هدف طرح جایگزینی قطعات ساخته شده مطابق نقشه های موجود به جای قطعات فرسوده در خط تولید می باشد. مراحل طی شده و روش های اجرایی عبارتند از: 1_ ماشینکاری و تراشکاری قطعات مذکور، 2_ مرحله سنگ زنی محور و رسیدن به تلرانس های قطعات و 3_ ایجاد جای خار خاص قطعات به وسیله ماشین ابزار C.N.C پس از ساخت نمونه های اولیه، بررسی کارفرما و به دست آوردن تلرانس های نهایی از قطعات مذکور، محصول تولید انبوه گردیده و پس از بسته بندی به کارفرما تحویل داده شد.

همزمان و با پیشرفت علم و تکنولوژی جهت دستیابی به مرزهای ناشناخته دانش، نیاز به ابزار، وسایل و امکانات لازم جهت نیل به این مقصود بیش از پیش احساس می شود. فلزات، آلیاژها و مواد اولیه ای که ذاتا خواص و نیازمندیهای مورد نظر صنعت پیشرفته امروزی را داشته باشند یا بسیار کمیاب اند یا بسیار گران قیمت می باشند. برای غلبه بر این مشکل علوم و فنون مختلف دست بدست هم داده و راههای گوناگونی جهت بدست آوردن قطعات، ابزار و وسایل صنعتی مناسب و با خواص مطلوب ارایه داده و می دهند. عملیات سطحی و پوشش دهی که امروز اصطلاحا مهندسی سطح نامیده می شود، از جمله علوم و فنونی است که در این زمینه مطرح بوده و به کار برده می شود.عملیات سطحی و پوشش دهی تاریخچه طولانی و جالبی دارد. بطوری که برخی از روشهای متداول در آبکاری را جزو هنرهای شناخته شده باستانی پنداشته و دارای قدمت دو هزار ساله می دانند. اکتشافات باستان شناسی انجام شده در نزدیکی بغداد، تیسفون و موارد دیگر نشانگر بکارگیری روشهای پوشش دهی و ایجاد لایه های سطحی در این مناطق (ایران) در هزار تا دو هزار سال پیش می باشد.قدمت برخی از روشها همچون رنگ و لعاب بسیار بیشتر بوده و به دوران قبل از تولد حضرت مسیح (ع) برمی گردد.مهندسی سطح در قرن اخیر، دستخوش تغییرات زیادی گشته و به تدریج و به طور وسیع در زمینه های مختلف صنعتی از قبیل صنعت حمل و نقل هوایی، دریایی، زمینی، ریلی، الکترونیک، کشاورزی، شیمیایی، لوازم خانگی، تجهیزات آزمایشگاهی، اپتیک، انرژی، پتروشیمی، صنایع بسته بندی، و به عبارتی تمامی صنایع کاربرد فراوان یافته است. به گونه ای که در مواردی نیاز به حضور و اعمال پوششها و یا عملیات سطحی مناسب بر روی قطعات نیازی اساسی و بحرانی می باشد.

کاهش هزینه تولید، کاهش زمان تولید، افزایش میزان تولید، افزایش کیفیت قطعات تولیدی، کاهش تعداد قالب و پرس های مورد نیاز و کاهش استفاده از نیروی انسانی، بررسی محصول، تجزیه و تحلیل فرآیند ساخت، طراحی Layout قالب، طراحی قالب با توجه به استاندارد های روز و در نظر گرفتن فاکتور های حذف لرزش و صدا، کاهش نیروی برشی و تعویض پذیری سریع قطعات، ترسیم نقشه های مونتاژی و اجزا قالب و کنترل مراحل طراحی با توجه به روند استاندارد (GD&T)، اعمال دیدگاه ساختی (کارشناسان و تکنسین های ساخت) برای نقشه های ترسیمی (انطباق طراحی و ساخت)، تهیه مواد اولیه، ساخت قطعات، کنترل قطعات، مونتاژ قطعات، تست قالب با پرس مربوطه، کنترل قطعه تولید شده و در نهایت تائید محصول از مواردی هستند که در این طرح، مورد توجه قرار گرفت. قطعات تولید شده به وسیله قالب مذکور مورد تائید کنترل کیفیت واقع گردید و در تولید خودرو های سواری مورد استفاده قرار گرفته است.

