آزمایشگاه آنالیز خوردگی و پوششدهی گروه مهندسی مکانیک دانشگاه زنجان در سال 1402 با ساخت و خریداری تجهیزات مورد نیاز به سرپرستی آقای دکتر اسماعیل پورسعیدی عضو هیات علمی و استاد گروه مکانیک و کارشناس آزمایشگاه آقای مهندس محمدکریمی ایوانکی تاسیس شد. در این آزمایشگاه، فعالیتهای تحقیقاتی در کلیه مقاطع تحصیلی در زمینه خوردگی فلزات ، پوشش دهی و مهندسی سطح انجام می شود. آزمایشات خوردگی در این آزمایشگاه در محیطهای مختلف در محلولهای آبی و الکترولیتی در دمای پایین و بالا با استفاده از روش های مختلف از جمله سالت اسپری، سایش، غوطه وری و ... صورت می گیرد . پوشش دهی فلزات نیز با روشهای مختلف شامل روشهای الکترو شیمیایی نظیر انواع آبکاری با جریان مستقیم ، پالسی و آنادایزینگ آلیاژهای آلومینیوم انجام می شود. علاوه بر این، پژوهشهای گستردهای در زمینه پوششهای سد حرارتی (TBC) با استفاده از روشهای APS و HVOF برای بهبود مقاومت حرارتی و خوردگی انجام میپذیرد.
1. دستگاه تست خوردگی Salt Spray
1-1 شرح دستگاه
با توجه به اینکه خوردگی در فلزات پدیدهای اجتناب ناپذیر است، به منظور ارزیابی قابلیت قطعاتی که در معرض خوردگی قرار دارند، انجام تست خوردگی امری ضروری میباشد. دراین راستا دستگاهی به نام دستگاه تست خوردگی Salt Spray وجود دارد که نمونههایی از قطعات مورد نظر را میتوان در دستگاه قرار داده و عمر خوردگی آنها را تعیین نمود.
دستگاه تست خوردگی Salt Spray دستگاهی است که برای پیشبینی رفتار خوردگی در فلزات و آلیاژهای مهندسی در شرایط عملیاتی بکار میرود. دستگاه متشکل از یک بدنه پلاستیکی، کمپرسور، برج مرطوبکن، مخزن ذخیره آب و نمک، تایمر، المنت، ترموستات و نازل میباشد. این دستگاه مطابق با استاندارد ASTM B117 ساخته شده است.
به منظور اجرای آزمون سالت اسپری ابتدا نمونه ها در داخل کابین در محل های تست قرار می گیرند. سپس با روشن کردن دستگاه و تعیین مدت زمان آزمایش به وسیله تایمر، باد تولید شده توسط کمپرسور به سمت برج مرطوبکن هدایت میگردد که حاوی آب مقطر میباشد. باد خروجی از برج مرطوب کن در خروجی محلول آب و نمک خلا ایجاد میکند و محلول به سمت بالا حرکت میکند و طی برخورد با باد توسط نازل به داخل کابین اسپری میگردد تا محیطی خورنده در داخل کابین ایجاد شود.
1-2 مشخصات فنی دستگاه
1-3 نقشه صفحات تشکیلدهنده دستگاه
شماتیک دستگاه و نماهای مختلف آن
1- - زاویه درب از 90 درجه تا 125 درجه
1-ترمومتر و ترموستات جهت کنترل هیتر (آیتم 8)
2- تنظیم کننده سطح آب
3- برج خنککن
4- رگولاتور دمای اتوماتیک برای کنترل هیتر (آیتم شماره 5)
5- هیتر غوطهور
6- ورودی هوا
7- لوله هوا متصل به نازل اسپری کننده
8- هیتر
9- لولای هیدرولیک بالایی
10- گیرهی ساپورت نمونهها
11- منبع داخلی
12- نازل اسپری قرار گرفته بر روی منبع
A12- نازل اسپری کننده در مرکز محفظه اصلی
13- نشانگر آب
14- تخلیه ترکیبی و لوله خروجی.
