متالورژی ، علم ناشناخته

برای سربلندی کشورمان ، باید به سرآغاز هایمان پایان دهیم

 
آموزش قالب گیری
نویسنده : مصطفی زارع - ساعت ٩:٠٩ ‎ب.ظ روز ۱۳٩٠/٩/٢٩
 

 

آموزش قالب گیری دستی به همراه تصاویر

1- مرحله اول آماده سازی ماسه قالبگیری

 

2- سرند کردن ماسه

3- قرار دادن مدل در نیم درجه پایینی و کبیدن ماسه با کوبه به طور یک میزان

4- تسمه کشیدن در پایان نیم درجه پایینی

5- بعد از کوبیدن ، با انگشت (به صورت راندوم)چند نقطه از سطح رویی نیم درجه پایینی را فشار دهید تا از یک میزان کوبیده شدن آن مطمئن شوید

7- حال نوبت خالی کردن ماسه روی مدل و در صورت امکان شیب دادن و یا ماهیچه سازی و .... می باشد

8- این مدل نیاز به شیب دادن دارد

9-  مرحله زدن پودر جدایش (احتیاط کنید این پودر سمی است)

10- با فرچه کوچک پودر را به تمام سطح قالب برسانید

11- اگر لوله راهگاه شما شیب دار و تا حدی استوانه ای است ، از قسمت باریک تر و کوچک تر آنرا بر روی سطح نیم درجه پایینی بگذرانید

11- راه گاه گذاری (باید توجه کرد که نقطه گذاشتن راهگاه مهم است . معمولا نقطه ای را برای راهگاه انتخاب مب کنند که از آنجا مذاب بصورت همزمان محفظه قالب را پر کند)

در تصویر بالا این نقطه به این دلیل برای راهگاه انتخاب شده است که از مرکز با دو کانال به محفظه قالب عملیات مذاب رسانی انجام شود

برای این کار از استاد خود کمک بخواهید و یا مشورت بگیرید

(آقای مهندس عصمتی استاد دانشکده فنی شهید خدادای بندر انزلی)

12- حالا باید نیم درجه رویی را بگذارید

13-کوبیدن نیم درجه رویی

14- تسمه کشیدن وصاف کردن سطح نیم درجه رویی و بعد از آن خالی کردن دور حوزچه راهگاه در روی سطح نیم درجه بالا

15- بعد از خارج کردن لوله راهگاه ، نیم درجه رویی را بردارید

16-حالا نوبت خالی کردن حوزچه راهگاه وکانال های بار و یا ترمیم کار است

17 - مدل را با احتیاط خارج کنید

18 - در مرحله پایانی وقتی نیم درجه ها را باهم جفت کردید باید قبل از بار ریزی آنرا با شعله خشک کنید . یا برای خشک شدن آن را دقایقی قبل از بار ریزی کنار کوره بگذارید تا خشک شود .

موفق باشید

 

 


 
 
خطرناک ترین مذاب ریزی قرن
نویسنده : مصطفی زارع - ساعت ۸:۳۱ ‎ب.ظ روز ۱۳٩٠/٩/٢٩
 

 

خطرناک ترین مذاب ریزی قرن

 

"کلیپ مذاب ریزی دانشجویان متالورژی دانشکده شهید خدادای بندر انزلی"

 

 " وقتی دانشجویان ، جان خود را برای کسب دانش به خطر می اندازند "


مذاب ریزی داکتیل با تلقیح منیزیم برای اولین بار توسط ریخته گران جوان

 

"این مذاب ریزی چند مصدوم هم به همراه داشت"

مصدومین در تصویر مشخص هستند

البته من جان سالم بدر بردم نیشخند

 

دانلود کنید(کلیک کنید)


 
 
روشهای نمونه سازی سریع
نویسنده : مصطفی زارع - ساعت ۱٢:٠٧ ‎ق.ظ روز ۱۳٩٠/٩/٢٧
 

 

روشهای نمونه سازی سریع

کوتاه نمودن زمان توسعه و تکوین یک محصول از طراحی تا تولید ، رمز موفقیت یک سازمان تولیدی در دنیای رقباتی کنونی به شمار می آید.برای دستیابی به این محصول امروزه فن آوریهای جدید که به روش های نمونه سازی و تولید سریع RP&M

(Manufacturing & Rapid Prototyping)  معروفند معرفی شده اند نمونه سازی یک قطعه یا یک محصول طراحی شده ، به طور سنتی از طریق مدل سازی فیزیکی در کارگاه مدل با ابزارهای دستی و سعی و خطای فراوان انجام می پذیرد این فرآند کاری مشکل و بسیار وقت گیر و پرهزیده است.با بکارگیری روش های نمونه سازی سریع می توان در زمان کوتاهی (حدود چند ساعت)یک مدل سه بعدی فیزیکی از قطعه ای هر چند پیچیده را با هزینه ای کم با دقت بالایی ساخت و از آن در بررسی و ارزیابی طراحی و یا محصول و یا مصارف دیگر استفاده نمود.برتری و توانمندی این فن آوری وقتی آشکار می شود که اولا پارامتر کوتاه بودن زمان نمونه سازی برای ما اهمیت و الویت داشته باشد و ثانیا قطعه دارای شکل هندسی پیچیده ای باشد امروزه در صنایعی که نیاز به قطعات پیچیده دارند همچون صنایع هوا و فضا،خودروسازی،قالب سازی،لوازم خانگی ،ساخت استخوان ها و اعضا مصنوعی بدن و مهندسی پزشکی از این تکنولوژی استفاده می شود.

 

اما تنها ساخت نمونه ای از محصول برای رقابت کافی نیست و سازمان های تولیدی همیشه به دنبال تولید سریع محصولات خود و عرضه آنها به بازار هستند.با پیشرفت سریع تکنولوژی CAD و معرفی تکنیک های قالب سازی سریع امروزه این ایده عملی شده است.ترکیب روش های ساخت سریع نمونه و قالب با تکنولوژی تف جوشی فلز توسط لیزر،این امکان را به وجود آورده که نمونه ای اصلی و فابریک قطعات را بتوان در زمان بسیار کوتاهی (مثلا چند هفته) به صورت انبوه حتی از جنس مواد اصلی تولید نمود.لذا نمونه سازی سریع عاملی در تسریع فرآیند تولید است از طرفی امکان تجسم یافتن از طراحی را قبل از تولید واقعی قطعه فراهم می آورد فقط کافی است مشتری فایل CAD قطعه را با هر میزان پیچیدگی ارائه نماید و یا از طریق شبکه اینترنت برای شما ارسال کند و پس از چند زوز محصول واقعی را در تیراژ مورد نظر دریافت کند.این تکنیک که به معنی یک گام فراتر از نمونه سازی سریع تلقی می شود،آخرین نوآوری در تولید سریع قطعات با مواد اصلی می باشدکه در این فصل به آن پرداخته می شود.به عبارت دیگر نمونه سازی سریع یک فرآیند ساخت لایه وار و یا چاپ سه بعدی است با دریافت مدل CAD قطعه ، مدل جامد جسم را از جنس موم ، پلاستیک ،پودر سرامیک در مدت زمان بسیار کوتاهی تولید می کند که به آن MASTER MODEL می گویند امروزه برای آنکه نمونه ای مطلوب از قطعه و یا محصولی جدید در دفتر مهندسی و طراحی ساخته شود،دیگر لازم نیست طراح محصول تنها به قدرت تخیل خود متکی باشد زیرا دستگاه جدید “نمونه سازی دفتری ” به بازار عرضه شده است.این دستگاه به مانند یک اجرای عملیاتی ساده و بدون آموزش تخصصی ، طرح اولیه محصول را که به صورت یک فایل CAD می باشد را در زمانی بسار کوتاه و به طور مستقیم چاپ فضایی نموده و نمونه فیزیکی را جهت ارزیابی و بررسی ظاهری تولید می نماید.

