استفاده از ورق استیل 316 در ساخت پرکن مایعات

مقدمه

شاید برای شما این پرسش مطرح شده باشد که چرا برای ساخت یک محصول و کالای صنعتی، باید از مواد خاصی استفاده شود. یا اینکه چرا برخی از مواد اولیه برای ساخت و تولید یک سری از کالاها می توانند مورد استفاده قرار گیرند و برای گروهی خیر. در پاسخ به این مورد باید گفت که به دلیل کاربری ها و شرایط و محیط استفاده، هر کالا و محصول صنعتی، با در نظر گرفتن یک سری استانداردها و شرایط ویژه مربوط به آن، ساخته شده و تولید می گردد. بنابراین، همان طور که کالاهای گوناگون از این نظر با یکدیگر متفاوت هستند، مواد اولیه یک گروه مشخص نیز با وجود شباهت های متعدد در اکثر زمینه ها، کاربری ها و موارد استفاده کاملاً متفاوتی خواهند داشت. به عنوان مثال، ورق های استیل از این جمله مواد اولیه محسوب می شوند. ورق استیل از نوع ضد زنگ، در صنایع مختلف کاربرد بسیار گسترده ای داشته و بنابر ویژگی های مطلوب و متنوعی که دارد، می‌تواند به طور گسترده در صنایع زیادی مورد استفاده قرار بگیرد. به عنوان مثال، ورق استیل 316، یکی از گریدهایی است که در ساخت دستگاه پرکن مایعات استفاده می شود. حال می خواهیم بدانیم که دلایل استفاده از ورق استیل 316 در ساخت پرکن مایعات چیست؟

 

آشنایی با ورق استیل 316 

ورق استیل 316، از انواع فولاد ضد زنگ محسوب شده (Stainless Steel) که در برابر خوردگی، از مقاومت بسیار بالایی سود می برد. این نوع ورق، گرید خوبی داشته و بنابراین در برابر موادی مانند اسید سولفوریک، هیدروکلریک، استیک، فرمیک و تارتاریک، مقاومت بالایی خواهد داشت. به همین دلیل است که از ورق استیل 316، به عنوان ورق ضد اسید هم نام برده می شود، زیرا مقاومت آن در محیط های کلریدی و اسیدی بسیار بالا است. 

 

موارد کاربرد ورق استیل 316

همان طور که عنوان شد، ورق استیل 316، از ویژگی های مطلوبی سود می برد. به همین دلیل، این ورق برای کاربردهای ذیل استفاده می شود:
-    صنایع نساجی
-    نفت و پالایشگاه ها
-    تجهیزات مربوط به آماده سازی مواد غذایی
-    تجهیزات خاص مورد استفاده برای ذخیره سازی محصولات دارویی
-    پنل های معماری ساحلی
-    اتصالات مربوط به انواع قایق 
-    ساخت ظروف شیمیایی
-    مبدل های حرارتی 
-    اتصال دهنده ها
-    انواع فنر 
-    کاربرد در کف و بدنه انواع هود آزمایشگاهی 
در اکثر موارد عنوان شده، احتمال خوردگی تجهیزات بالا است و به همین دلیل با سود بردن از ورق استیل 316، این مورد به حداقل میزان ممکن رسیده و استحکام بالایی نیز ایجاد می شود. 

 

دلایل استفاده از ورق استیل 316 در ساخت پرکن مایعات

ابتدا بهتر است با دستگاه پرکن مایعات آشنا شویم. این دستگاه برای پر کردن مایعات استفاده می شود. دستگاه پرکن مایعات، از انواع و مدل های مختلفی سود برده و برای پر کردن مایعات، پودر و گرانول کاربرد دارد و بنا بر نوع مکانیسمی که دارد، به سه دسته پمپی، سیلندر پیستونی و ثقلی تقسیم می شود. این تجهیز، برای مایعات مختلف با ویسکوزیته متفاوت و در صنایع غذایی، دارویی، شیمیایی، آرایشی و بهداشتی و... به کار می رود. 
بنابراین، پرکن مایعات، در شرایط محیطی مختلفی استفاده خواهد شد. به همین دلیل، موادی که تجهیز پر کن مایعات با آن ساخته شده، باید از استحکام مطلوبی برخوردار بوده و در برابر خوردگی، از مقاومت بالایی سود ببرند. به همین دلیل است که ورق استیل 316 در ساخت پرکن مایعات کاربرد گسترده ای دارد. شایان توجه است که هرچند استفاده از این گرید باعث می گردد تا هزینه ساخت و هزینه نهایی محصول تولید شده، نسبت به دیگر گریدها و مواد اولیه، بیشتر باشد، اما کیفیت بالا و استحکام بسیار خوب این محصول، کاربرد ورق استیل 316 در ساخت آن را به خوبی توجیه می کند. 
علاوه بر مقاومت در برابر خوردگی و استحکام بالا، ورق استیل 316، مزایای دیگری را نیز برای پرکن مایعات ارائه می دهد. استفاده از این گرید باعث می شود تا مقوله های بهداشتی به خوبی در این تجهیز رعایت شود. ضمن اینکه نظافت و پروسه تمیزکاری آن نیز بسیار راحت و آسان باشد. مضاف بر اینکه، باید به شرایط مطلوب در خصوص مقوله هایی مانند تعمیر، نگهداری، دوام و ماندگاری بالا اشاره کرد که با توجه به حضور ورق استیل 316 در دستگاه پر کن مایعات حاصل شده است. 
در نهایت باید عنوان کرد که ورق استیل 316، از بازدهی بالایی نسبت به دیگر گریدهای استیل سود برده و در خصوص مقوله اقتصادی نیز مقرون به صرفه است. زیرا باعث می شود تا میزان برق مصرفی کاهش یابد. مقوله ای که این روزها برای تمامی صنایع امری مهم و حیاتی محسوب می گردد. 

قیمت ورق استیل 316 

قیمت ورق استیل 316، مانند هر محصول دیگری بر اساس معیارها و شاخصه های خاص خود تعیین می شود. به عنوان مثال، مورد مهمی مانند نوسانات قیمت جهانی فلزات به ویژه فلز نیکل و آهن، نوسانات ارزی، ضخامت و جنس ورق استیل در تعیین قیمت نهایی آن نقش بسزایی دارند. البته مدل سفارش ورق استیل 316 نیز دارای اهیمت است؛ زیرا سفارشش به صورت عمده با سفارش به صورت کم حجم و کوچک دارای تفاوت قیمت زیادی هستند. هر چند که با در نظر گرفتن تمامی موارد عنوان شده، قیمت ورق استیل 316 می باید تا به صورت روزانه استعلام و تعیین شود. 
بنابراین، توصیه می شود تا از آنجاییکه سفارش های آنلاین و اینترنتی هم به گزینه های سفارش حضوری و تلفنی اضافه شده است، در قدم اول، ضمن استعلام قیمت ورق استیل 316 بر اساس حجم سفارش مورد نیاز و البته نوع و ضخامت آن، نظر و پیشنهاد کارشناسان و مشاوران فعال در این حوزه نیز شنیده شده و بررسی شود تا در ادامه بهترین گزینه خرید سفارش داده شود. 

کاربرد های ورق استیل

 

مقدمه

ورق استیل فلزی آلیاژی متشکل از امتزاج کربن، آهن، کروم، نیکل، مولیبدن و فلزات دیگر در نسبت های خاص و معین می باشد. هنگامی که تمام این فلزات در یک نسبت معین با هم ترکیب شوند، همه آنچه که به دست می آوریم عبارت است از استنلس استیل که آلیاژی بسیار ممتاز است. این آلیاژ از همه نظر مقاوم به خوردگی و مقاوم تر از هر فلز دیگری می باشد. به علاوه به لحاظ مقاومت زیاد در برابر تمام انواع آسیب ها، آلیاژی است پرکاربرد در سطح وسیع. گریدهای بسیاری از ورق استیل وجود دارند که با تفاوت در نسبت همه عناصر به کار رفته در آن مشخص و تعریف می شوند.
فولاد به واسطه وجود آهن، که عنصر تشکیل دهنده آن است، خورده می شود. این پدیده به طور طبیعی و ترکیب با عناصر دیگر رخ می دهد. هنگامی که سنگ آهن به طور صنعتی و مصنوعی دستکاری شده و به منظور ساخت فولاد به صورت خالص در می آید، بی ثبات شده و به سرعت با اکسیژن هوا مجدداً ترکیب می گردد. با افزودن کروم به فولاد، اکسید کروم تشکیل می شود و به عنوان سطحی محافظ جهت جلوگیری از زنگ زدگی ناشی از هوا و رطوبت محیط -به طوری که در فولادهای معمولی رخ می دهد- عمل می کند. بسته به نوع کاربرد و محیطی که در آن محیط استیل به کار خواهد رفت، مقدار کروم از 10.5 تا 30 درصد به استیل افزوده شده است.