16- فاصله کامل مابین لوله پساب اجباری (آیتم 17) و لوله خروجی (آیتم 14)
17- لوله پساب اجباری
18- میزان کننده سطح آب اتوماتیک برای منبع
19- جمع آوری پساب
20- مجرای آب
21- میز آزمایش
نکته مهم:
2. دستگاه هات پلیت همزن آنالوگ آلفا مدل HS-860:
2-1 شرح دستگاه:
دستگاه هات پلیت استیرر یا هات پلیت مگنت دار از دستگاههای اولیه هر آزمایشگاهی بوده و برای مصارف عمومی طراحی و تولید شده است. برای آزمایشهای گوناگون دما و سرعت چرخش به صورت مستقل قابل تنظیم میباشد. به منظور مخلوط نمودن مایعات از مگنت داخل ظرف و بدون ارتباط مکانیکی استفاده میشود. شکل و اندازه مگنت وابسته به سرعت چرخش و غلظت مایع داخل ظرف میباشد.
در این همزن مغناطیسی عمل گرم کردن و همزدن مایع به صورت همزمان انجام میشود، به این ترتیب که صفحهای که ظرف مایع بر روی آن قرار دارد گرم شده و مایع در حال چرخش را گرم میکند.
2-2 مشخصات فنی دستگاه:
2-3 کاربردها:
در کارهای آزمایشگاهی از صفحات گرم به طور کلی برای گرم کردن ظروف شیشه ای یا محتوای آن استفاده می شود. برخی از این دستگاه ها همچنین حاوی همزن مغناطیسی هستند و اجازه می دهند مایع گرم شده به طور خودکار و یکنواخت هم زده شود.
2-4 طرز کار
1- ابتدا کابل برق دستگاه را متصل نمایید؛
2- دو شاخ را به پریز وصل کنید و کلید پاور را روشن کنید؛
3- جهت تنظیم دما، ولوم ترموستات را که نزدیکتر به کلید پاور است را تغییر دهید؛
4- برای این کار، ترموستات از 0 تا 100% درجه بندی شده است؛
5- هر کدام از درجهها معادل حدودی 30 درجه میباشد؛
6-ولوم دورتر از کلید پاور مربوط به تنظیم سرعت دستگاه میباشد؛
7-ولوم کوچکتری زیر ولوم دور قرار دارد که دقت بالاتری داشته و جهت تنظیم سرعتهای پایین استفاده میشود؛
8- جهت تنظیم سرعت ابتدا هر دو ولوم را خلاف عقربههای ساعت برمیگردانیم تا دور صفر شود؛
9- سپس ولوم بزرگ را روی عدد یک قرار میدهیم و ولوم کوچک را آنقدر در جهت عقربههای ساعت زیاد میکنیم تا موتور شروع به حرکت نماید؛
10- برای دورهای پایین با دقت بالا از ولوم کوچک استفاده میکنیم؛
11- پس از به دست آوردن دور کم، میتوانید جهت زیاد کردن دور، از ولوم بزرگ استفاده کنید.
2-5 تذکر:
- به علت رطوبت موجود در محیطها و حتی بعضی از مکانها که باعث اکسیداسیون می شود، سعی کنید هر شش ماه یکبار با یک روغن دان یا سرنگ روغن یک قطره روغن از زیر صفحه و بین واشرها به شفت موتور بزنید، با این کار طول عمر موتور را چند برابر کنید.
3. دستگاه PH متر رومیزی Clean مدل PH500
3-1 شرح دستگاه:
ph متر یک ابزار علمی و یکی از تجهیزات آزمایشگاهی مورد نیاز در انواع آزمایشگاه ها برای اندازه گیری فعالیت های هیدروژن-یونی در انواع محلول ها می باشد. در واقع، استفاده از این دستگاه راهی برای مشخص شدن اسیدی یا قلیایی بودن ماده ی مورد نظر است. به این خاصیت اسیدی یا قلیایی بودن، PH محلول نیز گفته می شود. در نتیجه، PH واحدی است که میزان اسیدی یا قلیایی بودن یک محلول را با آن معرفی می کنند. میزان پی اچ در یک بازه 0 تا 14 نشان داده می شود. این دستگاه آزمایشگاهی یک کمیت لگاریتمی را به کاربر نمایش می دهد.