 

مهمترین فرآیندهای نمونه سازی سریع یک قطعه یا یک محصول که در سال های اخیر معرفی شده اند عبارتند از:

نمونه سازی لیزری SLA

Stereo Lithography

مدل سازی موم افشان MJM

مدل سازی به روش رسوب جوش خورده

Fused Deposition Modeling – FDM

تف جوشی انتخاب لیزری SLS        

Selective Laser Sintering

 

نمونه سازی به روش لایه ورقی LOM       

Laminated Object Manufacturing

نمونه سازی به روش BPM

Ballistic Particles Manufacturing

نمونه سازی به روش RFP

Rapid Freeze Prototype

نمونه سازی به روش SGC

Solid Ground Curing

نمونه سازی به روش LENS

Laser Engineered Shaping

 

  نمونه سازی سریع ، چرا؟

    استفاده از فن آوریهای نمونه سازی سریع در فرآیند طراحی ،تحقیق،توسعه،تولید و مونتاژ مزایای فراوانی را به دنبال دارد که ازآن جمله می توان به موارد زیر اشاره کرد

تجسم (Visualization)

    مهندسان و طراحان به هنگام تجسم فضایی و نقشه خوانی از قطعه و یا مجموعه ای با شکل هندسی پیچیده ممکن است گمراه شده وآن را نادرست تفسیر وتحلیل نمایند.این مشکل صرف نظر از میزان تجربه طراح حتی ممکن است با دردست داشتن مدل CAD قطعه نیز برطرف نشود.زیرا تجسم به حالت روانی و قدرت تخیل فرد مربوط می شود و ممکن است یک نقشه به چندین حالت تفسیر گردد و تصور درستی از طرح حاصل نشود.بخصوص زمانی که قطعات پیچیده و مرکب مطرح باشند که در این حالت انسان در تجسم آنها با مشکلات زیادی روبرو خواهد شد.ساخت یک مدل فیزیکی در اسرع وقت با استفاده از فن آوری نمونه سازی سریع و مشاهده آن از بروز چنین خطاهایی جلوگیری می کند.

 

تصحیح طرح(Verification)

    با استفاده از فن آوری نمونه سازی سریع می توان بلافاصله پس از طراحی،نمونه فیزیکی را مشاهده و بررسی نمود و مورد اریابی قرار داد.از آنجا که هر طراحی همیشه به دنبال کیفیت بهتر است،چنین نمونه ای می تواند برای تصحیح طراحی و ارزیابی ویژگی های مطلوب در محصول طراحی به کار گرفته شود.به طور خلاصه می توان گفت که در دست داشتن یک نمونه واقعی فیزیکی از جسم کمک شایانی به اطمینان بخشی طراحی،کاهش آزمون و خطا و در نهایت افزایش کیفیت بهره وری فرآیند طراحی و تولید می نماید.

تکرار طرح(Iteration)

    تمامی فعالیت های طراحی دارای یک طبیعت تکرار هستند وطراحی مجدد (Redesign) از کارهای همیشگی طراحان است.از آنجا که یک محصول معین ممکن است از ترکیب چند جزء توسط طراح تشکیل شده باشد.می توان در یک روش آزمون و خطا و یا طراحی مجدد و یا بهره گیری از CAD در چندین حالت مختلف این اجزاء را با یکدیگر ترکیب نمود تا شکل هندسی مورد نظر ایجاد شود.سپس ان را تحت آنالیز تنش نیرو و … مورد ارزیابی و بررسی قرار داد.در صورتی که مدل این محصول از روش سنتی ساخته شده باشد، بعد از اتمام کار مدل سازی ممکن است نتوان کوچکترین تغییراتی را در آن ایجاد کرد.اما با استفاده از فرآیند نمونه سازی سریع بعد از انجام این مراحل تکراری،نمونه فیزیکی قابل لمس محصول برای بررسی در اختیار طراح قرار خواهد گرفت.

بهینه سازی(Optimization)

    بهینه سازی طرح می تواند کارایی محصول،کیفیت و قابلیت اطمینان آن را بهبود بخشد.فن آوری نمونه سازی سریع توام با تکنیک ها و نرم افزارهای قدرتمند طراحی و آنالیز ،این امکان را به طراح می دهد که بدون صرف هزینه ای گزاف جهت ساخت قالب و نمونه و بدون اتلاف وقت و با دقت بسیار بالا طرح خود را آنالیز و بهینه نماید.چنین نمونه ای می تواند برای اصلاح و بهینه سازی طراحی و ارزیابی ویژگی های مطلوب در محصول طراحی به کار گرفته شود.به طور خلاصه می توان گفت که در دست نگه داشتن یک نمونه فیزیکی از محصول کمک شایانی به افزایش کیفیت و بهره وری فرآیند طراحی و تولید می نماید.

آزمایش های عملکردی (Functional Tests)

    با استفاده از فن آوری نمونه سازی سریع نمونه فیزیکی قابل لمس از محصول در اختیار طراح قرار خواهد گرفت.بنابراین امکان انجام آزمایش های عملکردی مانند مونتاژ پذیری،سهولت تولید و آسانی تعمیر و نگهداری در مورد محصول طراحی فراهم می گردد و از این طریق هزینه های طراحی و تولید کاهش می یابد.بعد از اتمام مراحل تجسم تحقیق،تکرار پذیری،بهینه سازی،مونتاژپذیری و ساخت مدل اولیه به دنبال ساخت یک نمونه واقعی از محصول نهایی خواهیم بود.در این راستا تکنیک های زیادی موجود هستند که به طور موفقیت آمیزی برای دستیابی از یک نمونه RPM به یک قطعه دارای عملکرد واقعی FTM با یک روش نسبتا سریع و کم هزینه استفاده می کنند.بعضی از این تکنیک ها عبارتند از،ریخته گری خلایی، قالبگیری با رزین های قبل انتقال ،استفاده از قطعات ماهیچه ای یونیلیت و … لذا تحقیقات زیادی جهت بکار گیری این فن آوری در تولید سریع یک نمونه واقعی از محصول برای ارسال به بازار انجام شده است.با توجه به اینکه در حال حاضر قالب سازی سریع نیازمند به MASTER MODEL نمونه سازی سریع می باشد بنابراین در اینجا مروری بر روش های نمونه سازی سریع خواهیم داشت.

