کنترل کيفيت در آزمايشگاه کامپوزيت (QC)

 کنترل کیفیت در آزمایشگاه کامپوزیت:

صنعت كامپوزيت نيز مانند ساير رشته‌هاي فني به سرعت در حال پيشرفت است. قطعات كامپوزيت مي‌بايست در تيراژ بالاتر و كيفيت بهتر توليد شوند. اكنون ديگر جايي براي خطاهاي ناشي از توليد و از دست دادن زمان باقي نمانده است. اكثر شركت‌هاي معتبر در زمينة كامپوزيت براي خود آزمايشگاه‌هاي كنترل كيفيت تاسيس می کنند تا مواد مصرفي، فرايند و كيفيت قطعة ساخته شدة را كنترل نمایند.  این مقاله از كتاب پلي‌استر غيراشباع منتشر شده توسط شركت Cray valley ترجمه شده است.

كتاب پلي‌استر غيراشباع منتشر شده توسط شركت Cray valley

تخمين هزينة تاسيس يك آزمايشگاه كنترل كيفيت يا QC كار آساني نيست و اين هزينه بستگي به خواسته‌هاي ما از اين آزمايشگاه دارد. از يكسو مي‌توان با هزينه‌اي زياد تجهيزات و اطلاعات فراواني بدست آورد كه ممكن است از  آنها نتوان بهرة چنداني گرفت و از سوي ديگر مي‌توان با هزينه‌اي كم اطلاعات ضروري و مورد نياز را فراهم آورد.

وظايف آزمايشگاه كنترل كيفيت (QC):

1. آزمايشگاه QC يك وظيفة پايه دارد و آن جمع‌آوري و گزارش اطلاعات واقعي به منظور گرفتن تصميمات مستدل مي‌باشد.شما بايد اطلاعات را جمع‌آوري كرده، آنها را ثبت نموده و به نحوي تنظيم نماييد كه براي تصميم‌گيري قابل استفاده باشند. برنامه‌هاي صفحه گسترده مانند Excel براي اين منظور بسيار مفيدند.

يك آزمايشگاه QC بايد ليستي از موارد ذيل در اختيار داشته باشد:

• مواد اوّليه مورد استفاده در كارخانه به همراه تامين كنندگان آن شامل تلفنهاي بخش فروش و نيز فني.
• موسسات صنعتي و آزمايشگاهي به منظور اخذ پاسخ سؤالات احتمالي
• گزيده‌اي از مراجع مورد نياز مانند كتاب زرد شهري كه آزمايشگاه در آن مستقر است.
• برگ مشخصات (Data Sheet) و راهنماي فرآيند همة تامين كنندگان مواد اوّليه.

آزمايشگاه کنترل کیفیت (QC) مي‌تواند به سؤالات ذيل پاسخ دهد:

• آيا مواد اوّليه همان چيزي است كه تامين كننده مي‌گويد؟ و آيا همان چيزي است كه براي آن هزينه كرده‌ايد؟
• شرايط ضروري شما را براي فرايند و ثبات آن تامين مي‌كند یا خیر؟
• آيا شرايط مورد نياز براي داشتن يك فرآيند بهينه و يکنواخت را دارا هست؟
• مادة يك فروشندة جديد، با ويژگي‌هاي مادة فعلي مورد استفاده تطبيق مي‌كند یا خیر؟
• آيا توليد يكنواخت است؟ آيا محصول ساخته شده از نظر وزن و كيفيت، در تمام قطعات توليدي يكسان است؟
• چگونه بايستي مواد را بكار گرفت؟ براي هر قطعه چقدر ماده مصرف مي‌شود؟
• آيا فرآيند مورد استفاده در ساخت قطعه، اقتصادي است؟
• انجام يك تغيير خاص در توليد، منجر به كاهش قيمت و يا افزايش كيفيت مي‌شود يا خير؟
• آيا تجهيزات توليد براي ساخت محصولي با كيفيت مناسب هستند؟

