در روش اتصال نقطه اي همزن اصطكاكي آلومينيوم و برنج ، استفاده از لايه مياني فلز روي بين دو ورق ايده اي جديد مي باشد كه باعث مي گردد به علت حلاليت بالاي آلومينيوم و برنج در فلز روي، عمل اتصال بهتر انجام گيرد و استحكام اتصال افزايش يابد. فرآيند جوشكاري نقطه اي اصطكاكي همزني يكي از انواع روشهاي جوشكاري بدون عمل ذوب و در حالت جامد مي باشد كه در آن براساس چرخش سريع ابزار مخصوص و فروروي بر روي دو ورق قرار گرفته روي هم، اختلاط مكانيكي بين ورق ها انجام مي گيرد و سطوح دو ورق در آن نقطه به يكديگر متصل مي گردد. حركت دوراني سريع ابزار بر روي ورق ها به علت اصطكاك، گرماي زيادي ايجاد مي كند و ورق هاي فلزي را تقريباً نرم نموده و با يكديگر مخلوط مي نمايد و اتصال ايجاد مي شود. در فرآيند جوشكاري نقطه اي اصطكاكي همزني آلومينيوم و برنج كنترل حرارت و فشار در محدوده بهينه، موجب يكنواختي و تكرارپذيري جوش با كيفيت و استحكام يكسان مي شود. در جوشكاري نقطه اي اصطكاكي همزني آلومينيوم و برنج با تغيير ضخامت لايه مياني فلز روي مي توان خواص اتصال را تغيير داد و به صورت بهينه، عمل اتصال را با كيفيت بالا انجام داد.

امروزه آلومينيوم و آلياژهاي آن با توجه به ويژگي هايي كه دارند كاربرد گسترده اي در صنعت توليد قطعات حمل ونقل مانند هواپيماها، هلي كوپترها، موشك ها، راكت ها و شاتل ها پيدا كرده اند، حال آنكه هدايت حرارتي بالا، اكسيد ديرگداز و قابليت اكسيد شدن زياد محدوديت هايي را در جوشكاري ذوبي آلياژهاي آلومينيوم بوجود آورده است. در اين اختراع از روش جوشكاري اصطكاكي همزني (FSW) كه برخي آن را جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي نيز نام مي برند براي اتصال ورق هاي ناهم جنس آلومينيوم هوافضايي 2024 و 7277 استفاده شده است در اين فرآيند ورق هاي آلومينيوم بر روي فيكسچر تعبيه شده بر روي دستگاه فرز ثابت نگه داشته مي شوند. سپس ابزار فولادي پين دار چرخان وارد درز دو ورق شده و با همزدن مكانيكي و پيشروي عمل اتصال را انجام مي دهد.در اين فرآيند گرماي اصطكاكي باعث افت سختي در ناحيه اتصال مي گردد. در اين اختراع از ايده عمليات حرارتي پيرسازي پس از جوش براي سختكاري مجدد منطقه اتصال استفاده شده است. به همين جهت پس از جوشكاري، اتصالات در دماي 500 عمليات انحلال بر رويشان انجام شده و پس از كوئنچ در آب سرد در دماي 150 درجه عمليات پيرسازي مصنوعي بر روي آن ها انجام مي گيرد. نتايج نشان مي دهد با اين ايده مي توان استحكام اتصالات اين آلياژهاي ناهم جنس هوافضايي كه كاربرد گسترده اي دارند را افزايش داد. در اين اختراع از عمليات حرارتي پس از جوش پيرسازي مصنوعي براي افزايش استحكام استفاده شده است. همانطور