يكي از مشكلات بزرگ سنجاق قفلي‌هاي رايج، امكان باز شدن خود به خود آن‌ها به دليل اعمال فشار‌هاي خارجي بر ميله‌ي سوزن آن‌ها مي‌باشد كه اين مسئله ممكن است باعث بروز جراحاتي در افرادي كه از اين نوع سنجاق قفلي‌ها استفاده مي‌كنند، شود، لذا در اين اختراع نوعي سنجاق قفلي ارائه شده است كه سر ميله‌ي سوزن آن تنها با اعمال يك حركت فشاري قادر به ورود به درون گيره‌ي آن مي‌باشد ولي براي آزاد شدن اين ميله‌ي سوزن نياز به اعمال سه حركت متوالي بر روي ميله‌ي سوزن آن و نيز دسته‌هاي گيره‌ي انعطاف پذير آن وجود دارد كه به دليل وابستگي هر يك از اين حركات به حركت قبلي آن و نيز تفاوت جهت اين حركات با يكديگر امكان خود به خود باز شدن ميله‌ي سوزن موجود در داخل گيره‌ي اين نوع سنجاق قفلي بسيار كم مي‌باشد.

‏هدف ساخت سوزن دستگاه ميكروسكوپ تونلي رويشي از جنس نانولوله كربني است كه باعث افزايش قدرت تفكيك دستگاه، افزايش عمر سوزن دستگاه و ثابت ماندن ويژگي هاي شيميايي و مكانيكي آن مي شود.

٣ - خلاصه اي از توصيف اختراع: دست يابي به دقت بالا به وسيله وايركات مي تواند گامي بزرگ در توليد قطعات حساس و دقيق باشد. اين اختراع مقدار خطاي ايجاد شده در برش هاي پرداخت وايركات را محاسبه مي نمايد تا با جبران هندسي و ابعادي آنها بتوان به دقت بالا دست يافت. در برش هاي پرداخت به وسيله وايركات همواره بار باقيمانده در روي قوس نر كمتر از بار باقيمانده در روي مسير مستقيم است و در مورد قوس ماده برعكس مي باشد. دليل تفاوت بار باقيمانده روي قوس در مرحله پرداخت اول را بايد در دو مورد زير جستجو كرد: الف- خطاي ناشي از مقعر بودن ديواره در روي قوس نر و محدب بودن در روي قوس ماده باشي از خيز سيم در مرحله خشن كاري خطاي تقعر يا تحدب ديواره در امتداد خط واصل بين مراكز ٠ قوس و سيم رامي توان برابر با e=s-s در نظر گرفت. ب - خطاي ناشي از متفاوت بودن زاويه پيشاني جرقه ي مسير مستقيم و قوس زاويه پيشاني جرقه براي مسير مستقيم بيش از قوس نر و كمتر از قوس ماده است. بنابراين با فرض يكسان بودن فركانس اصابت جرقه، تعداد جرقه ي بيشتري در ،واحد زمان بر واحد سطح در قوس نر نسبت به مستقيم و تعداد جرقه كمتر ي در واحد زمان بر واحد سطح در قوس ماده نسبت به مسير مستقيم زده مي شود و اين خود مزيد بر علت بوده وميزان باربرداري بيشتري از لبه ي قوس نر و باربرداري كمتري را از كناره قوس ماده سبب مي شود. جهت جبران خطاي خشن كاري در مرحله اول پرداخت و مرحله دوم پرداخت لازم است شعاع قوس نر را به اندازه ي خيز سيم در خشن كاري) در امتداد خط واصل بين مراكز قوس وسيم (+ نصف عمق تقعر كناره ناشي از خيز خشن كاري (در امتداد خط واصل بين مراكز قوس و سيم(+ خطاي اضافه باربرداري پيشاني جرقه در پرداخت اول + خطاي اضافه باربرهاري پيشاني جرقه در پرداخت دوم بزرگتر انتخاب نمود. در مورد قوس هاي ماده بايد به همين مقدار شعاع قوس را كوچكتر انتخاب نمود تا در نهايت بعد از يك مرحله خشن كاري و دو مرحله پرداخت به شعاع مورد هدف رسيد.