ph متر تفاوت در پتانسیل الکتریکی بین یک ph الکتریکی و الکترود مرجع را نیز اندازه گیری می کند. به همین دلیل به ph متر گاهی پتانسیومتریک نیز می گویند. تفاوت الکتریکی بودن هم به اسیدی یا قلیایی بودن مایعات بستگی دارد. معمولا ph متر در آزمایشات آزمایشگاه های مختلف و کنترل کیفی مورد استفاده قرار میگیرد. در ابتدا که مفهوم ph متر معرفی شد، منظور از ph بودن، میزان یون H موجود در آب بود. علت نام گذاری ph (مختصر شده ی قدرت یون هیدروژن) هم میزان یون H می باشد.
اطلاعات عددی که توسط این دستگاه نمایش داده می شود نشان دهنده میزان فعالیت اسید یا باز بر مبنای میزان فعالیت یون هیدروژن است. میزان پی اچ یک ماده مستقیما با نسبت یون هیدروژن و یون هیدروکسیل آن ماده ارتباط دارد. اگر میزان یون هیدروژن از یون هیدروکسیل بیشتر باشد، ماده اسیدی بوده و میزان پی اچ کمتر از 7 خواهد بود. اگر میزان یون هیدروکسیل از یون هیدروژن بیشتر باشد، ماده بازی بوده و میزان ph آن از عدد 7 بیشتر خواهد بود.
اگر میزان یون هیدروژن و یون هیدروکسیل موجود در یک ماده یکسان باشد، ماده خنثی و ph آن 7 خواهد بود. ماده های اسیدی دارای یون های هیدروژن آزاد و ماده های بازی دارای یون های هیدروکسیل آزاد هستند. درصد این یون ها در یک محلول و در شرایط خاص همیشه ثابت است. دستگاه ph متر دستگاهی هست که می توان با استفاده از آن خواص اسیدی یا بازی یک ماده را سنجید.
3-2 مشخصات فنی دستگاه:
3-3 نحوه کار کرد
برای اندازه گیری میزان PH محلول با استفاده از PH متر می توانید از مراحل زیر استفاده کنید:
3-4 کاربردها:
دستگاه PH متر کاربردهای زیادی دارد، ولی در این خصوص می توانیم به کاربرد آن به بخش های آزمایشگاهی مربوط به صنایع غذایی و یا دارویی و صنایع کشاورزی و دامپروری و تصفیه خانه ها و آزمایشگاه های صنعتی و پزشکی اشاره داشته باشیم که از این طریق متخصصین می توانند میزان اسیدی و یا بازی بودن محلول و یا مواد مورد نظر را از طریق PH متر تشخیص دهند.
باید در نظر داشته باشید که دستگاه Ph می تواند مقدار مولکول های یونیزه شده و غیر یونیزه را در محیط های آبی نشان دهد. همچنین Ph مایعات نیز از طریق Ph متر به دو روش انجام می شود. اولین روش این است که با استفاده استفاده از ph متر الکتریکی که دارای الکترود است، مقدار پتانسیل الکتریکی که بین دو الکترود است به طور کامل اندازه گیری خواهد شد و مقدار هیدروژن بدست آمده نیز همان عددی است که در ph متر استفاده استفاده می شود.
3-5 تذکر
یکی از نکاتی که قبل از شروع کار با pH متر باید از آن اطمینان حاصل کنید این است که میله جستجوگر باید در محلول نگهدارنده یا محلولی با پی اچ ۴ نگهداری شده باشد در غیر این صورت در خوانش پی اچ خطا رخ می دهد.
برای تعیین پی اچ ، اندازه گیر دستگاه را در محلول قرار داده و پس از ثابت شدن عدد پی اچ را بخوانید اگر می خواهید محلول دیگری را اضافه کنید باید محلول بطور مداوم همزده شود . پس از پایان کار اندازه گیر را شسته با تامپون خشک کنید و مجددا به محلول با پی اچ ۴ برگردانید.
