند، افزایش استحکام و مقاومت فشاری است. اما میتوان گفت مراحل این روش پیچیده و دشوار هستند. بنابراین پودر و ذرات هنگام گرم شدن تمامی مراحل این روش را به سختی پشت سر می‌گذارند. در ادامه برای آشنایی بیشتر با این محصول کاربرد، مزایا، محیط‌هایی که از این محصول استفاده می‌کنند، معرفی می‌کنیم.
محیط های استفاده از تف جوشی
برای استفاده از این روش و پشت سر گذاشتن مراحل مختلف آن، می‌بایستی از محیط‌های کنترل شده و مناسب استفاده شود. به همین منظور محیط‌های تحت کنترل این محصول می‌بایستی از شرایط زیر برخوردار باشند:
- محیط و مکان استفاده از این محصول می‌بایستی از اکسید شدن مواد و فلزات جلوگیری کند. چراکه این گونه در مرحله ذوب و حرارت تداخل‌هایی ایجاد میشود.
- محیطی که برای مواد و محصولات مورد استفاده قرار می‌گیرد، می‌بایستی از هرگونه کربن‌زدایی روی آن مواد و نمونه‌ها جلوگیری کند. به عبارت دیگر آن محیط نباید هیچ گونه واکنشی روی مواد و نمونه‌ها ایجاد کند.
- محیط و مکان مورد استفاده می‌بایستی از تغییر‌‌ترکیب مواد و ذرات جلوگیری کند. همچنین آلودگی‌هایی که بر اثر حرارت و گرما دادن مواد و ذرات ایجاد می‌شوند، با محصول یا نمونه واکنش نشان ندهد.
- محیط و مکان تحت کنترل می‌بایستی آلودگی و آلاینده‌هایی که در فضا وجود دارد، از بین ببرد. چراکه از بین بردن آلودگی‌ها می‌تواند از تغییر‌‌ترکیب مواد جلوگیری کند.
با توجه به مواردی که بیان کردیم افراد می‌بایستی برای پشت سر گذاشتن هر یک از مراحل مختلف تف جوشی، شرایط محیط و مکان‌های مختلف را در نظر بگیرند. زیرا این‌گونه میتوانند از هرگونه آلاینده، تغییر‌‌ترکیبات مواد و یا واکنش محصولات و نمونه‌ها جلوگیری کنند.
کاربردهای تف جوشی یا زینترینگ
یکی از اصلی‌‌ترین موارد استفاده از این روش، استفاده از آن در فاز مایع است. به عبارت دیگر در فاز مایع برخی از محصولات و کالا‌های صنعتی و تجاری از این روند استفاده می‌کنند. همچنین یکی دیگر از مهمترین و اولین کاربردهای زینترینگ در گذشته، تولید و طراحی آجرهای ساختمانی با خاک رس بوده است. بنابراین امروزه کاربرد و مزایای این فرآیند و روش متنوع‌‌تر شده است. این روند مفید دارای سرعت و عملکرد بسیار بالایی است. به همین منظور یکی از اصلی‌‌ترین مزایا و قابلیت‌های آن در فاز مایع به چشم می‌آید. به عبارت دیگر میتوان گفت در فاز مایع به دلیل اینکه نیاز به سرعت عمل بسیار بالا است، از این روند و روش استفاده می‌کنند. علاوه‌بر این، روند مذکور دارای مزایا و فواید دیگر نیز است. از مهمترین آن‌ها میتوان به موارد زیر اشاره کنیم:
- در این روند امکان تغییر ریز ساختاری مواد و ذرات وجود دارد. زیرا اندازه و حجم مواد هنگام این روند قابل کنترل است. بنابراین افراد جهت بهبود عملکرد و خواص ذرات میتوانند به تغییر ساختاری مواد بپردازند.
- همان‌طور که در مطالب بالا بیان کردیم، این روند سخت و دشوار است. به عبارت دیگر در فاز مایعی که روند این روش دارای سختی است، آن فاز نیز از سختی بسیاری برخوردار است. لذا تولیدکنندگان و افرادی که از این روند استفاده می‌کنند، در تلاش هستند که به انتخاب و استفاده از فرآیندی با رفتار نرم بپردازند. لذا انتخاب چنین فرآیندی یکی دیگر از مهمترین مزایا و فواید این روش است.