خلاصه اي از توصيف اختراع: به كمك اين اختراع مي توان خيز سيم هنگام خشن كاري به وسيله وايركات را محاسبه نمود و با اصلاح مسير بر اساس ميزان خيز به دست امده به دقت هاي خيلي بالا در حد ميكرون در اين فرايند دست يافت.درخشن كاري به وسيله وايركات، به دليل انعطاف پذيري سيم و نيروهاي فرا يند، همواره امكان انحراف سيم از مسير برنامه ريزي شده وجود دارد. هنگامي كه سيم سطح بيروني ازاد تخت يا سطح دروني آزاد تخت را باربرداري مي نمايد و يا به ويژه روي قوس ها حتي روي برش هاي غير ازاد حركت مي نمايد. اين انحراف اثر مستقيمي روي دقت قطعات مي گذارد. پيش بيني دقيق برش نيازمند داشتن دانش دقيق از تغيبر شكل سيم است. بنابراين در اين اختراع تحليلي از رفتار ديناميكي سيم در هنگام برش صورت گرفته است و با ارائه دو مدل توزيع جرقه روي قوس، نيروي وارد بر سيم و خيز ناشي از آن, محاسبه گرديده است تا با اعمال,آن بتوان به دقت هاي ميكرون دست يافت.

امروزه استفاده از نوسانات مافوق صوت در فرايندهاي مختلف براده برداري جهت افزايش كيفيت و كاهش زمان توليد بيش از پيش مورد توجه قرار گرفته است. استفاده از امواج مافوق صوت در فرايند سنگزني منجر به كاهش نيروهاي فرايند از طريق كاهش اصطكاك و تغيير مكانيزم براده برداري گرديده است. در ين نوآوري به بررسي دقيق فرايند سنگزني به كمك ارتعاشات مافوق صوت پرداخته شده است و ديناميك حركت يك ذره ساينده در مسير برش در سنگزني توام با ارتعاشات مافوق صوت به كمك روابط تحليلي و عددي بررسي شده و نتايج يافته هاي تئوري با نتايج آزمون هاي عملي سنگزني خزشي سوپر آلياژ Inconel 738LC مقايسه شده است. مدل سازي عددي فرايند سنگزني به كمك امواج مافوق صوت به روش المان محدود با استفاده از نرم افزار Msc.Superform انجام گرفته و مكانيزم براده برداري و نحوه درگيري ذره ساينده و قطعه كار شبيه سازي شده است. تحليل تئوري درگيري ذره ساينده و قطعه كار در حالتي كه ارتعاشات مافوق صوت در جهت پيشروي به قطعه كار اعمال مي شود نشان دهنده درگيري مقطع ذره ساينده و قطعه كار و همچنين كاهش و يا حذف مناطق سايش و شخم زني در مسير برش است. شبيه سازي عددي فرايند سنگزني به كمك ارتعاشات مافوق نيز نشان داده است كه مكانيزم و نحوه درگيري ذره ساينده و قطعه كار با سنگزني معمولي متفاوت بوده و بصورت منقطع صورت گرفته كه در نتيجه اعمال نوسانات مافوق صوت، نيروهاي عمودي و افقي نسبت به حالت معمولي سنگزني كاهش داشته است. جهت انجام آزمون هاي عملي از سوپر آلياژ Inconel738LC به عنوان جنس قطعه كار استفاده شده و با اتصال يك كلگي التراسونيك به پيشاني قطعه كار، ارتعاشات مافوق صوت در جهت پيشروي به قطعه كار اعمال شده است. اندازه گيري نيروهاي سنگزني در حضور ارتعاشات مافوق صوت و بدون آن در چندين سرعت پيشروي و چند عمق باربرداري نشان داده است كه در تمامي موارد اعمال ارتعاشات مافوق صوت به قطعه كار نيروهاي سنگزني كاهش داشته و سوختگي سطحي تقليل مي يابد.

