شمستا و قطعه سازی صنعتی

قطعه سازی صنعتی (Industrial Machining)

قطعه سازی فرایندی است که در آن مهندسان فنی مجرب متناسب با نیاز صنایع مختلف با انتخاب متریال های مناسب و قابل تبدیل اقدام به ساخت یک نمونه از محصول در بخش قالب سازی نموده  و سپس اقدام به تولید انبوه آن می نمایند.

امروزه قطعه سازی در بخش های مختلف صنعت کاربرد دارد و با مکانیزه شدن خط های تولید ، قطعه سازی از ضروریات هر بخش صنعتی می باشد. واحد های تخصصی قطعه سازی با کم کردن هزینه های راه اندازی، مسیر را برای صنعتگران هموار و بخش تولید را در مدار نگه می دارند.

آنچه در این مقاله در مورد قطعه سازی خواهید خواند:

1- قطعه سازی چیست؟

2- اهمیت ساخت قطعه در صنعت

2- تاریخچه صنعت قطعه سازی

3- روش های قطعه سازی 

4-استفاده از فناوری های پیشرفته در قطعه سازی

5-کاربردهای قطعه سازی در صنعت

6-فرآیندهای قطعه سازی صنعتی شامل چه مواردی می شود؟

7-چالش‌ها و نوآوری‌ها در قطعه سازی صنعتی

8-ویژگی یک واحد تخصصی قطعه سازی

9-شرایط یک کارگاه قطعه سازی صنعتی

10-قطعه سازی و لازمه توسعه آن در کشور

11- پرسش های متداول

قطعه سازی چیست؟

قطعه سازی صنعتی عملی است که در آن اجزا و قطعات مختلف با دقت و حرفگی بالا تولید می‌شوند. این فرآیند می‌تواند از تراشکاری، فرزکاری، سوراخکاری تا سنگ‌زنی و بسیاری از روش‌های پیچیده دیگر تشکیل شود. هدف اصلی قطعه سازی صنعتی، تولید قطعاتی با دقت مطلوب و کیفیت بالاست.

اهمیت ساخت قطعه در صنعت:

هر دستگاه از اجزای مختلفی تشکیل شده است و برای اینکه بتواند به خوبی کار کند، باید اجزا و قطعات به خوبی و به درستی در کنار هم قرار بگیرند. وجود یک قطعه معیوب روند کار دستگاه را مختل می کند و در صورتی که به آن رسیدگی و اشکال رفع نشود ممکن است کل دستگاه با خطر خرابی و از کار افتادگی روبرو شود.

در زمینه صنعت به دلیل اهمیت بالای دستگاه ها، چه از نظر کاری و چه قیمتی، بسیار مهم است که قطعات روان و هماهنگ کار کنند. شاید تصور شود که منظور از قطعات صنعتی، صرفا قطعه های بزرگ و فلزی است که در دستگاه های غول پیکر استفاده می شود.  باید گفت قطعات بسیار کوچکی هم وجود دارند که برای مثال برای دستگاه های برش مورد استفاده قرار می گیرند و ظریف هستند. گذشته از جنس فلزی و فولادی برخی از قطعات، از جنس پلاستیک هم می باشند که کاربرد های خاصی در برخی دستگاه ها دارند.همانطور که پیشتر در مقالات قبلی اشاره گردید صنعت قطعه سازی وقالب سازی مکمل هم بوده و قاعده تولید بسیاری از محصولات وابستگی شدیدی به این دو اصل دارد.

تاریخچه صنعت قطعه سازی

قطعه سازی صنعتی تاریخچه‌ای باستانی دارد و از زمان تولید اولین ابزارهای انسانی آغاز شد. با گذر زمان و تکامل فناوری‌ها، این فرآیند به یک هنر پیچیده تبدیل شده و اهمیت بیشتری در تولید صنایع مختلف پیدا کرده است.

روش های قطعه سازی صنعتی:

روش تراشکاری :

دراین روش قطعه سازی بر اساس یک الگوی مشخص و با بکار گیری ماشین آلات پردازش وتراشکاری صورت می گیرد این بخش از روش های قطعه سازی بیشتر در صنایع تولیدی همچون خودروسازی،صنایع دفاعی، کشتی سازی وخطوط لوله و… کاربری فراوانی دارد.