روند و روشهای مختلف
روند تف جوشی از برترین روش و فرآیندهای تغییر شکل مواد سرامیکی و فلزی است. همچنین میتوان گفت این روند در انواع و روشهای مختلفی انجام میشود. معمولاً روشهای این فرآیند به سه دسته حالت مایع، جامد و سایش تقسیم‌بندی می‌شوند. اما با توجه به مطالبی که بیان کردیم یکی از پر کاربرد‌‌ترین و پر مصرف‌‌ترین روشهای این فرآیند حالت مایع است.
زیرا که این روش در فاز مایع محصولات تجاری و کالا‌های صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. علاوه‌بر مواردی که بیان کردیم، یکی دیگر از روشهای انجام این روند حالت چسبندگی است. به‌عنوان مثال میتوان گفت طی این فرآیند مواد و ذرات بر اثر فشارهای خارجی و داخلی و یا حرارت دیدن به صورت سطحی ذوب می‌شوند. سپس توده یا جرم جامدی ایجاد میشود.
خلاصه اینکه روند زینترینگ به‌عنوان یکی از برترین روش‌ها برای تغییر زیر ساختاری مواد شناخته میشود. چراکه افراد میتوانند جهت افزایش، تغییر عملکرد و بهبود خواص هر یک از مواد از این فرایند استفاده کنند. اما یکی از نکات بسیار مهم هنگام استفاده از این روند توجه به مکان و فضای مورد استفاده است. زیرا مکان مدنظر می‌بایستی از شرایطی که بیان کردیم برخوردار باشد. در نتیجه افراد با انتخاب بهترین مکان هنگام استفاده از فرآیند زینترینگ میتوانند از خطرات و آسیب رسیدن به مواد جلوگیری کنند.
نکات مهم
با توجه به اینکه تف جوشی یا زینترینگ در فاز مایع کاربردهای مختلفی دارد، از یک مرحله مایع برخوردار است. بنابراین نرخ جوش را بهتر و مناسب‌‌تر می‌کند. به عبارت دیگر میتوان گفت این مرحله سبب بهبود نرخ جوش میشود.
همان‌طور که می‌دانیم هدف از انجام روند تف جوشی، عملیات حرارت فلزات است که در این فرآیند مقداری از مواد تحت تأثیر فشار و دما قرار می‌گیرند. سپس توده جامد و فشرده تولید میشود. در نتیجه یکی از مهمترین مزایای انجام این فرایند ایجاد یکپارچگی، نیرو و قدرت در مواد است. اما یکی از نکات بسیار مهم در زمان انجام این روند، پایین نگه داشتن دمای نسبت نقطه ذوب می‌باشد. لذا افراد می‌بایستی به این نکته توجه داشته باشند.
جمع‌بندی
این روش می‌تواند بر موجب ایمنی و حفاظت از محیط‌زیست شود و از سوی دیگر از کارگران در برابر خطراتی که موجب آسیب جسمانی آنان میشود حفاظت نماید. چسباندن قطعات گوناگون فلزها از طریق این روش یکی دیگر از مزایای و کارآمدی آن به شمار می‌رود که به مدد این پیوستگی می‌تواند پایین آوردن انرژی مازاد را به ارمغان آورد. در واقع این روش بهینه‌سازی در جهت احیای محصولی برآمده از تکه‌های گوناگون است که توانایی تولید فراورده‌هایی با کم‌ترین میزان حجم آلاینده را داراست.
[…] فلوتاسیون یا شناور سازی دارای مزیت‌ها و فواید بسیاری است. یکی از برترین و مهمترین مزیت‌های آن همان‌طور که بیان کردیم، جداسازی کانی‌ها از مواد معدنی خاک می‌باشد. به عبارت دیگر کانی‌های موجود در خاک‌های معدنی توسط فلوتاسیون یا شناور سازی جدا می‌شوند و در صنعت‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. اگرچه این روش برای جداسازی کانی‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما برای انجام فعالیت‌های دیگر از جمله تصفیه پساب‌های صنعتی، بازیافت کاغذ، حذف گوگرد معدنی و…. نیز در صنعت‌های مختلف از آن بهره‌مند می‌شوند. برای آشنایی بیشتر با این روش افزایش عیار آهن در تولید کنسانتره سنگ آهن، در ادامه مزایا و کاربردهای آن را بیان می‌کنیم. همچنین با این روش جداسازی کانی بیشتر آشنا می‌شویم. ( افزایش استحکام فولاد با روش تف جوشی یا زینترینگ ) […]