 

 

ورق استیل 316 چیست؟

محتوای ورق استیل ۳۱۶ که هم متعلق است به سری 300 و هم سری ۳۱۶ یکسان است. حدود مقدار کروم 16.5 تا 18.5 درصد، کربن 7 درصد، نیکل 10 تا 13 درصد و مولیبدن 2 تا 2.5 درصد می باشد. از استیل آستنیتی برای ساخت میلگرد استفاده می شود. این آلیاژ ترکیبی است از کروم، نیکل و مولیبدن. در دمای 20 درجه سانتیگراد استحکام کششی نهایی بین 50 تا 70 هزار مگاپاسکال و استحکام تسلیم 20 هزار مگاپاسکال می باشد. چون استنلس استیل 316 نسبت به 306 مولیبدن بیشتری دارد لذا در برابر خوردگی عمومی و خوردگی حفره ای مقاوم تر است و نوسانات دما هیچ گونه تاثیری بر آن ندارد. ظاهر و نمای ورق استیل 304 و 316 ممکن است یکسان به نظر برسد لیکن از نظر ترکیبات شیمیایی متفاوت اند.

میلگردها چه هستند؟

فلزات ویژگی هایی دارند که پلیمرها به طور ساده ندارند. قابلیت تحمل بار و استحکام میلگردها حتی الامکان مهمترین ملاحظات هستند. به لحاظ سهولت دسترسی و بهای ارزان، آهن و فولاد گزینه های اول در انتخاب فلز می باشند. میلگردهای فولادی به دلیل همه کاره بودنشان در میان پرکاربردترین میله های فولادی ساختمانی و دیگر امور مهندسی جای دارند. میلگردهای استیل 316 در سایزهای 100 تا 500 میلی متر قابل دسترسی اند با قطرهای 0.1 تا 100 میلیمتر و طول های 100 تا 1300 میلی متر و بالاتر. میلگردها، میله های چهارگوش، میل های تخت یا تسمه، میله های رزوه ای، میله های توخالی، میله های شش گوش و میله های سه گوش یا مثلثی رایج ترین اشکال میله ها و شمش ها هستند. این میلگردها معمولاً برای ساخت محصولات دیگر از جنس استنلس استیل مثل اتصالات کوچک لوله کشی، ابزارهای کوچک، ابزارهای دقیق و امثالهم مورد استفاده قرار می گیرند. میلگردها می توانند در ساخت لوله های بزرگ و کوچک نیز به کار روند. میلگردهای 316 به خاطر ویژگی های خاصی که مختص این گرید است ایده آل اند. علیرغم این واقعیت که پلیمرها در بسیاری موارد و کاربردها جای فلزات را دارند می گیرند لیکن نمی توانند به طور کامل جایگزین مواد و قابلیت های استفاده از قطعات شوند.

 

 

کاربرد های استنلس استیل کدامند؟

گرید 316 به لحاظ مقاومت زیاد در برابر خوردگی، معمولاً در کارخانجات و صنایع مورد استفاده است. یک پالایشگاه نفت، جهت لوله کشی و انتقال نفت خام به تأسیسات و کارخانه های تبدیل از میلگرد یا لوله های استنلس استیل 316 استفاده می کند. از این گرید برای پوشش خارجی بویلر ها استفاده می شود زیرا می تواند بخار، سیالات یا هر نوع ماده ای را تحمل نماید. لوله های از جنس گرید 316 در لوله کشی به کار می روند چون می توانند برای مدت مدیدی حضور آب را تحمل نموده و در برابر آن مقاوم باشند. در برج های خنک کننده نیز از این آلیاژ استفاده می شود زیرا در برابر آب و بخار به خوبی مقاوم است و همچنین در ساخت خروجی های (اگزوزهای) بخار نیز به کار می روند. این آلیاژ چون سازگار و همساز با الکتریسیته است، در نیروگاه های برق هم مورد استفاده است. استنلس استیل 316 در همه شکل ها و اندازه ها در کارخانه های کاغذ سازی، تصفیه خانه های فاضلاب، صنایع داروسازی و تجهیزات و دستگاه های فرآوری مواد غذایی به کار برده می شود. لوله های ساخته شده از ورق استیل 316 نیز در صنایع نوشیدنی و غذایی مورد استفاده قرار می گیرد زیرا در برابر هرگونه فعل و انفعال ناشی از خوراکی ها پایدار است. در نتیجه استیل گرید 316 در سراسر جهان به خاطر مقاومت و استحکامش مورد استفاده است. مزیت میلگردهای این گرید این است که آنها به طور ساده در مقابل خوردگی و در هر شرایطی قوی تر و مقاوم تر هستند.

خصوصیات و ویژگی های اتصالات پرسی

 

مقدمه

اتصال پرسی از جمله تجهیزات مدرنی می باشد که برخی الزامات مهم در خصوص سیستم های لوله های انتقال آب آشامیدنی، آب صنعتی، سایر مایعات و گازها را به شکلی ایده آل برآورده می کند. سهولت و سرعت نصب، عمر طولانی مدت، دوام بالا و قابلیت اطمینان نمونه ای این الزامات می باشند. سیستم های اتصالات مکانیکی از جنس انواع مواد فلزی در دسترس هستند. با این حال، شکل پذیری بالای فولادهای ضد زنگ و خنثی بودن آن ها از نظر شیمیایی ثابت نموده که اتصالات پرسی از یک سو و این آلیاژ از سوی دیگر، زوجی رویایی را تشکیل می دهند.

قاعده کلی اتصالات پرسی

اتصالات پرسی تجهیزاتی هستند که به صورت مکانیکی و با ابزارهایی خاص بکار برده می شوند. عملیات پرس منجر به اتصال مکانیکی بین لوله و اتصالات می شود. سفتیِ هیدرولیکی توسط سیستم حلقه -O-شکل حاصل می شود. دلیل مهمی که استیل را برای این موضوع مناسب می سازد، شکل پذیری بالای آن است، بدون اینکه خواص مکانیکی خود را از دست دهد. اتصالات پرسی از جنس فولادهای زنگ نزن نه تنها موجب صرفه جویی در زمان می شود، بلکه بسیار ایمن هم هستند.

 

 

خواص آلیاژ مورد استفاده از ساخت اتصالات پرسی

اثرات هم افزایی استنلس استیل و اصل فرآیند پرس، ناشی از برخی ویژگی های ذاتی این آلیاژ مانند ترکیب آلیاژی و خواص مکانیکی آن می باشد. مقاومت فوق العاده بالای فولاد زنگ نزن در برابر خوردگی به این دلیل است که سطح آن دارای لایه ای نازک و غیر فعال می باشد. این لایه اگر به طور تصادفی از بین رود، به عنوان مثال از طریق آسیب های بیرونی یا ماشینکاری، در حضور اکسیژن مجدداً تشکیل می شود. این بدان معنی است که مقاومت در برابر خوردگی آن، یک ویژگی ذاتی می باشد.
این آلیاژ همچنین استحکام مکانیکی بالایی دارد. به خصوص ورق استیل 316 رفتاری شکل پذیر از خود نشان می دهد که با ویژگی های سختی پذیری مشخص می شود. استحکام مکانیکی مواد در طی فرآیند سرد شدن افزایش می یابد. بنابراین عملیات خمکاری باید به حداقل برسد. اگرچه خم شدن لوله امکانپذیر است و می توان آن را با ابزارهای معمول انجام داد.