هنگام کار با محلول های بازی و اسیدی بهتر است از دستکش و لباس های محافظ استفاده کنید و به دلیل ظرافت این دستگاه به شت موقع کار کردن و نگهداری مراقب آن باشید.
4. بن ماری
4-1 شرح دستگاه:
بن ماری از واژه فرانسوی bain marie به معنی حمام آب که معادل انگلیسی آن water bath می باشد گرفته شده است. این دستگاه برای گرم کردن تدریجی و یکنواخت، به محلول ها در یک بازه زمانی خاص استفاده می شود. محدوده دمایی بنماری هایی که به طور طبیعی و بیشتر مورد استفاده قرار میگیرد از دمای اتاق تا ۱۰۰ درجه سانتی گراد می بایست باشد.
بن ماری دستگاهی است که دارای حوضچه ای استیل با آب پر می شود و ظروف مختلف آزمایشگاهی درون آن قرار می گیرد. حرکت همرفتی گرما در آب از حرارت مستقیم شعله جلوگیری کرده و سبب ایجاد حرارت یکنواخت و قابل کنترل در آن می شود.
4-2 مشخصات فنی دستگاه:
جنس دستگاه بن ماری معمولاً از فولاد زنگ نزن ۳۱۶ می باشد. این فولاد از دسته فلزاتی است که مقاومت بالایی در برابر حرارت و زنگ زدگی دارد و نیز در برخورد با اجسام دچار ساییدگی و استهلاک نمی گردد، فولاد نیز از دسته فلزات مرغوب و باکیفیت است که ضدسایش و ضدزنگ زدگی است و طول عمر بالایی دارد.
بخش داخلی مخزن بن ماری با رنگ الکترواستاتیک پوشش داده شده است، رنگ الکترواستاتیک از سطح مقاومت و چسبندگی بالایی برخوردار است به همین دلیل در مقابل شرایط محیطی آزمایشگاه ها و یا سایر صنایع مورد محافظت قرار می گیرد.
مصرف بن ماری از طریق برق شهر تامین می گردد و جریان الکتریکی عبوری آن حدوداً ۱۲۰ ولت همراه با فرکانس ۶۰ هرتز می باشد، این دستگاه با ظرفیت و حجم داخل مخزن از 12 لیتر می باشد.
کنترلر دستگاه کارکردی نظیر ترموستات دارد که محدوده دمای لازم را محاسبه می کند.
در تولید مخزن بن ماری از فولاد ضدزنگ استفاده شده و در بخش تحتانی این مخزن از مقاومت الکتریکی استفاده شده است، این مقاومت های الکتریکی سبب شده حرارت دستگاه به بخش میانی بن ماری انتقال یابد.
از دیگر قطعات کاربردی دستگاه بن ماری می توان به پنل خارجی اشاره کرد، در واقع تمامی کلیدهای کنترلی روی این پنل متصل شده اند که هر کدام کارایی ویژه ای دارند و عملیات را به بهترین نحو اجرا می کنند.
4-3 نحوه کارکرد دستگاه بن ماری
جهت استفاده از بن ماری در ابتدا باید دوشاخه دستگاه را به پریز برق نصب و دکمه استارت را جهت روشن کردن دستگاه بزنید، دستگاه مجهز به نمایشگری دیجیتال است که بعد از روشن شدن دستگاه بصورت اتوماتیک فعال می گردد، اگرچه نمایشگر چهار عدد صفر ( ۰۰۰۰) را نشان داد به این معنی است که دستگاه جهت کار آماده است.
البته توجه داشته باشید که قبل از هر کاری از تمیز بودن دستگاه و تجهیزات جانبی و مرتبط مطمئن باشید.
حمام آب می توان با تنظیم تایمر، مدت زمان انجام عملیات دستگاه بن ماری را تنظیم نمود، بدین وسیله از ولوم هایی استفاده شده که می توان با چرخش ولوم آن را روی گزینه مورد نظر تنظیم نمود، جهت تنظیم دما باید ولوم را یکبار فشار داد و سپس آن را رها کرد، بدین وسیله صفحه مختص تنظیم دما نشان داده می شود. با فشردن و رها کردن ولوم می توان دور دستگاه را نیز تنظیم نمود.