کمبود دانش فنی در زمینه استاندارد، نقشه و مشخصات فنی گاردان کوتاه واگن های مسافری، مشکلاتی را در زمینه تولید و تحویلگیری (بین سازنده و کارفرما) و کاربرد این مجموعه در سطح کشور ایجاد نموده است. در این طرح دانش فنی شرایط تحویل گیری قطعات و مجموعه میل گاردان واگن های مسافری در دو فصل تدوین گردید هم چنین با توجه به نیاز واگن های مسافری به این مجموعه همه ساله تعداد قابل ملاحظه ای گاردان کوتاه، مطابق مشخصات فنی تدوین شده ساخته شده و مورد استفاده قرار می گیرد. از دست آوردهای این طرح می توان به کارآفرینی در داخل کشور، صرفه جوئی ارزی و هم چنین ایجاد روحیه خودباوری اشاره نمود.

کوپلینگ های دنده دار یکی از تجهیزات مورد استفاده در صنعت تولید آلومینا و دیگر صنایع است. با توجه به اهمیت قطعه بنابر درخواست کارفرما دانش فنی ساخت قطعه تدوین گردید. صرفه جویی ارزی، کارآفرینی و ایجاد روحیه خودباوری در زمره دستاوردهای این طرح به شمار می رود.

آلیاژهای مغناطیسی آمورف پایه کبالت کاربردهای وسیعی در هسته ترانسفورماتورها، جداکننده ها و حفاظ-های مغناطیسی، حسگرها، درایو دیسک کامپیوترها، برچسب های سیستم حفاظت الکترومغناطیسی کالا، تجهیزات ماهواره ای و غیره دارند. این آلیاژها به دلیل نفوذپذیری بسیار زیاد، وادارندگی ناچیز، قابلیت دستیابی به تغییر بعدمغناطیسی نزدیک به صفر، مقاومت الکتریکی بالا، استحکام تسلیم زیاد و مقاومت به خوردگی خوب، جذابیت های بسیاری برای کاربرد به عنوان مواد مغناطیسی نرم پیدا کرده اند. این آلیاژها غالباً حاوی حداقل یکی از عناصر (Fe و Ni) و حداقل یک عنصر شبه فلزی (Si، B، P و C) بوده و به روش انجماد سریع تولید می شوند. برای بهبود خواص این آلیاژها ممکن است عناصر دیگری نیز به آنها اضافه شود. در این پژوهش شمش های آلیاژی پایه کبالت حاوی 5 درصد اتمی آهن با درصدهای مختلفی از Si و B در کوره ذوب القایی تحت اتمسفر محافظ تهیه شده و به روش ذوب ریسی نوارهای نازکی از آنها تولید شده است. تاثیر میزان Si و B بر ریزساختار شمش های آلیاژی با استفاده از روشهای میکروسکوپی نوری و میکروسکوپ الکترونی مروری (SEM) و تفرق اشعه ایکس XRD بررسی گردید. همچنین اثر این عناصر بر قابلیت آمورف شدن نوارهای ذوب ریسی شده با استفاده از روش XRD و نیز بر خواص مغناطیسی (Hc، Bs و Br) آنها به کمک دستگاه هیسترزیس گراف مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است.با افزودن عناصر Si و B به آلیاژهای پایه کبالت حاوی آهن، فازهای تشکیل شده در شمش ها  عمدتا شامل محلول جامد غنی از کبالت و ترکیبات بین فلزی (X»2) CoxSi و (2<Y<4) CoyB می باشند که البته در تمامی این فازها همواره موقعیت تعدادی از اتمهای کبالت در شبکه کریستالی، توسط اتمهای آهن اشغال شده است. در این آلیاژها عنصر B از اثر قابل ملاحظه تر نسبت به Si برخوردار است. بطوریکه افزایش B از 10 به 15درصد اتمی، حذف کامل فاز دندریتی پایه کبالت را بهمراه دارد.نتایج بررسی های ساختاری نوارهای Co-Fe-Si-B انجماد سریع یافته نشان داد که هر چه مقدار مجموع عناصر شبه فلزی Si و B و همچنین نسبت SiB به بالاتر باشد، میزان آمورف شدن و نیزکیفیت ظاهری نوارهای ذوب ریسی شده بهبود می یابد. آزمایشات خواص مغناطیسی نیز نشان داد که با افزایش مقدار Si و B، نیروی وادارنده مغناطیسی Hc و مغناطش (القای) اشباع Ms (Bs) نوارهای تولید شده کاهش پیدا می کنند. همچنین به دلیل تاثیر کمتر بور در کاهش مغناطش اشباع، در آلیاژهای با مقدار مجموع Si و B برابر، افزایش نسبت B/Si سبب افزایش مغناطش اشباع و پسماند می شود.