کاربردهای اتصالات پرسی

اتصالات پرسی از جنس ورق استیل مات را می توان در طیف گسترده ای از کاربردها برای انتقال مایعات، گازها و هم چنین هوا مورد استفاده قرار داد. این آلیاژ تنها ماده ای است که به طور مجاز می تواند برای استفاده در ساخت سیستم های انتقال آب آشامیدنی با هر ترکیبی استفاده شود. توزیع عمودی و افقی از دیگر کاربردهای آن ها می باشد. در ساختمان های چند طبقه، خطوط توزیع عمودی، پایه و اساس سیستم لوله کشی هستند. برای توزیع افقی در طبقات نیز، لوله های انعطاف پذیر بر لوله های سفت و سخت ترجیح داده می شود. دلیل این موضوع، سهولت نصب آنها و به ویژه خمکاری آسان آنهاست. لوله های تاسیسات آب آشامیدنی با شکل دهی ورق استیل 316 و اتصال آن با یک جوش طولی تولید می شوند. مقاومت در برابر خوردگی مواد در درز جوش باید تقریباً مشابه فلز پایه باشد. در بحث مقاوم سازی سیستم های گرمایشی در ساختمان ها، از لوله های ساخته شده از ورق استیل مات به وفور استفاده می شود. در ساختمان هایی که قرار است تا نسل های آینده نیز دوام داشته باشد، ماندگاری و طول عمر معیاری مهم می باشد. اتصالات پنل های خورشیدی نیز معمولاً در معرض محیط قرار دارند که باعث می شود مواد مقاوم در برابر خوردگی مانند استنلس در ساخت آنها انتخاب خوبی باشد. اتصال پرسی برای انتقال آب صنعتی، آب سرد، محصولات روغنی یا مایعات حاوی روغن نیز استفاده می شود. اتصالات پرسی استیل، گزینه ای رایج در سیستم های اطفاء حریق هستند. این تجهیزات با موفقیت در جاهایی که فضا محدود است، مورد استفاده قرار می گیرند. سرعت نصب آن بالاست و باید مقاومت در برابر خوردگی ناشی از جو دریا را نیز تضمین کند. کشتی های کروز نمونه بارز چنین کاربردی هستند. این تجهیزات همچنین به طور موفقیت آمیزی در ساخت لوله های انتقال سوخت های دیزلی، گرمایشی، روغن موتور و روان کننده ها استفاده می شوند. این اتصالات در انتقال گاز طبیعی و مایع نیز با موفقیت مورد استفاده قرار گرفته است. اتصالات پرسی برای محافظت از کابل های برق نیز استفاده می شوند. این مورد، به طور ویژه در مواردی که ایمنی کابل ها دارای اهمیت زیادی است، کاربرد زیادی دارد. به عنوان مثال در ایستگاه های مترو یا جاهایی که ویژگی های زیبایی شناسی مد نظر باشد.

 

 

 

قیمت اتصالات پرسی

قیمت این اتصالات، همچون سایر تجهیزات موجود در سطح بازار، از عددی متغیر برخوردار است و عوامل متعددی در تعیین نرخ نهایی آن ها دخیل می باشد. به عنوان مثال قیمت ورق استیل 316 بکار رفته در ساخت این تجهیزات یکی از این فاکتورها است. قیمت ورق استیل 316 نیز خود عدد ثابتی ندارد و بسته به قیمت مواد اولیه، حجم عرضه و تقاضا و از این قبیل موارد، دارای نوسان می باشد. مجموعه چنین عواملی قیمت نهایی اتصالات پرسی را تعیین می کند.

بررسی خواص مغناطیسی ورق استیل 316 و 304

 

مقدمه

هنگام انتخاب یک گرید استیل جهت کاربرد مورد نظرتان دانستن این مطلب که آیا مواد به شما نیاز به خواص مغناطیسی دارد یا خیر، موضوعی بسیار حائز اهمیت است. پیش از تعیین یا تشخیص این موضوع شایسته است بدانید چه چیزی سبب می شود یک گرید استنلس استیل مغناطیسی (بگیر) شود یا بالعکس. ورق استیل آلیاژی با پایه آهن می باشد و علی الخصوص به خاطر مقاومت خوردگی ممتازش به طور عمومی شناخته شده می باشد. دو گونه اصلی آنها عبارتند از انواع آستنیتی و فریتی که در خودروسازی، لوازم آشپزخانه و تجهیزات صنعتی کاربرد دارند. هر یک از این دو گونه ترکیب شیمیایی متفاوتی دارند. بنا بر همین تفاوت است که استنلس استیل های فریتی معمولا مغناطیسی هستند، حال آنکه انواع آستنیتی چنین نمی باشند. یک ورق استیل فریتی مغناطیسی بودنش را مدیون دو چیز است: یکی تجمع و غلظت زیاد آهن در آن و دیگری ساختار اساسی و بنیادی اش.

 

 

تبدیل یا دگردیسی از حالت غیر مغناطیسی به مغناطیسی

هر دو ورق استیل 316 و 304 آستنیتی اند، زمانی که سرد می شوند آهن به شکل آستنیت یا اصطلاحاً آهن گاما یعنی فازی از آهن که غیرمغناطیسی یا نگیر است، باقی می ماند. فازهای مختلف آهن جامد به ساختارهای کریستالی مختلف آن مطابق و مربوط است. در آلیاژهای فولادی دیگر این فاز دما بالای آهن زمانی که فلز سرد می شود، به فاز مغناطیسی تبدیل می گردد. وجود نیکل در آلیاژهای استیل هنگامی که آلیاژ سرد می شود و به دمای اتاق می رسد، موجب ثبات و پایداری آستنیت در مقابل این فاز گذار یا تحول می گردد. این امر مرتبط است با یک قابلیت و استعداد تا حدی بیشتر در خصوص مغناطیسی شدن نسبت به آن چیزی که ما برای مواد غیرمغناطیسی دیگر ممکن است انتظار داشته باشیم، اما همچنان به خوبی پایین تر است از آنچه که شاید مغناطیسی در نظر گرفته می شود.

با این همه، این بدین معنا نیست که شما می بایست انتظار داشته باشد چنین قابلیت ضعیفی روی هر یک از آیتم های ورق استیل 304 و 316 که با آن مواجه می شوید، اندازه گیری شود. هر فرآیندی که بتواند ساختار کریستالی ورق استیل را تغییر دهد می تواند باعث تغییر آستنیت به مارتنزیت فرومغناطیسی شود یا فریت از آهن شکل بگیرد. این فرآیندها در شمول کار سرد و جوشکاری هستند. همچنین برای آستنیت نیز این امکان وجود دارد که در دمای پایین خود به خود به مارتنزیت تبدیل شود. به منظور پیچیده نمودن مواد، خواص مغناطیسی این آلیاژها به ترکیب شیمیایی آلیاژ بستگی دارد. در محدوده های مجاز تغییر نیکل و کروم، تفاوت های چشمگیری در خواص مغناطیسی برای یک آلیاژ داده شده ممکن است مشاهده گردد.

 

 

مفاهیم و پیامدهای علمی در زمینه زدودن ذرات استنلس استیل

هر دو آلیاژ 304 و 316 خواص پارامغناطیسی دارند. به سبب همین خواص، ذرات کوچک (با قطر تقریباً یک دهم تا ۳ میلیمتر و کروی شکل) می تواند توسط جداکننده های مغناطیسی قوی واقع در مسیر تولید جذب شوند. این ذرات بسته به وزن شان و به ویژه نسبت وزنشان به جاذبه مغناطیسی در طول خطوط تولید به وسیله آهنرباها نگهداشته خواهد شد. آنگاه این ذرات در حین عملیات تمیز کردن آهنرباها زدوده و دور می شوند. بر حسب تجربه مان، ذرات خرد آلیاژ 304 بیشتر در خط و مسیر تولید می کند تا ذرات آلیاژ 316 آن هم به دلیل ماهیت مغناطیسی خیلی جزئی بیشترش.
برای استعلام از قیمت ورق استیل 316 می توانید با کارشناسان فروش شرکت فلز کالا تماس حاصل فرمائید.

استفاده از استنلس استیل در داروسازی

 

مقدمه

اکنون سال های سال است که ورق استیل محبوبیت و مقبولیت فراگیر و گسترده ای در صنایع داروسازی کسب نموده است، زیرا به طور ساده این آلیاژ و معیارهای وضع شده برای این صنعت در خصوص الزام های محصولات صنعتی خاص، خیلی خوب سازگار است و مطابقت می کند.
در مورد استفاده از این فلز در صنایع داروسازی این مطلب بسیار حائز اهمیت است که هر فلزی که استفاده می شود، از مقاومت خوردگی زیادی برخوردار باشد و اینکه به راحتی ساخته شود و سریع و آسان پاکسازی و تمیز گردد، بدون اینکه ذرات سطحی وارد فرآیند یا خط تولید شوند.
برخی موارد خاص کاربرد ورق استیل در صنایع دارویی عبارتند از پمپ ها، مخازن ایجاد فرایند و فعل و انفعال در آنها، مخازن انبارش، مبدل های حرارتی، لوله ها و خطوط لوله، شیرآلات بزرگ و کوچک. تمام این موارد به راحتی ساخته می شوند و در هنگام لزوم پاکسازی و تمیز کردن آنها آسان است. همچنین در برابر فعل و انفعالات خورنده بسیار مقاوم هستند، اما موارد استفاده ی حتی بیشتری برای گرید ها و گونه های مختلف استیل در صنعت دارو وجود دارد.