    برای آنکه طراح بتواند مدل فیزیکی قطعه طراحی شده را لمس کند و اشکالات ان را برطرف نماید و همچنین شرایط مونتاژی قطعه نیز بررسی گردد از روش های نمونه سازی سریع جهت ساخت نمونه اولیه قطعه با مواد خاصی استفاده می شود.

نکته:عموما روش های نمونه سازی سریع از این الگوریتم استفاده می کنند که:

ابتدا مدل سه بعدی توسط نرم افزار های موجود مدلینگ ترسیم می گردد

سپس یک نرم افزار دیگری مدل را به لایه لایه (با توجه به ضخامت لایه ها) تقسیم می کند.

در واقع فایل Slice آن تهیه می گردد این فایل شامل مختصات X,Y هر لایه می باشدمختصات Z نیز با توجه به ضخامت لایه تعیین شده به دستگاه معرفی می گردد.در نهایت با توجه به نوع روش، مدل فیزیکی سه بعدی ساخته می شود.

 

استریولیتو گرافی SLA

این روش اولین باردرسال ۱۹۹۸ توسط شرکت ۳D معرفی شد. سیستم مربوطه دارای یک برنامه نرم افزاری به نام Slicer می باشد که لایه هایی به ضخامت ۱۲۷, ۰ تا ۰,۰۰۵ میلیمتررا تولید می کند. دستگاه SLA شامل یک حمام photo Polymer پلیمرحساس به نور شدید است که هنگام برخورد لیزرجامد می شود, سیستم های مکانیکی دراین دستگاه حرکت لیزردرصفحه y ,x و محور Z را برای ساخت لایه ها امکان پذیر می کند.در این فرآیند از طریق تابانیدن پرتو لیزری به سطح مقطع ترسیم شده قطعه در حال ساخت(سطح پلیمر مایع), آن لایه نازک از پلیمر مایع به حالت جامد درمی آید هرلایه توسط لیزرجامد می شود تا در نهایت قطعه مورد نظر ایجاد شود حسن این روش اینست که قطعات توخالی و دارای هندسه بسیار پیچیده را می توان با آن تولید کرد. یکی از معایب این دستگاه این است که مدل ایجاد شده ترد و شکننده است و تحمل نیروی زیاد را ندارد و اینکه قطعه نمونه ایجاد شده از مواد اصلی قطعه نهایی نمی باشد. قیمت دستگاه بسته به ابعاد مدل $۱۰۰-$۴۵۰است. از طرف دیگرمدل ایجاد شده به دلیل اینکه لایه به لایه ایجاد می شود سطوح صاف ایجاد نمی کند بلکه پله پله می شود که درمرحله بعد عملیات پرداخت کاری باید روی آ ن انجام گیرد. مدل ایجاد شده را می توان به عنوان مدل اصلی در قالب های پلاستیکی سیلیکونی بکاربرد تا قطعه ای با سطح صاف و جنس اصلی داشته باشیم.به عبارتی در این سیستم , با بکارگیری تابش پرتوی از لیزر برروی پلیمر مذاب اولین لایه مدل فیزیکی سه بعدی از جنس مواد پلیمری ساخته می شود . مدل های ساخته شده در مراحل بعد قابلیت چسب کاری, سنگ زنی, سوهان کاری, پولیش کاری و پوشش های رزینی را دارند به همین دلیل احساس واقعی از حجم و شکل هندسی قطعه به طراح می دهند.علاوه بر این مدل فوق را می توان در مجموعه مونتاﮋی مورد بررسی و آزمون و ارزیابی قرار داد.

یک دستگاه استریولیتوگرافی از داده های مدلCAD که به سطو ح مقطع خیلی باریک قاچ بندی شده اند استفاده می کند . منبع لیزرانرﮋی پایین هلیوم- کادمیوم تولید می کند که در بالای سطح یک پاتیل رزین فتوپلیمر به وسیله یک سیستم نوری که دارای آینه های دینامیک می باشد و یه وسیله کامپیوترکنترل می شود حرکت داده می شود وبه نقاط مورد نظرتابانده می شود ولیزرمایع فتوپلیمررا به حالت جامد در می آورد. بدین ترتیب سطح مقطع چاپ شده با دقت بالائی سخت می گردد وسپس یک سیستم بالا بر عمودی,لایه شکل گرفته جدید را پایین می آورد به طوری که به ضخامت یک لایه پایین ترازسطح رزین قراربگیرد سطوح مقطع هر کدام به صورت مسلسل وار تولید شده و به لایه پایین ترازخود می چسبد وجسم لایه به لایه تولید می شود لذا دراین روش شکل قطعه از پایین به بالا ساخته می شود. پس ازاینکه آخرین لابه ساخته شد, قطعه از دستگاهSLA برداشته می شود و برای کامل شدن فرآیند پلیمریزاسیون, تحت نور ماوراء بنفش (UV )با شدت بالا قرارمی گیرد. وسپس مراحل کار روی قطعه به وسیله روش هایی مانند سمباده زدن,ماسه زنی, نقاشی یا رنگ زنی پرداخت انجام خواهند شد.