با توجه به كاربرد عمده فرايند جوشكاري در صنايع مختلف از قبيل صنايع پتروشيمي ، كشتي سازي، ساخت سكوهاي نفتي و صنايع خودروسازي و همچنين استحكام پايين اتصالات جوشي در مقابل بارهاي ديناميكي شكست ناشي از خستگي يكي از مشكلات اصلي طراحي و نگهداري اتصالات جوشي در مقابل بارهاي ديناميكي شكست ناشي از خستگي يكي از مشكلات اصلي طراحي و نگهداري اتصالات جوشي براي صنعت محسوب مي شود. از اينرو انجام عمليات بهبود دهنده به منظور افزايش استحكام خستگي اتصالات جوشي يكي از مباحث تحقيقاتي مهم بوده كه جنبه هاي كاربردي فراواني دارد. روش هاي مختلفي از قبيل عمليات سنگ زني، دوباره ذوب كردن پايه جوش، ساچمه زني، عمليات حرارتي براي افزايش استحكام خستگي جوش وجود داردند. روش چكش كاري مافوق صوت روش جديدي بوده كه نسبت به ساير روش ها برتري هاي فراواني دارد. در اين اختراع براساس معادلات طراحي كلاسيك به همراه تحليل المان محدود كلگي ترانسديوسر اولتراسونيك و ابزار مربوطه براي عمليات چكش كاري اولتراسونيك طراحي شده و اجزاء متصل به آن مانند تمركز دهنده و ابزار متصل به تمركز دهنده بر اين اساس طراحي شده اند. بعد از طراحي مجموعه و ساخت آنها اجزاء مونتاژ شده و منتهي به توليد يك نمونه صنعتي دستگاه چكش كاري اولتراسونيك شده است. عمليات چكش كاري روي چند نمونه جوشكاري شده انجام گرديد نتايج بدست آمده از تست خستگي و شكست نمونه ها نشان دهنده افزايش قابل ملاحظه عمر خستگي و استحكام شكست سازه هاي جوشي مي باشد.

فرايند شستشوي آلتراسونيك يكي از روش هاي شستشوي قطعات در صنعت، پزشكي و ساير امور است. در مواردي كه نياز به توان بالاي آكوستيكي براي شستشوي قطعات باشد، استفاده از يك ترانسديوسر موجب بزرگ شدن بيش از اندازه آن و در نتيجه بزرگ شدن ابعاد پيزو الكتريك مي شود و ممكن است پيزويي با ابعاد طراحي شده موجود نباشد. براي رفع اين مشكل از صفحه اي كه تعدادي ترانسديوسر با چيدماني خاص به آن متصل شده اند استفاده مي شود (صفحه انتشار دهنده ارتعاش) نحوه اتصال ترانسديوسرها به صفحه با استفاده از چسب يا پيچ از ناحيه قطعه جلويي است كه اين اتصال خود مشكلاتي دارد. اولين و اساسي ترين مشكل اين است كه به دليل ماهيت اين اتصالها، فاصله بين صفحه انتشار دهنده ارتعاش و قطعه جلويي ترانسديوسر ايجاد مي شود كه اين فاصله باعث هدر رفتن انرژي آكوستيكي مي شود. شكستن محل اتصال هم ممكن است موجب اتصالي برق و برق گرفتگي و از بين رفتن ترانسديوسر شود و چون مجموعه ترانسديوسرها در يك محفظه قرار دارند با خراب شدن يكي، كل محفظه بايد تعويض شود. در اين اختراع پيشنهاد استفاده از قطعه جلويي به صورتي يكپارچه كه همان نقش صفحه انتشار دهنده ارتعاش را داشته باشد ارائه شده و ترانسديوسر پيشنهادي ساخته و مورد آزمون قرار گرفته است. براي رسيدن به اين هدف ابتدا ابعاد قطعه جلويي يكپارچه با استفاده از روش المان محدود تعيين شده، سپس دو قطعه جلويي يكپارچه به صورت مجزا كه يكي با شيار وسط و ديگري بدون شيار وسط است،، ساخته شد و در نهايت مجموعه ترانسديوسرها در تانك هاي شستشوي آلتراسونيك مجزا سر هم شده و روي سيستم هاي شستشوي ساخته شده، آزمونهايي صورت گرفت. آزمون هاي انجام شده شامل بررسي رفتار سيستم ها توسط تحليل گر شبكه اي و آزمون روي فويل هاي نازك آلومينيومي بود كه اثر آلتراسونيك روي فويل ها مورد بررسي قرار گرفت. به هنگام سوار كردن قطعه جلويي روي تانك شستشو مشاهده شد ارتعاشي كه از اين نوع ترانسديوسر به دست مي آيد بسيار يكنواخت و هماهنگ است و تأثيري كه آلتراسونيك با اين روش روي نمونه فويل - هاي نازك آلومينيومي گذاشت نسبت به نمونه هاي مشابه قبلي كه در آنها دو ترانسديوسر تكي به تانك متصل شده بودند، بسيار قوي تر بود.