گرید های استیل و چگونگی کاربرد آنها

ورق استیل 316 و مشتقات آن گسترده ترین کاربرد را در صنایع دارویی دارند. این گروه در عمل تبدیل به استانداردی در صنعت شده است، اگرچه گریدهای خاص دیگر استیل نیز هنوز به خاطر مناسب بودنشان برای خدمات و عملیات اجرایی ویژه، مد نظر و مورد انتخاب هستند.
در بعضی مواقع، گریدهای استیل انتخابی با نوع مواد پاک کننده و روش پاکسازی مورد استفاده در آن دستگاه بسیار نزدیک و سازگار با آن است. همچنین ممکن است شیوه عملکرد یا بهره برداری از یک دستگاه بر روی انتخاب گرید استیل برای آن دستگاه تاثیر داشته باشد، چرا که برخی تجهیزات به طور مداوم کار می کنند و می بایست از روش پاکسازی درجا برای آنها استفاده کرد، در حالی که دستگاه های دیگر جهت یک پاکسازی کامل و یکباره و فوری می بایست از سرویس خارج شوند.
در محیط های ملایم که محتوای کلر در آنجا از 200 میلی گرم در لیتر تجاوز نمی کند، یک استیل آستنیتی مثل ورق استیل 304 ممکن است مورد استفاده قرار گیرد، حال آنکه برای محیط های با محتوای کلر تا ۵۰۰ میلی گرم در لیتر احتمال دارد ورق استیل 316 به کار رفته باشد. در شرایطی که محتوای کلر از 500 میلی گرم در لیتر تجاوز کند، استفاده از استیل های دوپلکس نظیر 1.4362 و 1.4462 بسیار رایج است، زیرا گریدهای یاد شده مقاومت خیلی زیادی در قبال خوردگی تنشی دارند. در محیط های بهره برداریِ حتی خورنده تر، استفاده از گرید سوپرآستنیتی 1.4547 یا گرید سوپردوپلکس 1.4410 ممکن است ضرورت بیشتری داشته باشد.

 

 

انواع ورق استیل

استیل های آستنیتی

متداول ترین گونه های استنلس استیل گونه های آستنیتی اند که ساختمان آنها متشکل از نیتروژن، نیکل و منگنز است. این نوع ساختار سبب بروز خواصی همچون شکل پذیری و جوش پذیری برای محصولات تمام یا پرداخت شده می گردد. مقاومت خوردگی ای که استنلس استیل به طور طبیعی داراست، می تواند با افزودن نیتروژن بیشتر به همراه کروم یا مولیبدن و یا هر دو کامل گردد.
این گونه استیل ها با انجام عملیات به هیچ وجه سخت تر نخواهند شد لیکن با انجام روش ها و فرایندهایی می توانند به سطح فوق العاده ای از استحکام برسند. در حالی که استیل های آستنیتی مستعد به خوردگی تنشی می باشند، اما با افزودن مقدار بیشتر نیکل به آنها می توان آنها را غیر قابل نفوذ تر نمود. برخی رایج ترین گریدهای آستنیتی عبارتند از:
ورق استیل 304/304L: این گونه استیل ها معمولاً برای ساخت کارد و چنگال، سینک ها، ظروف توخالی، محصولات و قطعات معماری، مخازن انبارش و لوله ها برای استفاده در سیالات خورنده به کار گرفته می شوند.
ورق استیل 309/310: میزان بالاتر نیکل و کروم به این گریدها مقاومت بیشتری در برابر اکسید شدن داده و آنها را برای کاربردهایی در دمای در دماهای زیاد مثل کوره ها، مبدل های کاتالیستی، اجاق ها و آوِن ها مطلوب و مناسب می سازد.
ورق استیل 316L/318: در این آلیاژها میزان افزوده و بالای مولیبدن، مقاومت خوردگی را بالا برده و آنها را برای استفاده در مخازن تحت فشار، خطوط لوله و مخازن، یعنی جاهایی که حمل و نقل و جابجایی سیالات و مواد شیمیایی خورنده انجام می شود، ایده آل می سازد.
ورق استیل 321/316Ti: به عنوان گریدهایی پایدار و تثبیت شده مطرح اند، زیرا نسبت به خوردگی های مرزدانه مقاوم اند. از این رو می توانند در تجهیزات و قطعاتی به کار روند که نیازمند به استحکام و مقاومت خوردگی زیاد در دماهای بالا هستند، برای مثال در هیترها و گرمکن های فوق گرمایی، منابع انبساط، دستگاه های متعادل و جبران کننده و مشعل ها.

استیل های فریتی

استیل های فریتی تا حد زیادی دارای کروم بوده و مقدار جزئی هم کربن با آنها در آمیخته است. به طور ساختاری شبیه به استیل های آلیاژی کم کربن اند و از آنجا که بالاخص برای جوشکاری مفید نمی باشند، اغلب در مقاطع نازک مورد استفاده قرار می گیرند به طوری که نیاز به جوشکاری نباشد. استیل های فریتی همچنین به خاطر مغناطیسی بودنشان معروف اند، اما از ظرفیت های مقاومتی قوی همانند انواع آستنیتی بی بهره اند. برخی از رایج ترین انواع ورق استیل فریتی عبارتند از:
ورق استیل 409: این گرید  عموماً برای پوسته یا جداره مبدل های کاتالیستی و گاهی اوقات در لوله اگزوز به کار گرفته می شود.
ورق استیل430: از این گرید هم اغلب در ساخت پاتیل یا تغارهای شستشو، کارد و چنگال، دستگاه ها و تجهیزات پخت و پز و تهیه غذا، سینک های آشپزخانه استفاده می شود و به عنوان گریدی همه کاره مدنظر است.
1.4509 گرید خاصی است که کمپانی "کلمبوس استنلس" آن را تولید نموده و آلیاژی است بسیار پر مصرف در صنعت ساخت قطعات خودرو زیرا استحکام مکانیکی آن در دماهای خیلی زیاد مطلوب است. این گرید همچنین در ساخت لوله های مبدل های حرارتی کاربرد گسترده ای دارد.
آلیاژ 444: این گرید خواص یکسانی با ورق استیل 316 دارد، به ویژه اینکه از مقاومت خوردگی خیلی زیادی در محیط های خورنده بیرون و هوای آزاد برخوردار است.
3CR12: این نیز گرید دیگری است که توسط کمپانی "کلمبوس استنلس" به منظور غلبه بر مشکلات موجود در راستای جوش پذیری توسعه یافته است. گرید مزبور مقاومت خوردگی زیادی دارد و به طور خاص در کاربردها و محیط های مرطوب و محیط های ساینده کارآمد و مثمرثمر می باشد. برخلاف اکثر گونه های دیگر استنلس استیل های فریتی، این گرید خاص می تواند تحت جوشکاری حتی در ضخامتهای بالاتر قرار بگیرد. این آلیاژ در زمینه جابجایی مواد، معدن و در صنعت شکر به خاطر مقاومت زیاد است نسبت به هوای آزاد و عوامل خوردگی ساینده کاربرد وسیعی دارد.

 

 

استیل های دوپلکس

ساختار استیل های دوپلکس تشکیل شده از تقریباً 50 درصد فریت و 50 درصد آستنیت و این گونه ترکیب به آنها استحکام خیلی بزرگ تری نسبت به هریک از منابع و مواد اولیه تشکیل دهنده آن می دهد، همین طور در مورد مقاومت بالا نسبت به خوردگی تنشی. زیر مجموعه این استیل ها که به نام آلیاژهای دوپلکس نازک معروف اند، به گونه ای ساخته شده اند که نزدیک به استاندارد مقاومت خوردگی استیل های آستنیتی باشند لیکن مقاومت زیادی در برابر خوردگی تنشی، همینطور استحکام بالا نشان دهند.
زیر گروهی که به نام استیل های سوپردوپلکس شناخته می شوند، دارای استحکام بالا و مقاومت زیاد در قبال آن در قبال همه نوع خوردگی در مقایسه با استیل های آستنیتی معمولی هستند. آلیاژهای دوپلکس چنانچه مراقبت های لازم در خصوص حرارت ورودی و مواد مصرفی جوشکاری اعمال شوند، می توانند تحت جوشکاری قرار بگیرند.

استیل های مارتنزیتی

این آلیاژها خیلی شباهت دارند به استیل های فریتی، از این نظر که اولین افزودنی آنها عنصر کروم است، اگرچه محتوای کربن آنها نسبت به استیل های فریتی بیشتر است. بدین لحاظ این استان ها می توانند همانند کم کربن و یا کم آلیاژ آبدیده و سخت شوند. کاربردهای آنها بدواً در جایی است که مقاومت خوردگی متوسط ضرورت دارد، اما استحکام بالا نیازی مبرم است. استنلس های مارتنزیتی رایج تر است که به صورت محصولات بلند و طویل ساخته شوند تا به صورت ورق یا پلیت و فرم پذیری و جوش پذیری نسبتاً ضعیفی دارند.