همچنين يك آزمايشگاهکنترل کیفیت (QC)ممكن است وظايف ديگري را نيز بر عهده داشته باشد:

2. ارزيابي محصول، تجهيزات و يا فرآيندهاي جديد

وقتي يك ماده‌اي توسط شركت خريداري مي‌شود بايد چند مرحله كنترل كيفيت در مورد آن انجام گيرد. جزئيات اين كنترل به قطعه‌اي كه از آن مواد ساخته مي‌شود و نيز انتظاراتي كه از قطعه مي‌رود بستگي دارد. اين مراحل از ساده‌ترين تست‌ها تا پيچيده‌ترين آنها را شامل مي‌شود.

2.1. ثبت اطلاعات:

شما بايد وقتي كه يك محصول و يا ماده اوّليه را دريافت مي‌كنيد، اطلاعات آن را ثبت نماييد. اين اطلاعات شامل موارد ذيل است:

• كد ماده، شمارة توليد (batch number)، تاريخ توليد، تاريخ دريافت و يك شمارة قطعه، اگر موجود باشد.
• اگر مشخصاتي براي يك مادة اوّليه تنظيم شده است، بايستي به همراه محدودة دقت آن ذکر شود.
• اگر برگ مشخصاتي همراه مواد وجود داشته باشد، بايستي با مشخصات استاندارد و نتايج محموله‌هاي قبلي مقايسه شود.

2.2. بازرسي  چشمي:

ساده‌ترين بازرسي، بازرسي چشمي است. اين بازرسي شامل موارد ذيل است:

• بازرسي ظرف مواد از نظر هرگونه صدمه و يا تورم يا نشت.
• باز كردن ظرف و نگاه كردن به مواد از نظر شباهت ظاهري به مواد قبلي مانند رنگ و شفافيت، عدم وجود آلودگي و مواد زائد، آب.

تذكر: رنگ رزين‌ها ممكن است در هر دفعه توليد متفاوت باشد. اگر تفاوتي مشاهده كرديد، با تامين كننده مطرح كنيد. نتايج بازرسي چشمي بايستي ثبت شود.

• ظرف را هم بزنيد و با حالت اوّليه گزارش شده مقايسه كنيد تا مبادا ته‌نشيني در آن اتفاق افتاده باشد.

تذكر: گاهي ته‌نشيني طبيعي است. در اينصورت مواد بايستي قبل از مصرف مخلوط شوند.

• از ماده نمونه‌برداري كرده، در يك ظرف مناسب قرار دهيد. آنرا علامت‌گذاري كرده، كد، تاريخ توليد و دريافت آنرا ثبت نماييد. اين ماده را براي تست و بررسي‌هاي بعدي تا مدت 90 روز نگاه داريد.

تذكر: رزين پلي‌استر بايستي در ظرفهاي مات و در دماي 23^oC و يا كمتر ذخيره شود.

3. انجام آزمونهاي ايمني

بايستي مجموعه‌اي از تمام روش‌هاي تستي كه در آزمايشگاه استفاده مي‌شوند، گردآوري شود. آزمايشگاه QC بايستي براي گزارش اطلاعات، يك سيستم طراحي نمايد. اين سيستم شامل فرمهاي ساده‌اي است كه مشخصات و ويژگي‌هاي هر بار تست در آن ثبت شده و قابل مرور است.

4. آماده سازي نمونه براي انجام آزمونهاي خاص در آزمايشگاههاي خارج از شركت

قبل از برپايي آزمايشگاه کنترل کیفیت (QC) شما بايد انتظارات خود را از اين آزمايشگاه برآورد نماييد. نياز شركت‌ها متفاوت است و توليدات آنها محصولات حساس با كاربرد هوافضا تا محصولات غيرحساس ديگر را شامل مي‌شود. بنابراين نمي‌توان يك چينش يا ليست يكسان از تجهيزات را براي برپايي آزمايشگاه کنترل کیفیت QC پيشنهاد نمود.

