| مروری بر جوشکاری چوب بدون چسب: بررسی مکانیزم‌ها و عوامل مؤثر بر استحکام |
| کد مقاله : 1023-ITME |
| نویسندگان |
|
امیرمحمد روشن * دانشگاه بزرگمهر قائنات |
| چکیده مقاله |
| جوشکاری چوب بدون چسب، روشی نوین برای اتصال قطعات چوبی و زیست‌توده بدون نیاز به چسب‌های شیمیایی، با چالش‌هایی در دستیابی به استحکام یکنواخت در مواد مختلف (چوب خام، حرارت‌دیده، و زیست‌توده) روبه‌رو است. این مطالعه مروری به این پرسش پاسخ می‌دهد: چه عواملی استحکام جوش را تعیین می‌کنند؟ فرض بر این است که ترکیب شیمیایی (مواد آمورف)، ساختار میکروسکوپی، و پارامترهای جوشکاری (زمان و فشار) عوامل کلیدی‌اند. روش حل شامل تحلیل مکانیزم‌های جوشکاری ارتعاشی و چرخشی از طریق بررسی منابع معتبر [1-7] است. جوش ارتعاشی با فرکانس 100 هرتز و دمای 180-200درجه سانتی‌گراد در چوب خام (مثل راش) استحکام 8.07 مگاپاسکال ایجاد می‌کند [1]، که به چگالی بالای خط جوش (800 kg/m³) مربوط است [2]. جوش چرخشی با سرعت 1000-1500 دور در دقیقه، اتصالات متراکم‌تر و مقاوم در برابر آب (کاهش استحکام 10%) تولید می‌نماید [3, 5]. در چوب حرارت‌دیده، کاهش مواد بین‌سلولی استحکام را به 2.08-5.50 مگاپاسکال محدود می‌کند [6]، و در کاه گندم، موم (4% جرم خشک) پیوستگی را مختل می‌سازد [7]. بهینه‌سازی نیازمند تطبیق تکنیک با ماده است: ارتعاشی برای سطوح بزرگ [1]، چرخشی برای میله‌ها [5]، و پیش‌فرآوری برای زیست‌توده [7]. اعتبارسنجی نتایج با ابزارهای X-ray microdensitometry [6-2]، C-NMR ¹³ [7] ، DMTA و DSC [7]، و SEM [3-5-6] انجام شد، که چگالی، تغییرات شیمیایی، و رفتار حرارتی را تأیید کردند. این فناوری در مبلمان، تخته‌فیبر، و پلت‌های سوختی کاربرد دارد، اما مقیاس‌پذیری و مصرف انرژی نیازمند تحقیق بیشتر است. |
| کلیدواژه ها |
| جوشکاری چوب، اصطکاک مکانیکی، جوشکاری ارتعاشی، جوشکاری چرخشی، استحکام جوش |
| وضعیت: پذیرفته شده |