استیل های رسوب سختی

استیل های رسوب سختی زمانی که عناصری همچون آلومینیوم، نئوبیوم و مس به آنها افزوده شده، می تواند استحکام فوق العاده ای کسب کنند. اینگونه استیل ها اغلب با ماشینکاری به اشکالی در می آیند که پیچیده، ظریف و حساس اند. زیرا این آلیاژها در طول فرآیند نهایی عملیات در حداقل خرابی پایدار و مقاوم اند. این آلیاژها با استیل های مارتنزتیِ رایج تر و معمولی شدیداً در تقابل است، زیرا در آن ها خرابی بیشتری به طور معمول در خلال فرآیندهای سخت سازی و آب دادن حادث می گردد.

کاربرد استنلس استیل در تولید تجهیزات پزشکی

 

مقدمه

امروزه از انواع فولاد ضدزنگ مارتنزیتی و آستنیتی برای ساخت ابزارهای پزشکی استفاده می‌شود. انواع ورق استیل ضد اسید نظیر ورق استیل 316، ارزان‌ترین و مقرون به صرفه‌ترین آلیاژها و دارای بهترین ترکیب از خواص لازم برای ابزار پزشکی هستند. تجزیه و تحلیل تولیدات کشورهای مختلف در استفاده از گریدهای مختلف فولاد برای تولید ابزار آلات پزشکی، نشان می‌دهد که با توجه به قیمت ورق استیل 316 و امکان انجام فرآیندهای متالورژیکی و تکنولوژیکی در تولید تجهیزات پزشکی مورد توجه قرارگرفته است. 
گاهی در تولید تجهیزات پزشکی ویژه که دارای الزامات و استانداردهای سختگیرانه‌ای می‌باشند، انواع دیگری از ورق استیل ضد اسید با ورق استیل 316 جایگزین می‌گردد. امکان و مصلحت استفاده از فولاد آلیاژی با کیفیت بالاتر در برخی موارد توجیه‌پذیری فنی بیشتری نسبت به قیمت ورق استیل 316 خواهد داشت، به نحوی که ممکن است از گریدهای فولادی بسیار مقاوم در برابر خوردگی برای ریز ابزارهای پزشکی استفاده گردد.

 

 

مروری بر تجهیزات پزشکی و تاریخچه آن

تجهیزات پزشکی به وسایلی اطلاق می‌گردد که برای مقاصد درمانی و پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. همیشه خطرات قابل توجهی برای استفاده از یک دستگاه پزشکی وجود دارد، بنابراین لازم است دستگاه‌های پزشکی با ضریب اطمینان بالا و ایمن تولید شوند و قبل از عرضه به بازار و تحت نظارت دولت‌ها مجوز بازاریابی و فروش را کسب نمایند. به عنوان یک قاعده کلی، با افزایش خطر و حساسیت مرتبط با دستگاه، میزان تست‌های استاندارد مورد نیاز برای ایجاد ایمنی و کارایی دستگاه نیز افزایش می‌یابد. 
کشف وسیله‌ای که مطابق با استانداردهای مدرن امروزی در تعریف یک وسیله پزشکی جای می‌گیرد، به حدود 7000 سال قبل باز می‌گردد. دندانپزشکان دوره نوسنگی از مته‌ها و رشته‌های کمانی با نوک سنگ چخماق برای ترمیم دندان استفاده می‌کردند. مطالعه باستان شناسی و ادبیات پزشکی رومی نیز نشان می‌دهد که بسیاری از انواع وسایل پزشکی در زمان روم باستان مورد استفاده گسترده بوده است.
در ایالات متحده قانون نظارت بر غذا، دارو، و لوازم آرایشی و بهداشتی (FD&C) در سال 1938 تنظیم گردید. سپس در سال 1976، اصلاحیه‌های تجهیزات پزشکی به قانون FD&Cاضافه گردید و مقررات نظارت بر دستگاه‌های پزشکی به شکل امروزی در ایالات متحده ایجاد شد. مقررات تجهیزات پزشکی در اروپا نیز در سال 1993 اجرایی شد و به عنوان دستورالعمل تجهیزات پزشکی (MDD) شناخته می‌شود.

طیف کاربردی تجهیزات پزشکی: 

وسایل پزشکی هم از نظر کاربرد و هم از نظر کیفیت استفاده با یکدیگر متفاوت هستند. نمونه‌ها از دستگاه‌های ساده و کم‌خطر مانند انواع ماسک، دماسنج‌های پزشکی، دستکش‌های یکبار مصرف و روتختی گرفته تا دستگاه‌های پیچیده و پرخطری که در درون بدن کاشته می‌شوند و حیات را حفظ می‌کنند، متغیر است. یکی از نمونه‌های دستگاه‌های پرخطر، دستگاه‌هایی هستند که دارای نرم‌افزار تعبیه‌شده مانند ضربان‌ساز هستند و به انجام آزمایش‌های پزشکی دقیق با ضریب اطمینان بالا احتیاج دارند. 
طراحی دستگاه‌های پزشکی بخش عمده‌ای از رشته مهندسی پزشکی را تشکیل می‌دهد. بازار جهانی تجهیزات پزشکی در سال 2006 به حدود 209 میلیارد دلار و در سال 2013 به 250 میلیارد دلار رسید. ایالات متحده حدود 40٪ از بازار جهانی تجهیزات پزشکی را در اختیار دارد و پس از آن اروپا با 25٪، ژاپن با 15٪ و بقیه جهان با20٪ در رتبه‌های بعدی قرار دارند. 

 

 

نظارت کشورها بر تجهیزات پزشکی:

مقامات نظارتی طبقات مختلف دستگاه‌های پزشکی را بر اساس احتمال آسیب در صورت استفاده نادرست، پیچیدگی طراحی و ویژگی‌های استفاده از آنها را رتبه‌بندی نموده‌اند. هر کشور یا منطقه‌ای این دسته بندی‌ها را به روش‌های مختلفی تعریف می‌کند. مقامات کشورها همچنین تشخیص می‌دهند که برخی از دستگاه‌ها به صورت ترکیبی به همراه دارو ارائه شوند و مقررات این محصولات متناسب با آن تبیین و اجرا می‌گردد. طبقه‌بندی دستگاه‌های پزشکی بر اساس خطر آنها برای حفظ ایمنی بیمار و کارکنان و در عین حال تسهیل بازاریابی محصولات پزشکی ضروری است. ایجاد سلسله مراتبی از طبقه‌بندی ریسک، به نهادهای نظارتی اجازه می‌دهد تا در هنگام بررسی دستگاه‌های پزشکی انعطاف‌پذیری یا سخت‌گیری متناسب با کاربرد تجهیزات را اعمال نمایند.
بر اساس قانون سازمان غذا، دارو و لوازم آرایشی و بهداشتی ایالات متحده، سه دسته از تجهیزات پزشکی بر اساس سطح کنترل لازم برای اطمینان از ایمنی و اثربخشی به رسمیت شناخته می‌شوند. 
دستگاه‌های کلاس I تحت کمترین کنترل‌های نظارتی قرار دارند و برای کمک به حمایت یا حفظ زندگی در نظر گرفته نشده‌اند و یا در پیشگیری از آسیب به سلامت انسان مهم هستند و ممکن است خطر غیرمنطقی بیماری یا آسیب را ایجاد نکنند. نمونه‌هایی از دستگاه‌های کلاس I عبارتند از باندهای الاستیک، دستکش‌های معاینه و ابزار جراحی دستی.
 دستگاه‌های کلاس II مشمول الزامات ویژه برچسب‌گذاری، استانداردهای عملکرد اجباری و نظارت پس از فروش هستند. نمونه‌هایی از دستگاه‌های کلاس II عبارتند از سوزن‌های طب سوزنی، صندلی‌های چرخدار برقی، پمپ‌های تزریق، تصفیه‌کننده‌های هوا، پرده‌های جراحی، سیستم‌های ناوبری استریوتاکسی، و روبات‌های جراحی.
دستگاه‌های کلاس III معمولاً آن‌هایی هستند که زندگی انسان را پشتیبانی می‌کنند یا آن‌ها را حفظ می‌کنند. در جلوگیری از آسیب به سلامت انسان اهمیّت اساسی دارند یا خطر بالقوه و غیرمنطقی بیماری یا آسیب را ارائه می‌دهند و نیاز به تأیید قبل از بازار دارند. نمونه‌هایی از دستگاه‌های کلاس III شامل ضربان‌سازهای قابل کاشت، ژنراتورهای پالس، تست‌های تشخیص HIV، دفیبریلاتورهای خارجی خودکار و ایمپلنت‌های درونی هستند.