جهت استفاده از بن ماری بهتر است همیشه مخزن آن پر از مایعات یا آب باشد، چرا که خالی بودن مخزن دستگاه سبب افزایش دمای آن می گردد، بدین ترتیب استفاده از سیستم یکنواخت کننده سبب یکنواخت شدن دمای آن می شود.
در طراحی این دستگاه از کنترلگری استفاده شده که ساختار بسیار ساده ای دارد، پانل کنترلی این دستگاه متشکل از کلیدهای مختلفی اعم از کلیدهای روشن و خاموش، کلید مرتبط به پارامترهای تنظیم دما و دور دستگاه، صفحه نمایش و سایر قطعات می باشد.
4-4 کاربردها:
5-4 تذکر
مهم: بدون آب به هیچ عنوان روشن نگردد
5 . ترمومتر قلمی نفوذی
5-1 شرح دستگاه:
یکی از ابزار اندازه گیری دما، ترمومتر نام دارد که از آن برای اندازه گیری دمای اجسام و مواد استفاده می شود. از نظر لغت نامه ترمو به معنی گرما و متر یک واحد اندازه گیری می باشد. وقتی این دو به هم متصل می شوند، به معنی دستگاهی برای اندازه گیری دما است. ترمومترها برای انواع مصارف خانگی، آزمایشگاهی و صنعتی مورد استفاده قرار می گیریند که با توجه به نوع مصرف و کاربرد آنها در مدل های مختلف و با قابلیت های مختلفی تولید می شوند.
به صورت کلی اندازه گیری دما به دو صورت مستقیم و غیر مستقیم انجام می شود. در روش تماسی به طور معمول از یک ترموکوپل استفاده می شود به طوری که قسمت مسی و یا بدنه آن در تماس مستقیم با حرارت قرار می گیرد و در نتیجه حرارت را از طریق لوله مسی به داخل ترموکوپل هدایت می کند.
5-2 مشخصات فنی دستگاه:
5-3 کاربردها:
اندازه گیری دمای محلول ها
6. رکتیفایر(منبع تغذیه) 5 آمپر 100 ولت (SL5/100)
6-1 شرح دستگاه:
به دستگاهی که می تواند انرژی الکتریکی لازم یک سیستم الکتریکی را تامین نماید منبع تغذیه آزمایشگاهی گفته می شود . منابع تغذیه آزمایشگاهی می تواند به صورت یک واحد متصل به یک سیستم الکتریکی باشد و یا می تواند به صورت یک سیستم جداگانه انرژی الکتریکی سیستم دیگر را تامین نماید . منابع تغذیه الکتریکی به دو دسته منابع تغذیه جریان مستقیم DC و جریان متناوب AC تقسیم می شوند .
6-2 مشخصات فنی دستگاه:
6-3 کاربردها:
نکته مهم: دستگاه حداقل یک و نیم متر از وان در ارتفاع پایینتر از سطح وان قرار گیرد
7. رکتیفایر 100 آمپر 24 ولت (SL100/24)
7-1 شرح دستگاه:
منبع تغذیه دستگاهی برای تامین انرژی الکتریکی می باشد. انواع منبع تغذیه شامل منبع تغذیه سوئیچینگ و منبع تغذیه خطی می باشد. منبع تغذیه سوییچینگ میتواند برای دامنه گسترده ای از ولتاژهای ورودی و خروجی جوابگو باشد. هر دستگاهی که با انرژی الکتریکی کار می کند نیازمند منبع تغذیه می باشد.
7-2 مشخصات فنی دستگاه:
8. مولتی متر
8-1 شرح دستگاه:
دستگاهی برای اندازهگیری چندین کمیت الکتریکی از قبیل ولتاژ، جریان، مقاومت الکتریکی، ظرفیت خازنی و … است، که میتوان با آن سلامت یا مشخصات قطعات الکتریکی یا الکترونیکی را نیز ارزیابی کرد.