كه نتايج ميكروسختي نشان مي دهد پس از جوشكاري، سختي نواحي اطراف جوش و منطقه اختلاط نسبت به فلز پايه كاهش مي يابد كه اين باعث افت خواص مكانيكي اتصال مي شود. با استفاده از عمليات حرارتي پيرسازي مصنوعي (T6) پس از جوش به ميزان 40 درصد مي توان استحكام اتصالات FSW ورقهاي آلومينيوم ناهم جنس هوافضايي سري 2024 و 7277 را افزايش داد. مزاياي اختراع: 1- اتصال بدون عيب ورق هاي ناهم جنس آلومينيوم هوافضايي 2- ايجاد اتصالات با استحكام بالاتر نسبت به اتصالات ذوبي 3- افزايش استحكام نمونه هاي جوش داده شده اوليه با استفاده از عمليات حرارتي پيرسازي

فرآيند جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي اتصال لبه روي هم آلياژ هاي جوش نا پذير 2024 و 7075 آلومينيوم يكي از انواع روشهاي جوشكاري غير ذوبي مي باشد كه بر اساس تبديل انرژي مكانيكي به انرژي گرمايي استوار است كه دو قسمت مورد اتصال را به هم نزديك كرده و با ايجاد حركت دوراني سريع يكي از آنها بر روي ديگري و مالش و اصطكاك دو قطعه، گرماي زيادي توليد شده و موجب حالت پلاستيسيته در درز اتصال مي شود وبا فشار اعمال شده نهايي قطعات در هم فرو مي روند و اتصال ايجاد مي شود. اين روش جوشكاري به دليل حرارت ورودي كم، به طور كلي 80 درصد محدوديت هاي موجود در اتصال لبه روي هم آلياژ هاي 2024 و 7075 با روش جوشكاري ذوبي را حذف مي كند.

در فرآيند كامپوزيت سازي سطحي آلومينيوم 6061 به روش اصطكاكي اغتشاشي ايده جديد استفاده از ذرات تقويت كننده بورون نيتريد(BN) در تعداد پاسهاي مختلف فرآيند مطرح ميباشد كه باعث ميگردد استحكام بيشتر،كاهش اندازه دانه ، مدول الاستيسيته بالاتر، همچنين مقاومت بهتري نسبت به خوردگي، خزش و خستگي و مقاومت سايشي بالاتري در خواص آلياژ مذكور حاصل گردد. در فرآيند كامپوزيت سازي سطحي به روش اصطكاكي اغتشاشي متغيرهاي زيادي وجود دارند كه انتخاب صحيح هر يك از آنها مي تواند تاثير عمده اي بر نتايج حاصل از فرايند داشته باشد. از جمله مهمترين عوامل ميتوان به: سرعت دوراني ابزار، سرعت پيشروي ابزار، نرخ خنك كاري ، نيروي عمودي يا عمق نفوذ ابزار، هندسه و زاويه انحراف ابزار و البته تعداد پاسهاي فرآيند اشاره نمود. فرآيند كامپوزيت سازي سطحي به روش اصطكاكي اغتشاشي شامل تغييرشكل پلاستيك و حركت پيچيده مواد مي باشد كه در اثر وارد شدن ابزار پين دار چرخنده با سرعت دوراني بالا با سرعت مشخص به سطح فلز كه داراي شيار پر از ذرات تقويت كننده ميباشد باعث چرخش مواد با يكديگر و مخلوط كردن آنها و كامپوزيت سازي سطحي ميشود. اين روش كامپوزيت سازي سطحي براي ورق هاي با استحكام متوسط و هدايت حرارتي بالا مانند آلياژهاي آلومينيوم و منيزيم مناسب مي باشد.