انواع میکسر صنعتی و کاربرد ورق استیل 316 در آن ها

مقدمه

تولیدکنندگان صنعتی برای ترکیب و خردکردن مواد اولیه شان، از وسیله ای تحت عنوان میکسر استفاده می کنند. میکسر یا همان همزن، مواد را مخلوط یا همگن می کند و مواد مختلف را به ماده ای واحد تبدیل می کند. همزن از توانایی مخلوط کردن هر نوع مایع یا جامدی برخوردار است و هدف از آن، دستیابی به ماده مورد نیاز می باشد. اجزای تشکیل دهنده یک میکسر عبارت است از مخزن اصلی و تیغه دوار.

عملکرد میکسرهای صنعتی

میکسر بسته به موضوع استفاده و همچنین مواد مورد نظر می تواند از انواع بیلچه ها، پاروهای عریض و یا تیغه های تیز برای مخلوط کردن مواد استفاده کند. تجهیزات جانبی میکسر معمولاً شامل چند نوع تیغه مختلف می باشد تا برای مخلوط کردن مواد با قابلیت های مختلف بتوان آنها را تعویض و جابجا نمود. همزن در بسیاری از موارد، هنگام مراحل پردازش و تولید محصول با استفاده از تیغه های موتوری پر قدرت خود، می تواند ترکیب انواع مواد را به مرحله ذوب برساند.

 

 

طراحی و ساخت میکسر صنعتی

میکسرها یکی از مهم ترین ماشین آلات در بسیاری از صنایع محسوب می شوند. در تولید بسیاری از محصولات، گام اول ترکیب مواد با یکدیگر است. همین کافیست تا به اهمیت این وسیله پی ببریم. بسیاری از فرآیندهای صنعتی وابسته به میکسر هستند، زیرا برخی مواد وجود دارند که برای ورود به مراحل بعدی باید کاملاً خرد و مخلوط شوند. بنابراین، کیفیت این وسیله از نظر استحکام و دوام باید سطح قابل قبولی داشته باشد و همچنین قابل اعتماد باشد.
این دستگاه بایستی با استفاده از با کیفیت ترین مواد ممکن ساخته شود. همچنین فرآیند تولید و مونتاژ قطعات نیز بایستی با دقت و کیفیت بالایی اجرا شود. این تجهیزات با توجه به موادی که داخلشان قرار است ترکیب شود، باید استحکام زیاد و مقاومت بالایی در برابر خوردگی داشته باشند. یکی از مواد ترجیحی در ساخت مخزن و همچنین تیغه های میکسرهای صنعتی، آلیاژی تحت عنوان ورق استیل 316 (مشهور به ورق استیل ضد اسید) می باشد. بسیاری از مواد ترکیبی ممکن است خاصیت اسیدی و در نتیجه خورندگی بالا داشته باشند، بنابراین، ورق استیل ضد اسیدی با توجه به ماهیتی که دارد، انتخابی منطقی در چنین کاربردی می باشد.
دیگر عامل مهم در طراحی میکسر صنعتی، طراحی تیغه و همچنین انتخاب الکتروموتور (با قدرت مناسب) می باشد. برخی شرکت ها و صنایع، به سرعت بالایی در مخلوط کردن مواد نیازمندند که این موضوع باید در فاکتورهای طراحی لحاظ گردد.

کاربرد همزن صنعتی

میکسر صنعتی در اکثر صنایع با تولیدات تجاری نسبتاً بالا کاربرد دارد. این تجهیزات از قابلیت پردازش و ترکیب مواد در حجم های بالا برخوردارند. این همزن ها متشکل از مخزنی بزرگ برای نگهداری مواد و همچنین تیغه هایی تیز با هدف در هم شکستن و مخلوط کردن مواد می باشند. از مهم ترین صنایعی که این وسیله در آنها کاربرد دارد می توان به صنعت خمیر و کاغذ، صنایع کشاورزی و شیمیایی، تولید مواد غذایی، دارویی، آرایشی و بهداشتی و . . . اشاره کرد.

انواع میکسر صنعتی

در ادامه به معرفی و بررسی انواع همزن صنعتی پرداخته می شود.
میکسر ساکن: تیغه های مورد استفاده در این وسیله، صاف، نازک و نواری شکل است. نام این میکسر از آنجا که متشکل از اجزایی بدون حرکت است، ساکن نام گذاری شده است. البته طراحی آن به گونه ای است که مخزن مسدود می شود و مواد با نیروی زیادی با یکدیگر ترکیب می شوند. آرایش تیغه های این میکسر بسیار ساده است، بنابراین نظافت و نگهداری آن بسیار راحت می باشد.
همزن پارویی: داخل این میکسر پارویی بزرگ کار شده است که حول محور افقی چرخیده و مواد را ترکیب می کند. 
میکسر برشی: این وسیله سرعت ترکیب بسیار بالایی دارد و برای اهدافی چون تجزیه و کاهش اندازه ذرات، پراکنده سازی و همگن کردن انواع مواد مایع و جامد طراحی شده است.
میکسر درام: این میکسر با کاربرد ترکیب مواد با گرانروی پایین یا متوسط (مانند چسب یا سیمان) ساخته شده است. میکسر درام متشکل از مخزنی استوانه ای است که چرخش آن باعث ترکیب شدن مواد می شود. این وسیله از قابلیت مخلوط کردن مواد با اندازه های مختلف برخوردار است.
 

 

هموژنایزر: این همزن به منظور ترکیب کردن کامل مواد، تجزیه و خرد کردن آنها مورد استفاده قرار می گیرد. میکسر هموژنایزر از جمله تجهیزاتی است که در تحقیقات علمی در زمینه تکنولوژی و پردازش مواد غذایی کاربردهای زیادی دارد. نمونه محصولات خوراکی تهیه شده توسط هموژنایزر عبارتند از: شیر و خامه.
میکسر مایعات: از این تجهیزات برای پردازش مواد با ویسکوزیته پایین (مانند مایعات) استفاده می شود. کاربرد این همزن عمدتاً به منظور تسریع و افزایش کیفیت در بخش فرآیند تولید بوده و به تنهایی نمی تواند عمل اختلاط را انجام دهد. این میکسر برای استفاده در خصوص مواد سخت و چسبناک ایده آل نیست.
همزن دسته ای: این هم زن عمدتاً برای ترکیب مواد به صورت غیرهمزمان کاربرد دارد. برای انجام این فرآیند، میکسر بخشی از مواد را مخلوط و سپس با مواد بعدی تعویض می شود.

سازه های ساحلی را از ورق استیل 316 بسازیم یا 304 ؟

 

مقدمه

سازه‌های ساحلی فلزی مانند اسکله‌ها، موج شکن‌ها، سازه‌های فرودگاه‌های ساحلی و غیره از اقلام مهم سرمایه ملّی هر کشور هستند که لازم است برای مدّت طولانی عمر کنند و تحت شرایط محیطی موجود دوام بیاورند. اکثر این سازه‌ها از فولادهای همگن و با کیفیت پایدار از خانواده ورق استیل ضد اسید نظیر ورق استیل 316 ساخته می‌شوند که دارای مزایای زیادی مانند آزادی طراحی بالا و مدّت زمان ساخت کوتاه می‌باشند. دریاها محیط‌های بسیار خورنده‌ای برای فولادها محسوب می‌شوند، لذا با توجه به قیمت ورق استیل 316 و مقاومتی که در محیط‌های دریایی دارد، بهترین انتخاب جهت استفاده در این اتمسفر می‌باشد. استفاده طولانی مدّت از سازه‌های ساحلی فولادی نیازمند اقدامات حفاظتی مناسب در برابر خوردگی است. به عنوان نمونه لازم است روش‌های حفاظت برای سازه‌های فولادی مورد استفاده در مناطق پاشش و جزر و مد که محیط‌های شدیداً خورنده هستند، اعمال شود. 
در تحقیقات مختلف تلاش شده است در هنگام استفاده از ورق استیل 316 برای ساخت سازه‌های فولادی ساحلی مقاوم در برابر آب دریا، از سایر روش های حفاظتی نظیر حفاظت کاتدی نیز استفاده گردد. محیط خورنده‌ای که در آن یک سازه فلزی در تماس با  محیط دریایی قرار می‌گیرد، از بالای آن به پنج منطقه  شامل منطقه "اتمسفر دریایی"، "منطقه پاشش آب"، "منطقه جزر و مدّی"، "منطقه زیر آب" و "منطقه بستر دریا" تقسیم می‌شوند. دو ناحیه "پاشش" و "جزر و مدّی" که در آن محتویات اکسیژن و نمک در آب روی سطح سازه زیاد است، بالاترین نرخ خوردگی را دارا می باشد. جهت حفاظت در برابر خوردگی، در این نواحی از ورق استیل ضد اسید که مقاوم در برابر آب دریا می‌باشد، استفاده می‌گردد. با توجه به میزان حسّاسیت و اهمّیت سازه، مهندسان بدون توجه به قیمت ورق استیل 316 از این آلیاژ در بخش‌هایی از سازه که در نواحی "اتمسفر دریایی" قرار دارند نیز استفاده کرده‌اند. 