 

مراحل فرآیند استریولیتو گرافی SLA

تهیه مدل

همانطور که مشاهده می شود اولین قدم طراحی و آماده سازی مدل توپرقطعه (Solid Model )با استفاده از یک نرم افزار CADمی باشد. البته مدل مورد نیاز می توانه در بعضی موارد مدل سطح هم باشد, اما به دلیل نیاز قطعات پیچیده به مختصات دقیق سه بعدی ,مدل توپر ترجیح داده می شود . چون برای سیستم SLAباید مفاهیم و اضحی از مرزها وسطوح جسم ارائه گردد بنابراین مدل باید داخل, خارج, و مرزهای جسم را مشخص نماید واضح است که هر چه دقت ساخت مدل کامپیوتری بالاترباشدSLA نمونه ای با دقت ترارائه خواهد داد.دراین راستا نرم افزارهای زیادی ساخت و طراحی مدل های توپرراانجام می دهند.همانطور که می دانیم درسیستمCADسطوح منحنی به وسیله تعداد زیادی ازچند ضلعی ها ویا پخ ها جهت کاهش زمان تقریب زده می شوند و هرچه تعداد چند ضلعی ها زیاد ترباشد سطح تقریبا صاف ترخواهد بود ولی زمان ساخت آن افزایش می یابد. در این مرحله,با تهیه مدل رایانه ای , اطلاعات موجودبه داده هایی از مقاطع منفرد,تفکیک کی گردد با استفاده ازهمین داده ها در تکنیک نمونه سازی سریع مدل به صورت لایه لایه ساخته می شود از طرفی داده های فوق را می توان از هر نوع نرم افزارCADاستخراج نمود ( از جمله نرم افزارهایCADمی توان…,SOLDWORKS.CATIAاشاره کرد)این مدل کامپیوتری معمولا به یکی از فرمت هایIGES ,VDAFS , STLتهیه می شود . این داده ها به تنها برای نمونه سازی سریع وقالب سازی سریع به کار می رود بلکه درساخت قالب وابزارنهایی برای تولید نیزقابل استفاده هستند.

تبدیل مدل CADبه فرمت SLA

دراین مرحله به کمک مدل کامپیوتری, اطلاعات هندسی به داده هایی ازمقاطع یالایه های منفرد,تفکیک می گردد با استفاده از همین داده ها جسم به صورت لایه لایه های به ترتیب روی هم قرارگرفته ساخته می شوند.داده های فوق را می توان از هر نوع نرم افزارCADاستخراج نمود تنها با این فرض که برای انتقال داده های مقاطع استفاده شود. معمولا یک فایلCADباید جهت تبدیل به فرمت SLAاز مترجمCADبهRPMعبور داده شود.این مرحله موجبات وارد شدن داده هایCADرا به ماشینSLA به شکل یک فایل با فرمتSTLفراهم می سازد که این فایل به عنوان یک فایل استاندارد برای نمونه سازی سریع معرفی شده است.در نتیجه این عمل سطوح مرزی جسم به صورت مثلث های نازک بسیار زیادی درمی آید. البته پسوندSTLمی تواند درمیان تبدیل های(Interface )مختلف متفاوت باشد.

طراحی تکیه گاهها

قدم بعدی به وجود آوردن تکیه گاه ها در یک فایلCADبه طورجداگانه می باشد. طراحان ممکن است این کار مهم را به طورمستقیم یا با استفاده از نرم افزار های مخصوص مانندBridgeworkانجام دهند. به چهار دلیل در یک فرآیند نمونه سازی سریع از تکیه گاه استفاده می شود.

  ۱-به منظورحصول اطمینان از اینکه پرده تسطیح کننده رزین مایع به پایه ای که در حال ساخته شدن روی آن است به خصوص در مراحل اولیه شروع ساخت قطعه, برخورد ننماید.

۲-به منظور حصول اطمینان از اینکه هر لرزش کوچکی در سکو و دستگاه ,مشکلاتی را ضمن ساختن قطعه به وجود نخواهد آورد.

۳-به منظور مهیا ساختن روش ساده ای جهت برداشتن قطعه کاری از روی سکو بعد از اتمام کار. قبل از اتمام این مرحله قطعه و تکیه گاه ها نسبت به یکدیگرتنظیم می شوند به طوری که قطعه کاملا در یک چهارم مثبت سیستم مختصاتیz ,y ,xازفضایCADقراربگیرد.

 ۴- به منظور حفظ تعادل قطعات پیچیده ای که در حین ساخت, احتمال افتادن آنها از سکو وجود دارد.

  

 قاچ بندی قطعه کار

    در این مرحله, قطعه و تکیه گاه باید در مقطع متعدد برش داده شوند.قطعه توسط کامپیوتر به یک سری لایه های موازی افقی مانند طبقات یک ساختمان بلند مقطع زده می شود. به طوری خلاصه اینکه قطعه از پایین به بالا به چندین مقطع قاچ می شود. همچنین در این مرحله کلفتی لایه ها,روش ساخت مورد نظر, فواصل بین هاشورها , عمیق پخته شدن, مقدار جبران پهنای خط و فاکتور جبران انقیاض(shrinkage ) وجبران قطر اشعه لیزر توسط طراح انتخاب می گردند.

  

 ادغام مدل CADقطعه و تکیه گاه ها

    در این مرحله چندین قطعه و تکیه گاه هایشان نیز که یک فایل جداگانه دارند در صورتی که بخواهند به طور همزمان ساخته شوند ترکیب شده وتشکیل یک فایل واحد را می دهند. بدین ترتیب بعد ازمدل نمودن چند قطعه, با توجه به حجم آنها و ظرفیت جایگاه ساخت دستگاه استریولیتوگرافی و استفاده از توان کامل دستگاه می توان چند قطعه را به طور همزمان و در روی یک سکو ساخت.

 

  تنظیم پارامترهای سیستمSLA

    در مرحله آماده سازی و تنظیم دستگاه , پارامترهای عملیاتی متعددی مانند دفعاتی که پرده تسطیح کننده سطح پلیمرباید درهرلایه سطح مورد نظر را جاروب کند,پریود جاروب کردن سطح مایع پلیمر , مدت توقف محورZ وامثالهم انتخاب می شوند.بعد از این مورد , فایل SLI . از روی فایلSTLایجاد می گردد و ترکیب آنها فایل های چهار تایی داده هاراتشکیل می دهد. این فایل ها دارای پسوندهای(Rpm ,V .,R .L ) هستند. این چهار فایل, اصلی ترین فایل ها برای عملیات نمونه سازی سریع قطعه مورد نظر می باشند.

    ساخت

    مرحله ساخت هنگامی است که در داخل محفظه دستگاهSLAعمل پلیمریزاسیون رزین آغاز شده و یک قطعه سه ( ۳D-Prototype ) ساخته می شود. در این مرحله با کنترل همزمان ارتفاع سطح رزین وآینه های انعکاس دهنده لیزرمطابق سطح مقطع قاچ مورد نظر,لایه مر بوطه سخت خواهد شد.

    جدا سازی، تمیز کردن، شستشوی قطعه

    سکو، با قطعه ای که هنوز به آن چسبیده است, اکنون می تواند از روی دستگاه SLAبرداشته شود. برای جلوگیری از تماس رزین با دست,معمولا از دستکش های لاستیکی استفاده می شود. بعد از بیرون آوردن قطعه ازدرون پاتیل پلیمر مایع,پایه از قطعه جدا می شود و قطعه درون دستگاه حلال رزین قرارمی گیرد. در نتیجه قطعه از رزین اضافی تمیز گردیده و همچنین جهت زدوده شدن حلال تمیز کننده قطعه از داخل پاتیل با توجه به مشخصات رزین فرق می کند. در این مرحله ار ابزارهای پزشکی(چاقوهای لب تیز,قیچی و…)استفاده می شود.