روش ریخته گری:

مواد مذاب حاصله از کوره های با دمای بالا در قطعاتی که اصولا با نمونه سازی که  از طریق ماسه بادی یا نسوز شکل گرفته تولید می شود .

روش جوشکاری:

در این روش قطعات از پیش تولید شده در کنار هم قرار گرفته وبا یکی از روش های جوشکاری مانند CO2 اتصالات به هم پیوند می خورد از این روش برای تولید قطعات آسان تا پیچیده استفاده می شود.

روش مکانیکی:

این روش قطعه سازی به فرم دادن به یک متریال شباهت زیادی دارد. مانند فرم دادن به قطعات جلوبندی خودرو

استفاده از فناوری های فناوری‌های پیشرفته در قطعه سازی

 قطعه سازی CNC:

قطعه سازی CNC یا کامپیوتری تراشکاری نسل جدیدی از تکنولوژی قطعه سازی است. در این روش، ماشین‌های کنترل عددی با دقت بسیار بالا برای تولید قطعات استفاده می‌شوند. این به دقت و کیفیت بالا در تولید قطعات منجر می‌شود.

ماشین‌های الکتریکی دیسکارژ (EDM):

ماشین‌های EDM از الکترودهای الکتریکی برای برش مواد استفاده می‌کنند. این روش به خصوص در تولید قطعاتی با مواد سخت و پیچیده کاربرد دارد.

برش با لیزر:

برش با لیزر یکی از روش‌های سریع و دقیق در تولید قطعات است. با استفاده از این تکنولوژی، قطعات با دقت بالا و بدون نیاز به تماس مستقیم با مواد تولید می‌شوند.لیزر به عنوان یک انقلاب صنعتی دگردیسی فراوانی در تولید قطعات با دقت بسیار بالا فراهم ساخته است  بطوریکه  ضمن بالا بردن سرعت کار خطاهای انسانی را به حداقل رسانید وجایگاه مهمی در صنایع مختلف دارد.

کاربردهای قطعه سازی در صنعت

 صنعت هوافضا: در صنعت هوافضا، دقت بسیار بالای قطعات ضروری است. قطعه سازی صنعتی در تولید اجزا و قطعات برای هواپیماها و موتورهای جت به کار می‌رود.

 بخش خودروسازی: در صنعت خودروسازی، قطعه سازی صنعتی جزئی اساسی از تولید خودروهای مدرن است. از موتورها تا قطعات جزئی، تمامی اجزا با دقت تولید می‌شوند.

 تولید وسایل پزشکی: در صنعت تولید وسایل پزشکی، دقت در تولید قطعات حیاتی است. این قطعات برای اجهزه پزشکی و تجهیزات بیمارستانی استفاده

 فرآیندهای قطعه سازی صنعتی شامل چه مواردی می شود؟

قطعه سازی صنعتی یک فرآیند پیچیده است که شامل چند مرحله کلیدی می‌شود. این مراحل به دقت و دقت بالا انجام می‌شوند تا قطعات با کیفیت و دقت مطلوب تولید شوند. در زیر به برخی از فرآیندهای مهم در قطعه سازی صنعتی اشاره می‌شود:

1. مهندسی و طراحی: ابتدا مهندسان محصول و طراحان قطعه به ایجاد طرح‌ها و نقشه‌های فنی می‌پردازند. این مرحله شامل تعیین ابعاد، شکل‌ها، و مشخصات دقیق قطعه می‌شود.

2.مواد اولیه: انتخاب مواد اولیه با توجه به خصوصیات مکانیکی و شیمیایی مورد نیاز قطعه انجام می‌شود. این مواد معمولاً از فلزات، پلاستیک‌ها، یا مواد مرکب تشکیل شده‌اند.

3-انتخاب قالب مورد نظر:قالب ها شامل قالب‌های ریخته‌گری، قالب‌های تزریق پلاستیک، قالب‌های آهنگری و قالب‌های پرس می باشند.

4- انتخاب روش قطعه سازی: روش های قطعه سازی شامل تراشکاری، ریخته گری، لیزری، CNC و... می باشد.