 

 

ایجاد پوشش بر روی اعضای سازه دریایی

گاهاً در سازه‌های مورد استفاده در محیط‌های دریایی از فلزات با قیمت کمتر استفاده می¬گردد و جهت بهبود رفتار خوردگی آن از ورق‌های فلزی مقاوم در برابر خوردگی به عنوان روکش بر روی آنها استفاده می‌شود. برای کاهش هزینه مواد روکش و سهولت نصب آن روی اعضای فولادی، لازم است تا جایی که ممکن است از ورق‌های فولادی نازک استفاده شود و در عین حال از عملکرد حفاظتی لازم در برابر خوردگی اطمینان حاصل گردد. معمولاً از ورق‌های فولادی زنگ‌نزن با ضخامت حدود 4/0 تا 5/1 میلی‌متر به عنوان مواد روکش استفاده می‌شود.

عملکرد حفاظتی روکش مورد استفاده در سازه‌های ساحلی

روکش مورد استفاده بر روی سازه ساحلی باید دارای خواص زیر باشد:
1-     مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی در آب دریا از خود نشان دهد.
2-    دارای خواص مکانیکی نظیر استحکام تسلیم و استحکام نهایی مناسب باشد.
3-     سختی ورق بالا باشد به طوری که مقاومت عالی در برابر ضربه و سایش داشته باشد. 
بزرگترین شاخصه مورد نیاز در ورق های استفاده شده به عنوان روکش در سازه‌های دریایی، مقاومت آن در برابر خوردگی حفره‌ای و خوردگی شیاری می‌باشد. به منظور تعیین مقاومت ورق روکش در برابر انواع خوردگی، از روش شبیه‌سازی محیط واقعی دریا استفاده می‌شود. روش آزمایش به این شکل است که نمونه‌های ساخته شده از جنس مورد استفاده، به مدت کافی در معرض پاشش آب دریا برای شبیه سازی رفتار چرخه‌ای خشک شدن و خیس شدن در منطقه پاشش، قرار داده می‌شوند. 

خوردگی گالوانیکی سازه‌های ساحلی

مواد مورد استفاده به عنوان روکش اجزاء سازه‌های ساحلی، دارای پتانسیل نجیب‌تری نسبت به فولاد کربنی در آب دریا می‌باشند. هنگامی که این مواد در تماس با یکدیگر و الکترولیت خورنده (آب دریا) قرار می‌گیرند، اختلاف پتانسیل ایجاد شده موجب می‌گردد جریان الکتریکی از مادّه دارای پتانسیل خوردگی بیشتر به سمت ماده نجیب‌تر برقرار و نرخ خوردگی افزایش یابد. این نوع خوردگی، خوردگی گالوانیکی نامیده می‌شود.

به منظور کاهش خوردگی گالوانیکی روش‌های خاصّی مورد استفاده قرار گرفته است. به عنوان مثال در سازه‌هایی که در تماس با اتمسفر دریایی هستند، اقدام به رنگ‌آمیزی سازه به وسیله رنگ‌های دریایی می‌نمایند تا از قرار گرفتن در معرض عوامل خورنده در امان باشد. همچنین در مناطق زیر دریا، حفاظت کاتدی با آندهای آلومینیومی صورت می‌گیرد تا جریان الکتریکی از آندهای آلومینیومی با حداقل پتانسیل نجیب تامین و از خوردگی اجزاء سازه جلوگیری گردد. 

 

 

پل‌ها و اسکله‌های بتنی

پل‌ها و اسکله‌ها بتنی، سازه‌های مهم ساحلی هستند که به دلیل اهمّیت و بزرگی سازه از ترکیب سیمان و مواد تقویت‌کننده فلزی ساخته می‌شوند. خوردگی فلزات تقویت کننده بتن مسلح چالشی بزرگ برای طراحان این نوع سازه‌ها بوده که محقّقان جهت رفع آن تلاش‌های مختلفی را انجام داده‌اند. یکی از راه‌حل‌های موثر جهت به حداقل رساندن خوردگی در این اجزاء، استفاده از مواد تقویت کننده بسیار مقاوم به خوردگی یا مواد غیر خورنده است. پلیمرهای تقویت‌شده با الیاف به عنوان مواد غیرخورنده برای تقویت بتن مسلّح استفاده می‌شوند که یکی از فناوری‌های قدیمی برای این نوع کاربردها محسوب می‌شوند. از سوی دیگر انواع فلزات مقاوم به خوردگی خصوصاً آلیاژهای آهنی دارای نیکل و کروم، نمونه‌هایی از مواد تقویت‌کننده هستند که برای این سازه‌ها استفاده فزاینده‌ای پیدا کرده‌اند.

کابرد ورق استیل 316 در ساخت دستگاه پرکن مایعات

 

مقدمه

دستگاه پرکن مایعات دستگاهی است که از آن برای پر کردن حجم مشخصی از مایعات با چگالی و ویسکوزیته متفاوت در صنایع غذایی، دارویی، شیمیایی، آرایشی، بهداشتی و... استفاده می شود. شرایط کاری و مایعات موجود در هر یک از بخش های نام برده متفاوت است. به عنوان مثال یک دستگاه پرکن مایعات زمانی که جهت پرکردن بطری های آب معدنی استفاده می شود نسبت به زمانی که با محصولات شیمیایی مواجه است، شرایط متفاوتی را تجربه می کند. بنابراین متریال مورد استفاده در ساخت این دستگاه ها باید متناسب با نوع مایعات و شرایط حاکم بر محیط کاری باشد. زیرا اگر این دستگاه ها درست عمل نکنند خط تولید مختل شده و ضررهای جبران ناپذیری وارد می شود. فولادهای زنگ نزن (استنلس استیل) که عمده ترین ویژگی آنها مقاومت در برابر خوردگی است نمونه ای از آلیاژهای مورد استفاده در ساخت دستگاه های پرکن مایعات می باشند. در بین انواع رده های آلیاژی از این فولادها معمولا از ورق استیل 316 و 304 در ساخت این قبیل تجهیزات استفاده می شود. این ورق استیل در مقایسه با گرید 304 از مقاومت به خوردگی بالاتری در محیط های شور و حاوی کلر برخوردار است. از این رو قیمت ورق استیل 316 نیز نسبت به این گرید بیشتر می باشد. اگر چه قیمت بالاتر این فولاد زنگ نزن منجر به افزایش قیمت محصول نهایی می شود اما با توجه به کیفیت و عملکردی که دارد این هزینه توجیه پذیر است.    

 

 

دلایل استفاده از استیل 316 در ساخت دستگاه پرکن مایعات 

مقاومت به خوردگی اولین دلیل انتخاب استنلس استیل ها جهت ساخت دستگاه های پرکن مایعات می باشد. از دیگر عوامل انتخاب این فولادها جهت ساخت این قبیل ماشین آلات می توان به بهداشتی بودن، تمیزکاری آسان، نیاز کم به تعمیر و نگهداری، دوام و ماندگاری بالا اشاره کرد. شکل پذیری و جوش پذیری خوب ورق استیل از دیگر امتیازات استفاده از فولادهای زنگ نزن در ساخت پرکن مایعات بوده است. معمولا از استنلس استیل 316 در ساخت قسمت های داخلی پرکن مایعات استفاده می شود. همانطور که در قسمت پیش نیز اشاره شد این گرید مقاومت بیشتری در برابر خوردگی به ویژه در محیط های حاوی کلر از خود نشان می دهد. دلیل این امر وجود عنصر مولیبدن به میزان 2 الی 3 درصد در ترکیب شیمیایی این فولاد زنگ نزن می باشد. وجود عنصر مولیبدن علاوه بر افزایش مقاومت به خوردگی، افزایش قیمت ورق استیل 316 نسبت به گرید 304 را نیز در پی داشته است. با این وجود پرکننده های مایعی که از استیل 316 ساخته شده اند با توجه با بازده کاری بالایی که از خود نشان می دهند از نظر اقتصادی مقرون به صرفه هستند. یکی دیگر از مزایای بکارگیری استنلس استیل ها در ساخت این تجهیزات کاهش برق مصرفی می باشد. 

