خلاصه خبر: طراحی و ساخت قالب و بررسی چیدمان الیاف ممتد شیشه در اکستروژن پروفیل کامپوزیت های هیبریدی چوب و پلاستیک

• عنوان: طراحی و ساخت قالب و بررسی چیدمان الیاف ممتد شیشه در اکستروژن پروفیل کامپوزیت های هیبریدی چوب و پلاستیک
• ارائه‌کننده: آقای مجید پور قیومی
• استاد راهنما: دکتر امیر حسین بهروش
• استاد راهنمای دوم: دکتر حسن مسلمی نائینی
• استاد ناظر داخلی اول: دکتر محمد گلزار
• استاد ناظر خارجی اول: دکتر عباس ذوالفقاری
• نماینده تحصیلات تکمیلی: دکتر محمد گلزار
• مکان: اتاق216
• تاریخ: 98/11/13
• ساعت: 11:30

چکیده:در این پایان‌نامه، قالبی مخصوص جهت تغذیه همزمان روینگ شیشه درون پروفیل کامپوزیت چوب پلاستیک اکسترود شده به منظور بهبود خواص مکانیکی طراحی و ساخته شد. در این کامپوزیت¬ها از ذرات چوب به منظور كاهش هزینه استفاده می¬شود، كه سبب كاهش چشمگیر استحکام شده، به همین دلیل استفاده از این قطعات در برخی كاربردهای ساختاری با محدودیت مواجه است. در چند سال اخیر سازه¬ای شدن و استفاده از این کامپوزیت¬ها در کاربردهایی که نیاز به تحمل نیرو دارند، موردتوجه قرارگرفته است؛ اما این موضوع کماکان در مرحله اولیه و تحقیقاتی خود قرار داشته و تاکنون محصولی به‌صورت تجاری ارائه نشده است. در این پژوهش تجربی، چالش‌های صنعتی سازی کامپوزیت¬های چوب پلاستیک تقویت‌شده با الیاف شیشه در متداول‌ترین فرآیند تولید آن¬ها یعنی اکستروژن بررسی و رفع شده است. دستیابی به تولید یکنواخت، تکرارپذیر و پیوسته در مقیاس نیمه‌صنعتی با موفقیت امکان‌پذیر شد. به ‌منظور افزودن حداکثری الیاف در درون چوب پلاستیک، قالبی باقابلیت کنترل جانمایی الیاف با تعداد 14 الیاف طراحی و ساخته شد. در ادامه جهت بررسی استحکام خمشی نمونه¬های تولید شده در کامپوزیت¬های با 70 درصد وزنی چوب و 14 الیاف، دو متغیر میزان حرکت گاید¬ها در درون قالب (جانمایی الیاف در پروفیل، در 4 سطح 0، 2، 4، 6 میلی‌متر) و تکس الیاف (سه سطح 1200، 2400، 4800) ارزیابی شدند. میزان حداکثر استحکام خمشی نمونه¬های تقویت‌شده برای تکس¬های 1200، 2400 و 4800 به ترتیب برابر با 42، 8/46 و 7/58 مگاپاسکال بوده و با افزایش میزان تکس از 1200 به 2400 مقدار استحکام خمشی 7/39 درصد افزایش داشته است. مقدار افزایش استحکام خمشی نمونه¬های مشابه در مقایسه با نمونه تقویت نشده به ترتیب برابر با 8/85، 107 و 7/159 درصد است. حداکثر مدول خمشی نمونه¬های تقویت شده برای تکس¬های 1200، 2400 و 4800 به ترتیب برابر با 57/2، 78/2 و 22/3 گیگاپاسکال بوده و با افزایش میزان تکس از 1200 به 4800 مقدار مدول خمشی 2/25 درصد افزایش داشته است. مقدار افزایش مدول خمشی نمونه¬های مشابه در مقایسه با نمونه تقویت نشده به ترتیب برابر با 7/42، 4/54 و 8/78 درصد است. مقادیر تئوری نیز محاسبه شده که بیشترین خطای به‌دست‌آمده 43 درصد و مربوط به نمونه با تکس 1200 در فاصله 11/9 از مرکز نمونه است. برخلاف نمونه¬های تقویت نشده که پس از شکست به دو نیمه تقسیم می¬شوند؛ كامپوزیت‌های چوب پلاستیک تقویت‌شده به دلیل اینکه پس از شکست ماتریس، الیاف به‌طور کامل خارج نشده و اصطکاک بین ماتریس و الیاف قادر به تحمل بخشی از نیروی وارد بر نمونه است، شکست ناگهانی صورت نمی¬گیرد. جدا نشدن دو قسمت کامپوزیت¬های تقویت‌شده باعث افزایش ضریب ایمنی آن¬ها در کاربرد¬ سازه¬ای می¬شود.
کلمات کلیدی: کامپوزیت چوب-پلاستیک هیبریدی، اکستروژن، روینگ شیشه، چیدمان الیاف