آزمونهاي كنترل كيفيت

1  آزمونهاي هنگام فرآيند:

آزمايشگاه کنترل کیفیت (QC) مي‌تواند تاثير تغييرات توليد را كنترل كند. اين تغييرات شامل متغيرهاي فرآيندي، تجهيزات و يا مواد اوليه مي‌باشد. اين كار با مقايسة نتايج قبل و بعد از تغيير انجام مي‌گيرد.

1-1 كاليبراسيون تجهيزات

1-2 نسبت الياف به رزين

• وقتي اجزا خيس (رزين پخت نشده) هستند، براي تعيين الياف به رزين در تفنگ پاشش(Chopper gun) به كيسة پلاستيكي و ترازو نياز است.
•  براي تعيين نسبت الياف به رزين قطعه پخت شده به كوره الكتريكي و ترازو نياز است.

تذكّر: اگر رزين داراي فيلر معدني باشد، آزمون مشكل‌تر مي‌شود. فيلرهايي مانند كربنات كلسيم و تري‌هيدرات آلومينيم در اثر حرارت تخريب و تجزيه مي‌شوند.

1-3 ضخامت قطعه در حالت پخت شده

2  بازرسي قطعه نهايي:

2-1  قبل از خروج محصول از كارخانة شما، آزمونها و بازرسي‌هاي ذيل بايستي در مورد آن انجام گيرد:

• وزن كلي قطعه؛ ترازوي مورد استفاده بستگي به وزن و ابعاد قطعه دارد.
• كيفيت سطح؛ يك كنترل چشمي است.
• ابعاد
• مطالعات اصلاحي(correlation) گزارش‌هاي بازرسي به منظور يافتن محل ثابت نقائص و ترميم‌ها، خطاهاي طراحي و يا مشكلات فرآيندي.

2-2  آزمايشگاه QC همچنين خواص و دوام قطعات توليدي شما را كنترل كند.

برخي آزمونهاي مربوطه عبارتند از:

• مقاومت در برابر آب؛ 100 ساعت آزمون آب جوش (boil test) براي اين منظور مناسب است. يك تكهcm 20×20 از قطعه برش بزنيد و يا قبل از توليد محصول چنين قطعه‌اي قالبگيري نماييد. يك دستگاه آزمون خوردگي نيز گاهي ضروري است.
• شرايط آب و هوايي؛ آزمون عمومي شرايط آب و هوايي را مي‌توان با برش يك قطعة cm 5/30×23 و يك نوار واحد 5/30×8 از قطعه انجام داد. هر دو قطعه را مي‌توان علامت گذاري و كد گذاري نمود. قطعة كوچكتر در يك پاكت قرار می گیرد و براي کنترل و مقايسه نگاه داشته مي‌شود. قطعة بزرگتر را در محيط باز و رو به جنوب (Facing South) در زاويه 45⁰ قرار می دهیم و هر ماه از جهات مختلف بررسي مي‌کنیم تا تغييرات احتمالي ثبت شود. اگر آزمون دقيق‌تري مورد نياز است (Precise)، پنل‌ها بايستي به يك آزمايشگاه استاندارد تحويل شود تا توسط دستگاه مخصوص و يا با قرار دادن در جايگاه اعمال شرايط محيطي، تحت آزمون قرار گيرد. در آمريكا اغلب اين جايگاه‌ها در فلوريدا قرار دارند.
• آزمونهاي فيزيكي-مكانيكي؛ معمولاً توسط آزمايشگاههاي مجهز انجام مي‌گيرند. از ليست آزمايشگاه مراكز تحقيقاتي يا دانشگاهي، آزمايشگاه مورد نظر خود را پيدا كنيد.

آزمونهاي اين قسمت شامل استحكام و مدول كششي، استحكام و مدول خمشي و ضربه مي‌باشد.

• سختي باركول.