مزایای استفاده از دستگاه های پرکن مایعات در خطوط تولید کارخانه ها

همانطورکه پیش تر نیز اشاره شد دستگاه های پرکن مایعات، تجهیزات مهمی در صنایع مختلفی همچون آرایشی و بهداشتی، دارویی، غذایی و آشامیدنی محسوب می شوند. در این صنایع قرار است مایعات در انواع ظروف بسته بندی شوند. با استفاده از این ماشین آلات، می توان مایعات را به راحتی، سریع و بدون اتلاف زیاد در ظروف، بسته بندی کرد. درصورتی که اگر این فرایند به صورت دستی انجام شود علاوه بر افزایش زمان، با اتلاف مایعات نیز مواجه هستیم. همچنین امکان آلودگی بیشتری نیز وجود دارد.

انواع پرکن مایعات

دسته بندی های گوناگونی برای این قبیل تجهیزات وجود دارد. به عنوان مثال در یک نوع دسته بندی، این ماشین آلات شامل پرکن های اتوماتیک، نیمه اتوماتیک، دستی و ترکیبی می باشند و یا بر حسب ساختار به دو دسته ی خطی و دوار تقسیم می شوند. اما در یک نوع طبقه بندی که بر اساس نوع مایعات انجام می گیرد به دو دسته پرکن مایعات رقیق و غلیظ تقسیم می شوند. 

پرکن مایعات رقیق

همانطورکه از نام این دستگاه مشخص است از آن جهت پرکردن انواع مایعات رقیق در ظروف مختلف استفاده می شود. اما شاید این سوال مطرح گردد که مایع رقیق چه نوع مایعی است. در پاسخ به این سوال باید گفت که مایعات رقیق به مایعاتی اطلاق می شود که ویسکوزیته آن ها کمتر از ویسکوزیته روغن زیتون می باشد. نمونه هایی از این مایعات عبارتند از: آب معدنی، آب باتری، دوغ، اسید، سفیدکننده ها، نوشیدنی های طعم دار، مایعات دارویی و.......

 

 

پرکن مایعات غلیظ 

مواد و مایعاتی که گرانروی یا ویسکوزیته زیادی دارند با استفاده از دستگاه پرکن مایعات غلیظ پر می گردند. ویسکوزیته را می توان مقاومت مایع و ماده در مقابل جاری شدن تعریف نمود. تمام موادی مانند عسل که ویسکوزیته بالایی دارند شامل مایعات غلیظ می شوند. از جمله مواد و مایعات غلیظی که برای آنها از این دستگاه ها استفاده می گردد می توان به ژل خوراکی، کنسانتره ها، روغن های گوناگون، انواع شربت غلیظ و … اشاره نمود.

کاربرد استنلس استیل در ساخت ایمپلنت

 

 

ایمپلنت وسیله ای است که برای جایگزینی اندام هایی استفاده می شود که به علت ضربه یا اختلالات استخوانی و غضروفی (مانند پوکی استخوان) آسیب دیده اند. در این مقاله به بررسی و بحث درباره ایمپلنت های ساخته از آلیاژهای فلزی و کاربردهایشان خواهیم پرداخت. متداول ترین آلیاژهای مورد استفاده در ساخت ایمپلنت های جراحی عبارتند از: استنلس استیل ها و تیتانیم.

مروری بر تاریخچه بکارگیری استنلس استیل در ساخت تجهیزات پزشکی

از اوایل قرن بیستم تا کنون از استنلس استیل (فولاد زنگ نزن) در مصارف پزشکی استفاده شده است. فولاد ضد زنگ انواع مختلفی دارد که یکی از انواع ، گرید 302 است که از آن در جراحی های ارتوپدی استفاده می­ شود. اما بیشترین کاربرد در بین این فولادها در مصارف پزشکی مربوط به ورق استیل 304 و 316 بوده است. این دو گرید دارای ساختار آستنیتی بوده و فاقد خواص مغناطیسی می باشند. از ورق استیل L 316 در عمل ­های جراحی برای جایگزینی بافت های بیولوژیکی یا کمک به ایجاد ثبات اعضای بیولوژیکی بدن مانند بافت استخوان و برای کمک به روند بهبود، استفاده می شود. از آنجایی که قیمت ورق استیل 316 از گرید های 302 و 304 بالاتر بوده و همین امر نیز منجر به بالاتر رفتن قیمت محصول نهایی می شود. اما در ادامه به بررسی دلایل این انتخاب پرداخته می شود.

 

 

 

ورق استیل 316 در ساخت ایمپلنت

متداول ترین فولاد مورد استفاده در عمل های جراحی، ورق استیل L 316 است زیرا در تماس با مایعات بیولوژیکی بدن بیشترین مقاومت به خوردگی را دارا می باشد. ایمپلنت های جراحی نباید زمانی که در بدن قرار می گیرند در برابر خوردگی آسیب پذیر باشند زیرا در غیر اینصورت باعث ایجاد عفونت می شوند. زمانی که ایمپلنت به عفونت مبتلا می شود، به منظور جلوگیری از آسیب بیشتر به بافت های بیولوژیکی اطراف آن، ایملپنت از بدن خارج می گردد. بیشترین تاثیر ورق استیل L 316 به عنوان ایمپلنت­ جراحی زمانی است که از آن در شرایط کارسرد شده (ورق استیل نورد سرد شده) استفاده شود. محبوبیت این فولاد در ساخت ایمپلنت از این جهت است که فاقد آخال (ترکیب بین فلز و اکسیژن) است. زیرا وجود آخال در ماده یکی از عوامل اصلی تسریع پروسه خوردگی در فلزات و آلیاژهای فلزی است.

ورق استیل L 316  که از آن در ساخت ایمپلنت های جراحی استفاده می شود، بین 16% تا 18% کروم و 10% الی %14 نیکل دارد. همانطور که قبل تر گفته شد، ایمپلنت های فلزی نباید در برابر خوردگی آسیب پذیر باشند. این فولاد زنگ نزن در ترکیب خود حاوی 2 الی 3 درصد مولیبدن است. به همین دلیل قیمت ورق استیل 316 از گرید 304 بیشتر است. مولیبدن یک لایه محافظ بر روی ورق استیل تشکیل می دهد و بدین ترتیب از استیل در تماس با محیط های اسیدی محافظت می کند. عنصر کربن نیز به شرطی که به حالت محلول جامد باشد می تواند باعث مقاومت ورق استیل در برابر خوردگی شود. در جدول زیر ترکیب شیمیایی ورق استیل 316 و L 316 نشان داده شده است.

جدول 1: آنالیز ترکیب شیمیایی ورق استیل 316

عنصر آلیاژی (%)	استیل 316	استیل L 316
کربن (C)	07/0	03/0
منگنز (Mn)	2	2
سیلسیم (Si)	75/0	75/0
فسفر (P)	045/0	045/0
گوگرد (S)	03/0	03/0
کروم (Cr)	18 - 16	18 - 16
نیکل (Ni)	14 - 10	14 - 10
نیتروژن (N)	1/0	1/0
مولیبدن (Mo)	3 - 2	3 - 2
تیتانیم (Ti)	-	-
آهن (Fe)	عنصر پایه	عنصر پایه

 

جدول 2 : خواص مکانیکی ورق استیل 316

رده آلیاژی	استحکام کششی نهایی (MPa) حداقل مقدار	استحکام تسلیم (MPa) (حداقل مقدار)	الانگیشن (%)	سختی
	UTS (MPa)-min	YS (%2 proof stress) (MPa)-min	E ( % in 50 mm)-min	راکول (HR B) حداکثر مقدار	برینل (HB) حداکثر مقدار
316	515	205	40	92	217
L 316	485	170	40	92	217

 

 

 

 

 

 

 

 

 

باید خاطر نشان کرد در فولادهای زنگ نزنی که برای ساخت ایمپلنت استفاده می شوند نباید ساختار فریتی حضور داشته باشد زیرا این ساختار به ورق استیل خاصیت مغناطیسی می دهد. از فولادهای فریتی همچون ورق استیل 430 هرگز به عنوان ایمپلنت استفاده نمی شود زیرا با تجهیزات تصویر برداری، رزونانس مغناطیسی (به اختصار MRI) تداخل ایجاد می کند. یکی از بزرگترین معایب ایمپلنت های مغناطیسی، آسیب پذیری این آلیاژها در برابر حرارت است. حرارت می تواند شکل یا موقعیت ساختار ایمپلنت را تغییر دهد.

 

 

 

قیمت ورق استیل 316

همانطور که پیش تر نیز اشاره شد قیمت ورق استیل 316 در مقایسه با گرید 304 به خاطر داشتن مولیبدن و نیکل بیشتر، بالاتر است. اما از آنجایی این گرید در ابعاد، ضخامت و سطوح مختلفی تولید می شود پارامترهای دیگری نیز دخیل هستند. به عنوان مثال قیمت ورق استیل 316 در حالت نورد سرد شده (ضخامت کمتر از 3 میل) در مقایسه با ورق نورد گرم شده (ضخامت بیشتر از 3 میل ) بیشتر است.