آلیاژهای مغناطیسی آمورف پایه آهن و کبالت حاوی عناصر شبه فلزی B و Si به لحاظ داشتن خواص نرم مغناطیسی برجسته نظیر نیروی پسماندزدایی (HC) خیلی پایین و نفوذپذیری مغناطیسی (m) بسیار بالا، کاربردهای گسترده ای را در هسته ترانسفورماتورها، حسگرهای مغناطیسی و غیره پیدا کرده اند.روش تولید آلیاژهای آمورف فناوری انجمادسریع می باشد. در این فرآیند بدلیل سرد شدن سریع مذاب، اتمها فرصت لازم جهت تشکیل شبکه بلوری پایدار را نداشته و ساختار اتمی با نظم کم دامنه ای (آمورف) را تشکیل می دهند که از لحاظ ترمودینامیکی حالت پایدار ماده محسوب نشده و با عملیات حرارتی می توان ساختارهای پایدارتری را ایجاد نمود. علاوه بر این، عملیات حرارتی با حذف تنش های پسماند ناشی از فرآیند انجماد سریع و یا با ایجاد ریزساختار نانوبلوری و غیره، باعث کاهش HC و افزایش m شده و در نتیجه باعث بهبود خواص نرم مغناطیسی ماده می شود.در تحقیق حاضر تاثیر عملیات حرارتی بر خواص مغناطیسی آلیاژهای آمورف پایه کبالت و آهن مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. در فاز آزمایشگاهی این تحقیق ابتدا شمش های آلیاژی پایه کبالت Co68.15Fe4.35Si12.5B15 (با نام تجاری Unitika) و پایه آهن Fe78Si9B13 (با (نام تجاری 2605S2 Metglas) و Fe73.5Si13.5B9Cu1Nb3 با نام تجاری Finemet) به وزن 50 گرم با استفاده از عناصر با خلوص بالا به روش ذوب القایی تحت گاز آرگن تولید شدند. سپس نوارهای آمورف CoFeSiB با ضخامت 20 میکرومتر و پهنای 2 میلیمتر به روش ریخته ریسی نوارهای عریض و نوارهای آمورف FeSiB با ضخامت 26 میکرومتر و پهنای 0.88 میلیمتر و نوارهای آمورف FeSiBCuNb با ضخامت 25 میکرومتر و پهنای 0.8 میلیمتر به روش مذاب ریسی با دیسک مبرد تهیه شدند. بعد از تایید آمورف بودن ریزساختار هر سه نوار انجمادسریع یافته به روش پراش اشعه ایکس (XRD)، دمای تبلور هر سه نوار به روشهای آنالیز حرارتی تفاضلی (DTA) و کالری متری روبشی تفاضلی (DSC) تعیین شدند.شرایط عملیات حرارتی آلیاژهای آمورف مذکور با توجه به دمای تبلور آنها و اهداف مورد نظر از عملیات حرارتی انتخاب شده و پس از تهیه نمونه های حلقوی شکل، نوارها تحت عملیات حرارتی در دماها و زمان های مختلف قرار گرفتند. بررسی خواص مغناطیسی آلیاژها در دو حالت آمورف و عملیات حرارتی شده به کمک دستگاه پسماند نگار (Hysteresisgraph) نشان داد که در اثر عملیات حرارتی نیروی پسماند زدای آلیاژها کاهش و نفوذپذیری مغناطیسی آنها افزایش یافته است. بطور مثال در آلیاژ نانوکریستالین Finemet با انجام عملیات حرارتی در دمای 560oC به مدت 1 ساعت، خواص مغناطیسی قابل مقایسه با مشابه خارجی آنها از جمله نیروی پسماندزدای برابر با 2.6 A/m و القا اشباع برابر با 1200mT و نفوذپذیری ماکزیمم بیش از 105 بدست آمد.

