در تولید محصولات کامپوزیت چوب پلاستیک، دو روش کلی وجود دارد:
۱- استفاده از اکستروژن مستقیم[۱۵][۲۴]:در این روش ترکیب موردنظر از مواد اولیه، در داخل یک اکسترودر دو ماردونه با هم ترکیب شده و به سمت قالب خروجی رانده می شوند. در این روش نیازی به خنک کاری و ذوب مجدد گرانول نخواهد داشت. شمای کلی از این روش در شکل ۱-۹ نشان داده شده است.
روش استفاده از اکستروژن مستقیم در تولید کامپوزیتهای چوب-پلاستیک
۲- استفاده از مواد به صورت گرانول [۱۵][۲۵]: در این روش کامپوزیت چوب -پلاستیک با ترکیب مواد موردنظر، از بازار تهیه شده و یا با توجه به ترکیب خاص موردنظر، سفارش مربوطه در کارخانه تولید گرانول، تولید شده و در اختیار قرار خواهند گرفت. سپس گرانول تهیه شده در فرایند تولیدی مربوطه مورد استفاده قرار می گیرد. در صورت لزوم می توان با بهره گرفتن از یک خط کمکی، گرانول مورد نظر با ترکیب خاص را تولید نیز نمود. در شکل ۱-۱۰ شمای کلی از یک خط تولید با بهره گرفتن از این روش برای تولید قطعات اکسترود شده از این کامپوزیت نشان داده شده است.
روش استفاده از مواد به صورت گرانول در تولید کامپوزیتهای چوب-پلاستیک
با توجه به مطالب بیان شده در فوق، برای تولید محصولات کامپوزیت چوب پلاستیک می توان از روش های مختلفی استفاده نمود. به طور مثال می توان از گرانولهای تولید شده در بازار و یک اکسترودر تک ماردونه استفاده کرده (که همان روش دوم است) و یا اینکه برای بدست آوردن ترکیب مورد نظر از این کامپوزیت از یک اکسترودر دو ماردونه استفاده نمود. البته برای بهینه سازی تولید بهتر است از دو اکسترودر به طور همزمان استفاده کرد. در این حالت اکسترودر اول به منظور ترکیب مواد و اکسترودر دوم به منظور تولید کامپوزیت به فرم موردنظر، مورد استفاده قرار خواهند گرفت که این موارد نیز حالتهای مختلف روش اول می باشند.
۱-۸-مفهوم رئولوژی و رئومتری
رئولوژی به معنای مطالعه تغییر شکل و جریان پذیری مواد می باشد. این مفهوم، با تاسیس انجمن رئولوژی آمریکا[۲۶] در سال ۱۹۲۹ به صورت جهانی مورد پذیرش واقع شد. رئولوژی، بیانگر ارتباط داخلی بین نیروها، تغییر شکل و زمان می باشد. این واژه از ریشه rheos در زبان یونانی به مفهوم “جریان” گرفته شده است[۲۰].
مفهوم ویسکوزیته و الاستیسیته در مواد، مبانی رئولوژی به حساب می آیند. با توجه به ارتباط بین تغییر شکل، تنش و زمان، تمام مواد، از جامد تا گازی شکل، از لحاظ رفتار رئولوژیکی به ۳ دسته قابل تقسیم می باشند[۲۰]:
مواد ویسکوز: در یک ماده ۱۰۰% ویسکوز، تمام انرژی اضافه شده به ماده، به انرژی حرارتی تبدیل خواهد شد (مانند آب).
مواد الاستیک: در یک ماده ۱۰۰% الاستیک، تمام انرژی داده شده به ماده در آن ذخیره می گردد (مانند یک فنر فولادی).
مواد ویسکوالاستیک: چنین ماده ای همانطور که خواص ویسکوز از خود نشان می دهد، دارای خواص الاستیک نیز می باشد. به عنوان مثال می توان به موادی از قبیل مذاب پلیمرها و ژلهای طبیعی یا مصنوعی اشاره نمود.
۱-۹-تاگوچی
۱-۹-۱- مقدمه
تاگوچی یک مهندس ژاپنی است که اهداف و اقدامات انقلابی را به حوزه کیفیت جامع وارد کرده است. او طراحی تجربی۱ (آزمایش) محصولات و فرایندهای جدید ارائه کرده است. در این روشها، آزمایشهایی انجام می شود، برای تشخیص پارامترهای طراحی کـه اثر ” اغتشاش۲ ” (عواملی چون دما، فشار یـا خطای انسانی را که بر عملکرد مؤثرند) بـه حداقل میرسانند.
روش تاگوچی امکان آن را ایجاد کرده است که این اطلاعات حیاتی با تعداد آزمایشها و تجربه بسیار کمتری فراهم شود. نتیجه آن است که محصولات و فرایندها به منظور مقاومت در برابر ” اغتشاش ” ایجاد میشوند.
به نظر تاگوچی طراحی جزء اصلی هزینه محصول نهایی است. توسعه محصول به نظر تاگوچی سه مرحله دارد :
۱ - طراحی سیستم : طراحی سیستم توأم با نوآوری است و نیاز به دانش مهندسی دارد.
۲ - طراحی پارامتر : مرحله کلیدی است که در آن مقادیر پارامتری محصول و سطوح عمل عوامل فرایند، بطوریکه حداقل حساسیت را به عوامل اغتشاش داشته باشند، تعیین می شود.
۳ - طراحی تلورانس : به معنی صرف پول برای مواد، اجزا یا ماشینآلات مرغوبتر است.
۱-۹-۲- تابع زیان تاگوچی
تابع زیان ایده مهم دیگری است که تاگوچی بیان کرده است. تاگوچی بر این باور است که زیان متناسب با مرجع انحراف از ارزش مورد نظر است. محصولی که در اختیار مشتری قرار میگیرد، اگر نتواند کارکرد خود را داشته باشد (یعنی انتظارات مشتری را برآورده نکند)، زیانی وارد می کند. این زیان از طرف مشتری در هزینه های خدمات بعد از فروش (تعمیر و جایگزینی) و از طرف تولید کننده در هزینه های تضمین، کاهش اعتبار شرکت و از دست رفتن اشتغال و بازار بروز می کند. برای حداقل رساندن این زیان باید، بهبود کیفیت را تا دستیابی به کمال هدف ادامه داد. او هزینه ناشی از کیفیت پایین محصول را براساس میزان و اندازه گیری انحراف از هدف محاسبه کرد.
L (Y)
زیان | ||||
تابع درجه دوم زیان تاگوچی | ||||