به مولتی متر، آوومتر ( AVOmeter ) نیز می گویند که AVO از حروف اول کلمات Volt و Amper و Ohm گرفته شده است چرا که آوومترها ( مولتی مترها ) این سه کمیت را می توانند اندازه بگیرند. مولتی متری که جریان، ولتاژ و مقاومت را به طور همزمان اندازه گیری می کند به عنوان آمپرمتر، ولت متر و اهم متر عمل می کند. یک چرخش ساده دستگیره دایره ای که در بالای آوومتر قرار دارد، آن را از حالت اندازه گیری ولتاژ به اندازه گیری جریان و موارد دیگر تغییر می دهد.
8-2 نحوه عملکرد
می توان ولتاژهای مستقیم و متناوب را به طور جداگانه با آوومتر اندازه گیری کنید و در مورد جریان نیز این شرایط صدق می کند. برای تست هر پارامتر، پروب های تست را به جک های آوومتر وصل کرده و سرهای دیگر را به مدار مورد آزمایش وصل کنید.
قبل از آزمایش هر چیزی مطمئن شوید که دستگیره دایره ای آوومتر به سمت پارامتر صحیح است. پس از اندازه گیری پارامتر، بسته به نوع مولتی متری که استفاده می کنید، خروجی را به صورت آنالوگ یا دیجیتال نمایش داده می شود.
یک مولتی متر چهار قسمت مهم زیر را دارد:
پورت ها
8-3 مشخصات فنی دستگاه:
8-4 هشدار
هنگام کار با دستگاه مولتی متر رعایت چند نکته ضروری است:
1- برای اندازه گیری شدت جریان باید دستگاه را به طور سری در مدار قرار داد.
2- برای اندازه گیری اختلاف پتانسیل باید دستگاه را به طور موازی بین دو نقطه از مدار قرار داد.
3- هنگام اندازه گیری مقاومت لازم است جریان برق را قطع نموده در غیر اینصورت به دستگاه آسیب میرسد.
4- از وارد آوردن ضربه و قرار دادن در مقابل نور خورشید خودداری گردد.
9. دستگاه تست سایش از نوع پین روی دیسک
9-1 شرح دستگاه
بدين منظور نمونههايي از قطعات مورد نظر را مي توان دردستگاه تست سايش نصب نموده عمر سايشي آنها را تعيين و تغييرات لازم را در آلياژ و پوششهاي سطحي آنها معين نمود. پين روي ديسك (Pin On Disk) روش متداولي براي ارزيابي رفتار سايشي انواع مواد فلزي، سراميكي، كامپوزيتها و پوششهاي فلزي مواد است. در اين روش از حركت لغزشي پين روي ديسك براي ايجاد سايش استفاده ميشود. روش متداول به اين صورت است كه ديسك از جنس فلز (معمولاً فولاد ابزار با سختي بالا) ساخته مي شود و عضو ساينده است. همچنين پين، عضو ساييده شونده و ماده مورد آزمايش است كه روي ديسک قرار مي گيرد. مهمترين عوامل موثر در اين آزمايش نيروي عمود بر پين، سرعت خطي ديسك، زمان و مسافت طيشده سايش است. همچنين براي درك صحيح مكانيزمهاي سايش، شناسايي ميزان تغييرات ضريب اصطكاك و دماي سطح سايش و حجم صداي توليدي بسيار مهم است. همچنين آزمون مي تواند تحت دما يا رطوبت مشخص و کنترل شدهاي صورت گيرد.در این دستگاه نمونه با شرایط مشخصی آماده شده و روی هولدر دستگاه نصب میگردد و با اعمال نیروی از پیش تعیین شده، نمونه روی دیسک استاندارد سائیده میشود و با کمک نرم افزار مربوطه نمودارهای نیرو- زمان، تنش - زمان، و ضریب اصطکاک- مسافت قابل دستیابی است.
9-2 مشخصات فنی دستگاه
9-3 کاربردها
توجه : بردها و مدارات الکترونیکی دستگاه تست سایش بشدت به نوسانات برق حساس بوده، لذا حتما جهت وصل کردن به شبکه برق از محافظ استفاده گردد.
به منظور ارائه خدمات بهتر، هرگونه پیشنهاد و انتقاد سازنده خود را با ما در میان بگذارید