هدف از اين طرح، افزايش استحكام اتصال دو فلز سبك آلومينيوم و منيزيم در حالت جامد با طرح اتصال لبه روي هم مي باشد. اين طرح در جهت حل مشكل اتصال دو فلز غير هم جنس بسيار پر مصرف در صنايع هوافضا و خودروسازي مي باشد. اتصال غير هم جنس آلومينيوم و منيزيم بسيار دشوار بوده و استحكام اتصالات آن بسيار كم مي باشد. زمينه هاي فني مرتبط با اين طرح، مكانيك ساخت و توليد و متالورژي مي باشد. در سال هاي اخير، سبك سازي سازه هاي مرتبط با حمل و نقل به يكي از مهمترين اهداف مهندسين و محققين تبديل شده است. منيزيم و آلومينيم با دانسيته هاي gr/cm3 7/1 و gr/cm3 7/2 به ترتيب اولين و دومين فلزات مهندسي سبك به شمار مي روند كه كاربردهاي آن در تجهيزات و وسايل مربوط به حمل و نقل با رشد چشمگيري همراه است و در سازه هاي مرتبط با حمل و نقل (هوايي، زميني، ريلي و دريايي) در راستاي رسيدن به هدف سبك سازي، اتصال غير مشابه آلومينيوم و منيزيم اهميت پيدا مي كند. اتصال آلومينيوم و منيزيم در داخل كابين هاي هواپيما، در پنل هاي درب و صندلي خودروهاي جديد، در بدنه ماهواره هاي فضايي كاربرد بسيار زيادي دارد. در اين طرح اتصال آلومينيوم و منيزيم در حالت جامد و بدون ذوب شدت سطوح اتصال انجام شده است. در جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي از يك ابزار فولادي چرخنده براي آميختگي مكانيكي سطوح دو ورق آلومينيوم و منيزيم و ايجاد اتصال مكانيكي-متالورژيكي استفاده مي گردد. در اين طرح، در ابتدا ابزار جوشكاري با دو نوع پين مثلثي و استوانه اي طراحي گرديد سپس فيكسچر مخصوص با يك صفطه فلزي پشت بند و دو كلمپ طراحي گرديد و با استفاده از فرآيندهاي كف تراشي، فرز، سراخكاري و سنگ تجهيزات مورد نياز ساخته شد. در اين طرح ابتدا فيكسچر بر روي ميز فرز بسته مي شود و سپس ورق هاي آلومينيوم و منيزيم بر روي آن قرار گرفته و ثابت مي گردد و ابزار چرخنده وارد ورق بالايي شده و با اختلاط مكانيكي آن با ورق پاييني عمل اتصال را انجام مي دهد. براي افزايش استحكام اتصال ايده تغيير طراحي ابزار فولادي به كار گرفته شد، به گونه اي كه با ايزار فولادي با پين مثلثي نسبت به ابزار با پين استوانه اي، استحكام اتصال افزايش داده شد از طرف ديگر با انتخاب منيزيم به عنوان ورق بالايي و همچنين تغيير جهت چرخش ابزار نيز استحكام اتصالات ايجاد شده افزايش داده شد. اين طرح داراي مزاياي زير است: •\\\\tافزايش استحكام اتصال با تغيير طرح پين ابزار •\\\\tاستفاده از ابزار با پين مثلثي و ايجاد اتصالات با استحكام بالاتر •\\\\tاعوجاج و تنش هاي پسماند كمتر در فلز متصل شده به يكديگر •\\\\tكاهش تركيبات بين فلزي در فصل مشترك اتصال •\\\\tعدم ايجاد آلودگي هاي موجود در روش هاي جوشكاري ذوبي