5. فرآیندهای حرارتی:برای بهبود ویژگی‌های مکانیکی و شیمیایی قطعات، انجام فرآیندهای حرارتی مانند حرارت‌دهی، تمیزکاری حرارتی، و تصفیه حرارتی ضروری است.

6. تصفیه و بازرسی: قطعات پس از تراشکاری و فرآیندهای حرارتی، تصفیه و بازرسی می‌شوند تا از کیفیت و دقت آنها اطمینان حاصل شود. این شامل بازرسی ابعاد، بازرسی غیرمخرب، و آزمایش‌های مکانیکی می‌شود.

7. تکمیل و تجمیع: قطعات نهایی تکمیل می‌شوند و در صورت نیاز به هم متصل می‌شوند. این مرحله شامل جوشکاری، ترکیب قطعات، و نصب اجزای دیگر می‌شود.

8.تست و کنترل کیفیت قطعات صنعتی :کنترل کیفیت در تمام مراحل قطعه سازی انجام می‌شود. این شامل اندازه‌گیری دقیق، بازرسی کیفی، و رعایت استانداردهای صنعتی است.

همه این مراحل با همکاری مهندسان، تکنسین‌ها، و کارگران ماهر انجام می‌شوند تا قطعات با دقت و کیفیت بالا تولید شوند. توجه به هر مرحله و استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته به بهبود کیفیت و بهره‌وری در صنعت قطعه سازی کمک می‌کند.

 چالش‌ها و نوآوری‌ها در قطعه سازی صنعتی

 چالش‌ها ساخت قطعه:

1. پایداری محیطی: یکی از چالش‌های اساسی در قطعه سازی صنعتی، مصرف مواد و انرژی زیاد است. برای پایداری محیطی بهبود در فرآیندهای قطعه سازی، بازیافت مواد، و کاهش تولید ضایعات ضروری است.

2. نیاز به مهارت‌های ویژه: تراشکاران و کارگران قطعه سازی نیاز به مهارت‌های ویژه دارند. آموزش و تربیت مهارت‌های جدید و توسعه نیروی کار ماهر از جمله چالش‌های این صنعت است.

3. کنترل کیفیت: تضمین کیفیت در تولید قطعات بسیار حیاتی است. برای جلوگیری از مشکلات و بازخواست محصولات، کنترل کیفیت با استفاده از ابزارهای دقیق و فرآیندهای دقیق بسیار مهم است.

 نوآوری‌های جدید در قطعه سازی:

1. اتوماسیون هوش مصنوعی (AI): استفاده از هوش مصنوعی در قطعه سازی در تشخیص خطاها، بهینه‌سازی فرآیندها، و افزایش دقت در تولید، به نوآوری اساسی در ساخت قطعه منجر شده است.

2. صنعت 4.0: بهره‌گیری از تکنولوژی‌های پیشرفته مانند اینترنت اشیاء، سنسورها، و اتوماسیون برای ارتقاء انعطاف‌پذیری و بهره‌وری در خطوط تولید. این نوآوری این امکان را فراهم می‌کند تا تولید براساس نیازهای مشتریان تنظیم شود.

3. فناوری‌های ساخت افقی (Additive Manufacturing): این فناوری‌ها به وسیله چاپ سه‌بعدی مواد به ایجاد قطعات با هندسه‌های پیچیده و متفاوت کمک می‌کنند. این نوآوری از تجزیه و تحلیل هندسی به چاپ قطعات، فرآیند تولید را تغییر داده و به کاهش زمان و هزینه تولید کمک می‌کند.

4. مدیریت داده و انتقال اطلاعات: ارتقاء فرآیندهای تصمیم‌گیری از طریق انتقال داده‌ها و اطلاعات به محیط‌های مجازی و ابری از نوآوری‌های مهم در این صنعت است. این کمک می‌کند تا تصمیم‌گیری‌ها سریعتر و دقیق‌تر انجام شود.

5. کاربرد رباتیک: استفاده از ربات‌ها و اتوماسیون در خطوط تولید قطعه سازی به بهبود کارایی و دقت کمک می‌کند. این نوآوری به کاهش خطرات برای کارگران نیز کمک می‌کند.

تمام این نوآوری‌ها و چالش‌ها به تدریج صنعت قطعه سازی صنعتی را به سمت بهبود و توسعه هدایت می‌کنند و در پیشرفت صنایع مختلف نقش مهمی ایفا می‌کنند.