 

    پخت نهایی قطعه

    تا اینجا قطعه به صورت جزئی پلیمریزه شده و هنوز خام است و حالت خیس دارد. بیشتر استحکام یک قطعه SLAبه زمان نوردهی خوب به وسیله لیزر بستگی دارد. اما جهت کامل شدن فرآیند پلیمریزاسیون و بهبود استحکام مکانیکی نمونه, قطعات باید پخته شوند. عمل پخت توسط تشعشع پیوسته ماوراء بنفش دریک دستگاه خاص(PCA )انجام می شود.

 

   پرداخت قطعه

    بسته به کاربرد مورد نظر, سطوح مختلفی از پرداخت نهائی قطعه ممکن است نیاز باشد. برای تجسم فکری و ارزیابی ومدل سازی,تنها جدا کردن تکیه گاه ها کافی است. برای بهینه کردن و تکرارپذیری ومونتاﮋ,روی مدل باید پرداخت سطح بهتری صورت گیرد وبرای این کار روش هایی مانند سمباده زنی دستی و پرداخت با پاشش سریع خورده شیشه ویاترکیبی از این دو مناسب هستند. در قطعاتی که به عنوان نمونه های تست اصلی استفاده می شوند عملیاتی مانند پولیش کردن, نقاشی کردن,روکش کردن با پاشش فلزبه کار گرفته می شوند. به علاوه برخی رزین هایی که اخیرابه بازار آمده است تحمل چندین عملیات ماشین کاری و پرداخت از قبیل سوراخ کاری,برقوزنی,فرزکاری,…رادارا بوده ولی کلا بسته به کاربرد نمونه تولید شده انتخاب می گردند.

    در شکل ۱ نمونه ای از سیستم دستگاه ودر شکل های ۲و۳نمونه ای از قطعات تولیدی باSLA نشان داده شده است.

 

 

 

 


 
 
قلع Sn
نویسنده : مصطفی زارع - ساعت ۱٢:۳٢ ‎ب.ظ روز ۱۳٩٠/٩/٦
 

 

                    قلع

     مقدمه

قلع عنصری فلزی به رنگ سفید ـ نقره ای است که بالای C°2/13 ساختار بلورین تترا گونال و بالاتر ازC° 161 ساختار اورترومبیک دارد . در زیرC°2/13 قلع خالص تبدیل به پودر خاکستری رنگ می شود. قلع به ندرت به صورت غیر ترکیبی در طبیعت یافت می شود. معمولاً در کانیهای کاستریت و استانین یافت می شود.این فلز به عنوان یک عنصر توسط Lavoisier شناسایی شد.

 

این عنصر از مدتها قبل شناخته شده بود. این عنصر به طور عمده در کانی کاسیتریت یا اکسید قلع یافت می شود. از مهمترین منابع قلع در دنیا می توان کشورهای مالاریا، بولیوی، اندونزی، زئیر، تایلند و نیجریه را نام برد. آمریکا از تولید کنندگان قلع در دنیا به شمار نمی آید اگرچه که مقادیری از این عنصر در کالیفرنیا و آلاسکا پیدا شده است. قلع از احیا زغال در کوره های انعکاسی تولید می شود.

قلع معمولی ترکیبی از 9 ایزوتوپ پایدار است. و 18 عنصر ناپایدار دیگر از این عنصرنیز شناخته شده است. این عنصر دارای خاصیت مفتول پذیر و چکش خوار است و ساختار کریستالی عالی دارد.

 

این عنصر دارای دو آلوتروپی با فشار نرمال در طبیعت می باشد. قلع آلفا دارای ساختار کوبیک و به رنگ خاکستری که در دمای 13.2 درجه به رنگ سفید تغییر پیدا می کند و قلع بتا که به فرم معمولی فلز قلع بتا گفته می شود. قلع بتا به رنگ سفید است و دارای ساختار مولکولی تتراگونال است که در صورت سرما دادن به این عنصر رنگ عنصر از سفید به خاکستری تغییر پیدا می کند. این تغییرات در نتیجه ناخالصی هایی است که در قلع مثل آلومینیم و روی وجود دارد و می توان با اضافه کردن آنتیموان و بیسموت از این تغییر جلوگیری نمود. تغییر حالت قلع از آلفا به بتا به عنوان قلع آفت زده نامیده می شود.

آلیاژهای قلع کاربردهای زیادی دارند. از این آلیاژها برای لحیم کاری قلع، فلز چاپ، فلز ذودگداز، آلیاژ پیوتر pewter ترکیب قلع و سرب، مفرغ، فلز یاطاقان، فلز سفید، آلیاژ ریخته گری، فسفر برنزاستفاده می شود. قلع با آب مقطر و آب شیر واکنش نمی دهد ولی با اسیدهای قوی و بازها و نمکهای اسیدها واکنش می دهد. اکسیژن به واکنشهای قلع با دیگر عناصر سرعت می بخشد. وقتی این عنصر گرم می شود در هوا به فرم Sn2 در می آید. که اسید ضعیفی به فرم نمکهای استانات با اکسیدها تولید می کند. از مهمترین ترکیبات این عنصر با ترکیب با کلرید است. نمکهای قلع برای تولید پوششهای رسانای الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد.

 

همچنین آلیاژ قلع – نیوبیم در درجه حرارتهای پایین فوق رسانا است. این ترکیب برای ساخت رساناهای مغناطیسی و تولید میدانهای مغناطیسی بزرگ مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین از این ترکیب برای ساخت سیمهای قلع – نیوبیوم با وزن کم و تولید میدانهای مغناطیسی برای باتری ها به کار می رود.

مقدار کمی قلع در غذا برای انسان بی خطر است. در کشور آمریکا توافق شده است که میزان 300 میلی گرم بر یک کیلوگرم قلع در غذاها به کار رود. بعضی از ترکیبات قلع در آفت کشها کاربرد دارد و در موقع استفاده از آن باید دقت کرد.

در طی 25 سال گذشته قیمت قلع تغییرهای زیادی کرده است و از 50 سنت درپوند اخیراً به حدود 4 دلار در پوند رسیده است.

 

ساختار بلوری عنصر قلع

اثرات قلع بر روی سلامتی :قلع عمدتا در مواد آلی مختلف وجود دارد. پیوندهای قلع آلی، خطرناک ترین نوع قلع برای انسان محسوب می شوند. علیرغم این خطرات قلع در صنایع مختلفی نظیر صنعت نقاشی و پلاستیک سازی و در کشاورزی به عنوان آفت کش به کار می روند. علیرغم مضرات قلع، کاربردهای قلع آلی هنوز در حال افزایش است.