مواد مغناطیسی به صورت لایه نازک کاربردهای فراوانی در صنایع نظامی، الکتریک، کامپیوتر و... دارند. روش های انجماد سریع، تبخیر و اسپاترینگ از جمله روش های تولید لایه های نازک مغناطیسی می باشند که امروزه روش اسپاترینگ بسیار مورد توجه قرار گرفته است.در این پژوهش تولید لایه های نازک آمورف با خواص مغناطیسی نرم بر پایه ترکیب شیمیایی Co82Zr2Nb10 با توجه به کاربرد آن در سیستم های حفاظت الکترونیکی کالا، هدهای مغناطیسی و... با استفاده از روش DC-Magnetron Sputtering مورد توجه قرار گرفت.لایه مورد نظر پس از ساخت دیسک آلیاژی CoNbZr بعنوان تارگت بر روی زیرلایه های شیشه و مایلار (نوعی PET) نشانده شد. در این روش بعد از برقراری خلا در محفظه تارگت به منبع تغذیه با ولتاژ منفی وصل شد. نمونه مقابل تارگت در فاصله مورد نظر قرار گرفت. بعلت اختلاف پتانسیل ایجاد شده ذرات گاز آرگون درون محفظه یونیزه می شوند، در اثر برخورد این ذرات پرانرژی به سطح تارگت و بعلت انتقال اندازه حرکت از یون های مثبت گازی برخورد کرده به سطح تارگت، اتمهای تشکیل دهنده آن کنده شده و بر روی زیرلایه نشانده شدند.تعداد زیادی از آزمایش های انجام شده برای رسیدن به شرایط عملی انجام پذیری و پایداری انجام شدند. لایه نشانی این آلیاژ فرآیند پیچیده ای است که به پارامترهای زیادی بستگی دارد. بررسی هر یک از این پارامترها مستلزم ثابت نگه داشتن سایر پارامترها می باشد، که چنین قابلیتی در دستگاههای موجود در ایران وجود نداشت. بنابراین ترکیبی از اثر فاصله نمونه از تارگت و دمای زیرلایه مورد بررسی قرار گرفت، همچنین یک تست RF-Sputtering نیز انجام شد.نمونه های تولید شده با استفاده از XRD و SEM مورد بررسی قرار گرفتند.نتایج بررسی های لایه های نازک تولید شده نشان داد که ضخامت لایه ها ~30nm با ساختار آمورف و بعضا بهمراه مقداری فازهای نانوکریستالی است. نرخ لایه نشانی در روش (2.6 Ao/s) RF، در حدود 10 برابر نرخ لایه نشانی با روش (0.25 Ao/s) DC می باشد.

شبکه های هیبرید آلی- معدنی، موادی جدید با کاربردهای متنوع اند. شیمی این فرآیندها نقش مهمی در تهیه و درک رفتار این مواد دارد. فرآیند سل- ژل این امکان را فراهم می آورد که بتوانیم اجزای آلی و معدنی را در مقیاسهای کمتر از میکرون و در حد نانومتر به هم متصل نماییم. بنابراین امکان تهیه مواد نانوکامپوزیت جدید فراهم می شود. این گزارش در پنج فصل ارایه شده است. سه فصل اول گزارش اختصاص به مطالعات نظری و کتابخانه ای دارد در حالیکه دو فصل آخر آن در رابطه با شرح آزمایشات انجام شده و ارایه نتایج و بحث و نتیجه گیری می باشد. در فصل اول این گزارش تکنولوژی خلا و روشهای لایه نشانی و استفاده از ترکیبات سیلیکون اشاره می شود. در فصل دوم انواع هیبریدهای آلی- معدنی براساس فرآیند سل- ژل و تشکیل لایه پوشش دسته بندی می شوند. بطور کلی هیبریدهای آلی- معدنی را می توان برحسب نحوه اتصال شبکه آلی- معدنی به پنج دسته کلی تقسیم کرد که پس از تشریح هر دسته، بحث روی کاربردهای پوشش دادن از طریق فرآیند سل- ژل متمرکز می شود و عواملی که روی چسبندگی و ضخامت پوشش موثرند بحث می گردد. در فصل سوم روش ساخت یک نوع پوشش هیبریدی بهمراه آنالیز فیزیکی- شیمیایی آن و اثری که این نوع پوشش ها می تواند روی افزایش خواص مکانیکی زمینه داشته باشند ارایه می شود. در فصل چهارم شرح آزمایشات بهمراه انواع فرمولاسیونهای مختلف برای پوشش دهی قطعات شیشه ای و غیر شیشه ای و نتایج آزمونهای خوردگی آنها ارایه شده است. در فصل پنجم ابتدا نتایج آزمایشهای خوردگی بحث می شود سپس به اندازه گیری خواص هیدروفوبی پوشش هیبریدی و انرژی سطحی آن و نتایج آزمایش چسبندگی پرداخته می شود. در خاتمه این گزارش سه مقاله پژوهشی مربوط به نتایج مختلف این تحقیق که در سمینارهای مختلف ارایه شده است ضمیمه گردیده است.