ویژگی یک واحد تخصصی قطعه سازی:

یک قطعه ساز متخصص با دانشی که در زمینه شناخت متریال یا مواد مورد نیاز هر صنعت دارد، ضمن هماهنگی با بخش قالب سازی سریع ترین و مقرون به صرفه ترین راه تولید یک محصول را در اختیار سفارش دهنده قرار می دهد در این واحد ها اصولا مهندس قطعه ساز از چندین روش قالب ریزی محصول مورد نظر را نمونه سازی و به تولید انبوه می رساند.

شرایط یک کارگاه قطعه سازی صنعتی:

برای انتخاب بهترین گزینه برای ساخت قطعات صنعتی باید کارگاه را از چند نظر بررسی کرد:

•  تخصص و مهارت كافي كاركنان كارگاه قالب سازي

•  مشاهده نمونه كار هاي تخصصي و فني انجام شده توسط کارگاه

•  تجهيزات مورد استفاده در كارگاه

•  بررسي سوابق و رزومه كاري كارگاه و متخصصان آن

•  آگاهی از نظر مشترياني كه قبلا به اين كارگاه سفارش داده اند.

روش های قطعه سازی صنعتی  در کارگاه قطعه سازی دارای انواع مختلفی می باشد و این مهارت یکی از پایه های مهم صنعت است. زیرا با ساخت قطعه به صورت اصولی و دقیق، دستگاه مورد نظر هم به خوبی کار می کند و از این رو چرخ صنعت به خوبی می چرخد و تولید رونق می یابد.

قطعه سازی و لازمه توسعه آن در کشور:

 نوسازی خطوط تولید و دستیابی به فناوری های نوین لازمه ی توسعه صنعت قطعه سازی و به طبع بهبود كیفی قطعات ساخت داخل خواهد بود علاوه بر این دستیابی به فناوری های نوین و كاربرد تكنولوژی های روز دنیا در خطوط تولید موجب افزایش رقابت پذیری تولیدكنندگان داخلی می شود.صنعت قطعه سازی كشور در سال های گذشته پیشرفت قابل توجهی داشته اما حضور قطعه سازان در بازارهای جهانی به فراهم شدن ساختارهای مناسب صادراتی نیاز دارد.

مطابق نظر فعالان صنعتی کشور، عرضه ارز به نرخ رسمی به واحد های تولید قطعات و پرداخت تسهیلات مناسب نوسازی خطوط تولید از جمله حمایت های دولتی است كه باید در جهت توسعه صادرات قطعات انجام گیرد و از طرفی برای موفقیت در مسیر توسعه صادرات تولیدكنندگان نیز باید تلاش كنند تا از نظر كیفیت در سطح استاندارد های بین المللی باشند.

 پرسش‌های متداول 

 1. قطعه سازی صنعتی چیست؟

قطعه سازی صنعتی فرآیند تولید قطعات با دقت و کیفیت بالا است که در انواع صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد.

2. چه تکنولوژی‌هایی در قطعه سازی صنعتی استفاده می‌شود؟

تکنولوژی‌هایی مانند تراشکاری CNC، ماشین‌های EDM، و برش با لیزر در قطعه سازی صنعتی استفاده می‌شوند.

 3. در چه صنایعی از قطعه سازی صنعتی استفاده می‌شود؟

قطعه سازی صنعتی در صنایع هوافضا، خودروسازی، و تولید وسایل پزشکی به طور گسترده استفاده می‌شود.

4. چه چالش‌هایی در قطعه سازی صنعتی وجود دارد؟

یکی از چالش‌های اصلی در قطعه سازی صنعتی، پایداری محیطی و اتوماسیون هوش مصنوعی است.

 5. چه تأثیری از تکنولوژی‌های جدید بر قطعه سازی صنعتی انتظار می‌رود؟

تکنولوژی‌های جدید از جمله اتوماسیون هوش مصنوعی و صنعت 4.0 منجر به بهبود کیفیت و بهره‌وری در قطعه سازی صنعتی خواهند شد.

مقالات مرتبط:

شمستا و معرفی ابعاد مختلف مهندسی مواد و متالوژی