 

اثرات قلع آلی متفاوتند. این اثرات بستگی به نوع ماده موجود و جانداری که آن را مورد استفاده قرار داده بستگی دارد. خطرناک ترین نوع قلع آلی برای انسان، تری اتیل قلع می باشد. طول پیوندهای هیدروژن این ماده نسبتا کوتاه است. وقتی پیوندهای هیدروژن در قلع بلندتر باشد، برای سلامت انسان مضر نخواهد بود. انسان از طریق غذا، تنفس و پوست قلع را جذب می کند.

 

جذب قلع در طولانی مدت اثرات زیر را به همراه دارد:

-سوزش چشم و پوست

-سردرد

-شکم درد

-بیماری و سرگیجه

-اختلال در تنفس

-اختلال در دفع ادرار

 

اثرات دراز مدت آن عبارتند از:

-افسردگی

-آسیب کبد

-اختلال سیستم ایمنی

-اختلالات کروموزومی

-کاهش تعداد گلبولهای قرمز خون

-آسیب مغز(خشم، ناهنجاری خواب، فراموشی و سردرد)

 

اثرات زیست محیطی قلع :قلع به صورت اتمی یا ملکولی خیلی سمی نیست. شکل سمی قلع، قلع آلی است. ترکیات قلع آلی مدت زمانی طولانی در محیط باقی می مانند. این ترکیبات بسیار مقاوم هستند و به راحتی تجزیه نمی شوند. بعضی از میکروارگانیسمها، ترکیبات قلع آلی را تجزیه می کنند و این قاده سالیان متمادی در خاک می ماند. به این علت، غلظت قلع آلی زیاد می شود.

 

وقتی قلع آلی جذب ذرات گل و لای می شود، در سیستمهای آبی پخش می شود. این قلع، به اکوسیستمهای آبی آسیب زیادی می رساند زیرا برای قارچها، جلبکها و فیتوپلانکتونها بسیارسمی است. فیتوپلانکتون، در اکوسیستمهای آبی عضو بسیار مهمی است و اکسیژن لازم برای جانداران دیگر را تامین می کند. به علاوه در زنجیره غذایی آبیان هم نقش مهمی دارد.

 

سمیت انواع مختلف قلع آلی، بسیار متفاوت است. تری بوتیلین قلع، برای ماهی ها و قارچها سمی ترین ترکیب است. در حالی که تری فنیل قلع، برای فیتوپلانکتونها مضرتر می باشد. قلع آلی رشد، تولید مثل، سیستمهای آنزیمی و الگوی تغذیه جانداران آبزی را مختل می کند. این ماده عمدتا در لایه بالایی آب وجود دارد.


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر قلع :

عدد اتمی: 50

جرم اتمی: 118.69

نقطه ذوب : C° 231.93

نقطه جوش : C° 2602

شعاع اتمی : Å 1.72

ظرفیت: 2و4

رنگ: خاکستری نقره ای

حالت استاندارد: جامد

نام گروه: 14

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 708.6

شکل الکترونی: 5s24d105p2

شعاع یونی: Å 0.69

الکترونگاتیوی: 1.96

حالت اکسیداسیون: 2و4

دانسیته: 7.31

گرمای فروپاشی : Kj/mol 7.029

گرمای تبخیر : Kj/mol 295.8

مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000109

گرمای ویژه: J/g Ko 0.227

دوره تناوبی:5

درجه اشتعال : در حالت جامد غیر قابل اشتعال

شماره سطح انرژی : 5

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 18

پنجمین انرژی : 4

ایزوتوپ :ایزوتوپ نیمه عمر

Sn-112 پایدار

Sn-113 115.1 روز

Sn-114 پایدار

Sn-115 پایدار

Sn-116 پایدار

Sn-117 پایدار

Sn-117m 13.6 روز

Sn-118 پایدار

Sn-119 پایدار

Sn-119m 293.0 روز

Sn-120 پایدار

Sn-121 1.12 روز

Sn-121m 55.0 سال

Sn-122 پایدار

Sn-123 129.2 روز

Sn-123m 40.1 دقیقه

Sn-124 پایدار

Sn-125 9.63 روز

Sn-125m 9.5 دقیقه

Sn-126 100000.0 سال

 

اشکال دیگر :تترا هیدرید قلع SnH4 و هگزا هیدرید قلع Sn2H6

اکسید قلع SnO و دی اکسید قلع SnO2

دی کلرید قلع SnCl2 و تترا کلرید قلع SnCl4

آبکاری قلع و آلیاژهای آن Tin and Tin-Alloy plating

 شرکت اشلوتر اولین فرمول قلع براق را در دنیا به ثبت رسانیده است. به طوری که امروزه در بسیاری از کارخانجات آبکاری قلع در دنیا از محصولات این شرکت استفاده می کنند.

اشلوتر فرایندهای بسیار مدرن برای آبکاری قلع و آلیاژهای آن را توسعه داده است. از جمله می توان به فرایندهای قلع براق ، قلع مات، قلع-سرب، قلع- بیسموت و قلع- نقره اشاره نمود.

 

فرآیند آبکاری قلع براق    SLOTOTIN 70

این فرآیند بر پایه اسید سولفوریک بوده که با اعمال آن پوشش براق قلع در آبکاری بصورت بشکه ای(barel) و آویز(rack) ایجاد می گردد . در این فرآیند پوشش براق قلع در دانسیته جریانهای خیلی پایین ایجاد می گردد لذا برای آبکاری قطعات با شکل هندسی پیچیده یک فرآیند ایده آل می باشد.

 

فرآیند آبکاری قلع مات SAT 30 

فرآیند آبکاری قلع مات -1  Sat 30 بر پایه اسید سولفوریک بوده که پوششی ریزدانه با توان پرتاب عالی و قدرت لحیم پذیری بالا ایجاد می نماید .

این فرآیند در آبکاری قطعات الکترونیکی و الکتروتکنیکی کاربرد دارد.

محدوده کاربرد آن در صنایع PCB محدود می باشد چرا که مقاومت پوشش ایجاد شده توسط فرآیند قلع مات SAT 30-1 باید قبل از بکارگیری آن آزمایش گردد.

 این فرآیند هم در کاربردهای آویز و هم در بارل استفاده می شود. پوشش ایجاد شده در این فرآیند حتی پس از عملیات حرارتی در C ْ 155 به مدت 16 ساعت قدرت لحیم پذیری عالی دارد.

تشکیل ترکیبات قلع چهار ظرفیتی سبب کاهش کدری رنگ محلول می شود. فرآیند قلع مات   SAT 30-1 فرآیند ساده ای از لحاظ کاربرد و نگهداری می باشد.