یکی از کاربردهای مهم فناوری انجماد سریع، تولید فویل های لحیم آمورف در یک مرحله و بطور مستقیم از مذاب از آلیاژهای ترد و شکننده است. در سالهای گذشته این آلیاژها تنها به شکل پودر تهیه شده و امکان تولید اشکال پیوسته و طویل نظیر فویل و سیم از آنها وجود نداشته است. از مزایای مهم فویل های لحیم آمورف، می توان به انعطاف پذیری و انحناپذیری بالا، سیلان و ترشوندگی عالی، ضخامت کم، عدم محدودیت در پهنا، محدوده وسیع آلیاژی و لذا بازه گسترده دمای ذوب، عاری بودن از مواد آلی (پلیمری) امکان مکانیزه کردن فرایند لحیم کاری و غیره اشاره کرد. متداول ترین روش تولید فویل های لحیم آمورف با پهنای زیاد و کیفیت سطحی و ابعادی بالا، فرایند ریخته ریسی است که با بکارگیری آن می توان آلیاژها را به صورت نوار و فویل پیوسته و طویل تولید نمود. فویل های لحیم آمورف و نانوبلوری در صنایعی نظیر هوافضا، انرژی، الکترونیک و غیره کاربرد داشته و جهت لحیم کاری سازه های مشبک و لانه زنبوری هواپیما، پره های کمپرسور موتورهای جت، درزگیرها، باله ها، پره ها و تیغه های موشک ها و پرتابه ها، اجزاء مبدل های حرارتی و قطعات الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد. در پژوهش حاضر، فویل های لحیم آمورف پایه نیکل با نام های تجاری BNi2 و MBF-15 به کمک نازل نیترید بور با طول شکاف 20 میلیمتر طراحی و ساخته شده و با استفاده از فرایند ریخته ریسی فرآوری شده و در فاز اجرایی طرح، شرایط بهینه فرایند، جهت تولید فویل هایی با پهنای 20 میلیمتر و ضخامت 30 میکرومتر تعیین و دهها متر فویل با پهناهای 10 و 20 میلیمتر تولید شد. مشخصات ابعادی، کیفیت سطحی، دمای حد جامد و مایع و نیز ریزساختار هر دو فویل لحیم BNi2 و MBF-15 تولیدی به کمک میکروسکوپ های استریو، نوری و الکترونی (SEM) و نیز پراش اشعه ایکس (XRD) و آنالیز حرارتی تفاضلی (DTA) مورد بررسی قرار گرفته و مشخصات فیزیکی فویل ها تعیین شد. در انتهای طرح به منظور بررسی مشخصات عملکردی فویل های تولیدی، ساختار ناحیه اتصال لحیم سوپرآلیاژ پایه نیکل Inconel 738 با استفاده از فویل های تولیدی BNi2 و MBF-15 بررسی شد و مشخص گردید که اتصال لحیم حاصله کاملا سالم و یکنواخت بوده و از کیفیت بالایی برخوردار است و هیچگونه تخلخل و عدم پیوستگی در ناحیه اتصال مشاهده نشد.