هدف از اين طرح ، اتصال دو فلز سبك آلومينيوم و منيزيم در حالت جامد با طرح اتصال لبه روي هم در حالت جامد مي باشد. اين طرح در جهت حل مشكل محدوديت هاي جوشكاري ذوبي آلياژهاي سبك آلومينيوم و منيزيم مي باشد كه در در صنايع هوافضا و خودروسازي مي باشد. جوشكاري هاي ذوبي آلومينيوم منيزيم داراي عيوب زيادي مانند تخلخل ها، اكسيدها و ترك ها مي باشد. زمينه هاي فني مرتبط با اين طرح، مكانيك ساخت و توليد و متالورژي مي باشد. در سال هاي اخير، سبك سازي سازه هاي مرتبط با حمل و نقل به يكي از مهمترين اهداف مهندسين و محققين تبديل شده است. كاربردهاي منيزيم و آلومينيم و اتصالات آن ها در تجهيزات و وسايل مربوط به حمل و نقل با رشد چشمگيري همراه است. اتصال آلومينيوم و منيزيم در داخل كابين هاي هواپيما، در پنل هاي درب و صندلي خودروهاي جديد، در بدنه ماهواره هاي فضايي كاربرد بسيار زيادي دارد. در طرح پيشرو از روش نوين جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي براي اتصال آلومينيوم و منيزيم استفاده شده است. در جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي از يك ابزار فولادي چرخنده براي آميختگي مكانيكي سطوح دو ورق آلومينيوم و منيزيم و ايجاد اتصال مكانيكي-متالورژيكي استفاده مي گردد. سابقه پيشين اتصالدهي آلومينيوم و منيزيم به گونه اي بوده است كه براي اتصال ورق آن ها به يكديگر در ساخت تجهيزات مرتبط با حمل و نقل استفاده مي شود. اتصال آلومينيوم و منيزيم امروزه بسيار مورد نياز صنايع هوايي است كه به علت دشواري هاي آن سبك سازس سازه هاي هوايي با چالش مواجه شده است. در اين طرح، در ابتدا ابزار جوشكاري طراحي گرديد سپس فيكسچر مخصوص با توجه به ابعاد ورق ها و تامين نيروي لازم طراحي گرديد و با استفاده از فرآيندهاي كف تراشي، فرز، سراخكاري و سنگ تجهيزات مورد نياز ساخته شد. در اين طرح ابتدا فيكسچر بر روي ميز فرز بسته مي شود و سپس ورق هاي آلومينيوم و منيزيم بر روي آن قرار گرفته و ثابت مي شود و ابزار چرخنده وارد ورق بالايي شده و با اختلاط مكانيكي آن با ورق پاييني عمل اتصال را انجام مي دهد. در مورد اتصال دو فلز غير هم جنس آلومنييوم و منيزيم تا كنون در ايران طرحي ادعا نگرديده است و هيچ گزارش موفقيت آميزي گزارش نشده است . با توجه به تحقيقات انجام شده در سطح جهاني هم اتصال اين دو فلز از اين طريق كمتر با موفقيت همراه بوده است. اين اختراع داراي مزايايي زير است: • ايجاد اتصال مناسب و مستحكم بين آلومينيوم و منيزيم بدون عمل ذوب شدن سطوح اتصال • كاهش تركيبات بين فلزي در فصل مشترك اتصال • اعوجاج و تنش هاي پسماند كمتر در فلز متصل شده به يكديگر

مشكلي كه در كليه نشين برها اعم از نشين بر مكانيكي ، برقي و بالابرها وجود دارد جابجايي بيمار از تخت به نشين بر و يا بالعكس مي باشد كه اين حمل وجابجايي باعث آسيب رساندن به ستون فقرات بيمار و يا پرستار ميشود. همچنين با استفاده از نشين برها موجود، با مشكلاتي نظير جابه جايي بيمار بر روي توالت فرنگي مواجه هستيم. اين موارد باعث ميشود تا ضرورت وجود يك تخت خواب ويلچرشو احساس شود تا ورود وخروج بيمار از تخت به نشين بر به طور اصولي انجام گرفته و از آسيب رسيدن به ستون فقرات بيمار و پرستار جلوگيري شود. براي رفع مشكلات پيشين، اين وسيله ميبايست به سه شكل تخت، صندلي و نشين بر قابل تبديل باشد. با استفاده از اين دستگاه، شخص معلول ميتواند در تخت خواب بين حالت نشسته و خوابيده تغيير وضعيت دهد، به راحتي بين تخت و نشين بر جا به شود، بر روي نشين بر به هر مكان دلخواهي نقل مكان كند و بدون نياز به بلند شدن از روي نشين بر كارهاي شخصي روزمره خود از جمله استحمام ، دستشويي و .... را انجام دهد.