غلظت قلع دو ظرفیتی و اسید سولفوریک باید توسط آنالیز کنترل شده و نیز کمبود افزودنی ها که عمدتاً ناشی از دوریز می باشد باید هر چند وقت یکبار شارژ شود.

افزودنیهای  مورد استفاده شامل آلکیل فنل اتوکسیلات (ننیل فنل اتوکسیلات) نمی باشد.

همچنین نیازهای دستور RoHS(محدودیت مواد خطرناک) در ارتباط با محدودیت های سرب، جیوه، کادمیوم ، کرم شش ظرفیتی، پلی برومینات بی فنیل و پلی برومینات دی فنیل اتر بررسی می گردد.

 

فرآیند آبکاری آلیاژ قلع ـ سرب LA

فرآیندآبکاری آلیاژ قلع ـ سرب مات عمدتاً برای ایجاد پوشش قلع ـ سرب روی بردهای مدارچاپی بکار می رود. البته برای آبکاری سایر قطعات الکترونیکی نیز کاربرد دارد . این حمام بر پایه اسید فلوئوبوریک بوده وپوشش کریستالی خیلی ریز با مقدار حدوداً % 60 قلع در آلیاژ ایجاد میکند که بسته به ترکیب حمام ممکن است تغییر یابد .

 

فرآیند آبکاری آلیاژ قلع ـ سرب  SLOTOLET K

فرآیند آبکاری قلع – سرب اشلوتولت K یک الکترولیت اسیدی قوی و بدون فلوراید مخصوصاً برای آبکاری بردهای مدارچاپی و دیگر قطعات الکترونیکی بوده از الکترولیت پوششهایی با ساختار کریستالی خوبی (ریزدانه) بدون تشکیل دندریت بدست می آید.

مقدار سرب در پوشش آلیاژی بین 95 – 5% متفاوت می باشد. در صنعت PCB پوششهایی با مقدار تقریبی با مقدار 63% قلع ترجیح داده می شود. در فرآیندهای SLOTOLO N با پروسه اشلوتولت K پوششی با مقدار تقریبی قلع 70% ترجیح داده می شود. مقدار قلع برای پوششهای نهایی بین 85-80% می باشد. آلیاژهای مقاوم باید برای کاربردهای دمای بالا استفاده شود.

 

 

کاربرد قلع

میزان مصرف قلع در لحیم کاری

قلعی که بیشتر در صنعت الکترونیک بکار می‌رود. دارای حداقل 98/99% قلع، و حداکثر 03/0% بیسموت و 01/0% نقره می‌باشد. افزایش تقاضای کاهش ناخالصی قلع مورد استفاده در صنعت الکترونیک باعث شده است که تقاضا برای قلعی با عیار 99/99% که درصد سرب آن زیر 005/0 باشد زیاد شود.

 

مصرف قلع در لحیم کننده‌ها به علت افزایش نیاز صنایع الکترونیک آمریکا و کشورهای خاور دور از اوایل سال 1990 بالا رفت. افزایش مصرف قلع از 53400 تن در سال 1991 به 56900 تن در سال 1992 رسید. با وجود رکورد صنایع الکترونیک ژاپن و اروپا، در سال 1993، رشد مصرف قلع محدود شد.

 

 

مصرف قلع در لحیم کننده‌ها با توجه به محل مصرف نهایی این لحیم کننده‌ها متغیر است. مصرف لحیم کننده‌ها در بسیاری از موارد رایج کاهش پیدا کرده است. در بخش خودروسازی، بدلیل استفاده از پر کننده‌های پلاستیکی و استفاده از رادیاتورهای آلومینیومی بجای رادیاتورهای مس - برنجی مصرف لحیم کنندهای قلع دار کاهش پیدا کرده است. رادیاتورهای آلومینیومی بدلیل سبکی و سادگی ساخت و کارایی بهتر در صنایع خودروسازی به میزان قابل توجهی جایگزین رادیاتورهای برنجی شده‌اند. در آمریکا، در آینده‌ای نزدیک رادیاتورهای آلومینیومی جایگزین رادیاتورهای برنجی خواهند شد. فورد موتورز و جنرال موتورز تمام تولیدات خود را به رادیاتورهای آلومینیومی مجهز کرده‌اند. بیشتر تولید کنندگان اروپایی و برخی از تولید کنندگان ژاپنی نیز به سمت آلومینیومی کردن رادیاتورهای، خودروهای ساخت خود روی آورده‌اند.

 

در مناطقی نظیر ژاپن که هنوز از رادیاتورهای مس - برنج استفاده می‌‌شود، هر گونه رکود در صنایع خودروسازی باعث کاهش شدید مصرف لحیم کننده‌های قلع دار خواهد شد. در اروپا تولید اتومبیل با 14% کاهش در سال 1993 از 63/12 میلیون اتومبیل به 83/10 میلیون دستگاه رسیده است. در نیمه اول سال 1994 تولید خودرو در ژاپن با کاهش سالیانه 11 درصد تا مرز 2/5 میلیون دستگاه کاهش پیدا کرد. این امر بدلیل افزایش ارزش ین و جابجایی خط تولید از ژاپن به کشورهای دیگر بوده است.

در بخش لوله‌کشی استفاده از لوله‌های سربی و لحیم کننده‌های سرب دار در آمریکا و اروپا ممنوع شده است. در حدود لوله‌های مسی بازار محدودی برای استفاده از لحیم های قلع با 98-95% قلع و 5-2%‌نقره وجود دارد. ولی در عین حال مصرف قلع در قوطی سازی بدلیل استفاده از فولاد زنگ نزن کم شده است.

 

روند کاهش مصرف در صنایع خودروسازی، لوله‌سازی و قوطی سازی بیش از روند افزایش مصرف در صنایع الکترونیک بوده است. افزایش تولید تجهیزات و قطعات الکترونیکی برای مقاصد مختلف، تقاضا برای لحیم‌های قلع دار را بالا برده است. با این وصف رشد مصرف قلع در صنایع الکترونیک از رشد تولید قطعات و تجهیزات الکترونیک پائین‌تر بوده است و این بدلیل پیشرفت‌های فنی در ساخت قطعات و بوردهای الکترونیکی با حجم کم و پیشرفت در روش‌های لحیم کاری بوده است که باعث شده است از قلع کمتری در لحیم کاری تجهیزات الکترونیکی استفاده شود. این کاهش مصرف خصوصاً در تکنولوژی نصب سطحی قطعات الکترونیکی بسیار مشهود است.

عامل اصلی در الگوی مصرف قلع در کشورهای مختلف، افزایش سهم صنایع الکترونیک در مصرف قلع بوده است. مناطق عمده مصرف قلع در این رابطه، آمریکا، کشورهای خاور دور و تا سال 1992 کشور ژاپن بوده است.

 

مصرف قلع آمریکا در لحیم کننده‌ها با 13% افزایش در سال 1992 به 18461 تن و با 6% افزایش در سال 1993 به 19461 تن رسیده است که در حدود 41% کل تقاضا برای فلز قلع می‌باشد. مصرف قلع بازیافتی در صنعت لحیم از 34% در سال 1991 به 42% در سال 1993 رسیده است و این در حالی است که مصرف قلع بازیافتی در لحیم کننده دو سوم کل مصرف این نوع قلع می‌باشد.

 

کشور ژاپن با تقاضای ماهانه 100 تن قلع خالص بزرگترین بازار مصرف را برای قلع خالص فراهم کرده است. استفاده نهایی این قلع در صنعت الکترونیک می‌باشد. حدود 800 تن قلع خالص در سال تولید داخل بوده و توسط شرکت ذوب و معدنی میتسوئی و شرکت نیپون‌رار متالز تهیه می‌شود. مابقی نیاز ژاپن در این رابطه از شرکت بلژیکی جین گلدشمیت اینترنشنال وارد می‌گردد.

مصرف قلع ژاپن در لحیم کننده‌ها با یک متوسط افزایش 5 درصدی در سال از 13878 تن در سال 1988 به 15892 تن در سال 1991 رسیده است. بدلیل افزایش ارزش برابری ین در برابر (دلار) و جابجایی کارخانجات صنایع الکترونیک به کشورهای دیگر مصرف قلع لحیم در ژاپن از سالهای 1992 و 1993 به طور چشمگیری کاهش پیدا کرد.

 

کاهش مصرف قلع لحیم در این سالها حدود 17% بوده است. با وجود این انتقال صنایع الکتریکی و الکترونیکی توسط شرکتهای ژاپنی به کشورهایی نظیر مالزی، تایلند،‌تایوان و چین تقاضا برای قلع را در این کشورها بالا برده است. در مالزی به علت رشد صنایع الکترونیک مونتاژ مصرف قلع با یک متوسط افزایش 26 درصدی از 2600 تن در سال 1990 به 5200 تن در سال 1993 تن رسیده است و بین سالهای 1988 تا 1993 مصرف قلع در لحیم کننده‌ها با یک متوسط افزایش 13 درصدی از 1122 تن به 2600 تن رسیده است. لحیم کننده‌ها خود حدود 65 تا 70% مصرف قلع در مالزی به خود اختصاص می‌دهند و بخش الکترونیک مالزی نیز 80% مصرف لحیم کننده‌ها را به خود اختصاص داده است. به طور مشابه در کشور تایلند نیز بدلیل تولید بالای صنایع خودروسازی و انتقال کارخانجات ژاپنی به این کشور و کشورهای دیگری نظیر تایوان و کره جنوبی، مصرف قلع تایلند با متوسط افزایش 24 درصد از 542 تن در سال 1989 به 1300 تن در سال 1993 تن رسیده است.

 

در کشورهای صنعتی در آینده‌ای نزدیک استفاده از لحیم کننده‌های سرب دار ممنوع خواهد شد این امر به طور بارزی باعث افزایش تقاضای قلع در این کشورها خواهد شد. بررسی انجام شده توسط ITRI و الگوهای مصرف صنعتی نشان می دهد که مناسب ترین جایگزین برای آلیاژ‌های قلع – سرب (63% قلع – 37% سرب)، آلیاژهای با 90 درصد قلع می‌باشد. با توجه به میزان تولید لحیم کننده‌ها و بدون در نظر گرفتن رشد صنایع الکترونیک در صورتی که آلیاژ‌های قلع – سرب با آلیاژهای با 90 درصد قلع جایگزین شوند در آن صورت نیاز به قلع به میزان 15000 تا 20000 تن در سال زیاد خواهد شد.

در بلند مدت کشورهای آسیای جنوب شرقی پتانسیل خوبی برای افزایش مصرف قلع در صنایع الکترونیک هستند. یکی از شاخصهای بررسی پتانسیل رشد صنایع الکترونیک مقایسه مالکیت سرانه تلفن در نواحی مختلف جهان می‌باشد. مالکیت سرانه تلفن در حالی که برای کشورهای استرالیا 428 نفر و سنگاپور 370 نفر در بین 1000 است، برای کشورهای هند فقط 7 نفر، اندونزی 6 نفر و چین 16 نفر می‌باشد. از آنجا که سه کشور اخیر حدود 2 میلیارد نفر از جمعیت جهان را تشکیل می‌دهند بنابراین بازار مصرف خوبی برای تجهیزات و قطعات الکترونیک می‌باشند.

 

•آلیاژهای زودگداز

آلیاژهای زودگداز آلیاژهای هستند که نقطه ذوب آنها بین 20 تا 170 درجه سانتیگراد می‌باشد. این آلیاژها بر پایه سیستمهای آلیاژهای یوتکتیک بوده و از فلزات با نقطه ذوب پائین مانند بیسموت، قلع، سرب، کادمیم، گالیم و در برخی موارد در مورد آلیاژهای خاصی از جیوه ساخته می‌شوند. آلیاژهای یوتکتیک آلیاژهای هستند که نقاط ذوب و انجماد یکسانی دارند.

 

فلز قلع به دلیل داشتن خواص چکش خواری خوب، نقطه ذوب پائین، سبک بودن، روان شدگی بالا در حالت ذوب و پائین بودن سرباره آن، در ساخت آلیاژهای زودگداز به کار می‌رود.

آلیاژهای زودگداز از نظر نقطه ذوب به سه دسته زیر Cº70، Cº ْ103-70 و Cº17-103 تقسیم می‌شوند. آلیاژهای با نقطه ذوب بالا دارای قلع بیشتری بوده و مقدار آن تا 67% قلع می‌رسد.

این آلیاژها از سیستمهای دوتایی یا سه تایی قلع، بیسموت، کادمیم و یا سرب ساخته می‌شوند. هر چه نقطه ذوب آلیاژ پائین‌تر باشد قلع آن کمتر و تعداد فلزات تشکیل دهنده آن بیشتر است.

 

آلیاژهای زودگداز براق بوده و سطح آن ها تیره نمی‌گردد و در اثر ذوب شدن‌های مکرر ساختار آن تغییر نکرده و هدر روی آن بسیار پائین می‌باشد. این آلیاژها تحت تأثیر تنش‌های ناگهانی شکننده بوده اما با اعمال تنش‌های آرام و تدریجی خاصیت چکش خواری از خود نشان می‌دهند. جدول 17 ترکیب آلیاژهای زودگداز صنعتی را نشان می‌دهد.