فرآيند تانك ليچينگ طلا

در سال‌هاي اخير پيل سوختي به‌عنوان يك منبع انرژي پاك و جايگزين مناسب براي سوخت‌هاي فسيلي، توجه زيادي از محققان را به خود جلب كرده است. از مهم‌ترين اجزاي آن صفحات دوقطبي مي‌باشد، كه60 ٪ -80٪ وزن كل سلول و 30 ٪ -45 ٪ هزينه كل را به خود اختصاص داده است. از فرايندهاي متداول شكل‌دهي از گذشته تاكنون در حيطه شكل‌دهي سرد و گرم قرار داشته است، كه عبارت‌اند از شكل‌دهي توسط نورد ، استمپينگ ، رابرپدفرمينگ ، الكترومگنتيك فرمينگ و هيدروفرمينگ . هركدام از اين روش‌ها داراي معايب فرايندي در ساخت صفحات دوقطبي فلزي مي‌باشند. ازاين‌رو در اختراع ارائه‌شده، شكل‌دهي صفحات دوقطبي فلزي توسط فرايند شكل‌دهي داغ با دمش با گاز(HMGF)، با حذف محدوديت‌هاي فرايندهاي شكل‌دهي سرد و گرم (فشار شكل‌دهي بالا، قالب‌هاي حجيم، تجهيزات گران‌قيمت)، ارائه يك روش جديد علمي و صنعتي جهت ساخت و توليد اين صفحات مي‌باشد. نتايج اين اختراع نشان مي‌دهد كه از اين روش، براي اولين بار جهت شكل‌دهي ميكرو كانال صفحات دوقطبي فلزي ابداع‌شده و بنيان‌گذار روشي صنعتي در توليد اين صفحات مي‌باشد.

امروزه با توجه به نياز صنايع مختلف پالايش نفت، هوافضا، هسته‌اي و خودروسازي به لوله‌هاي چندلايه فلزي، توليد اين لوله ها از اهميت ويژه‌اي برخوردار مي‌باشد. قابليت مقاومت به خوردگي، استحكام بالاي قطعات و جلوگيري از ارتعاشات ازجمله موارد كاربرد صنعتي اين نوع از سازه‌هاي چندلايه فلزي مي‌باشد. در سال‌هاي اخير در مراكز تحقيقاتي مختلف جهان، از فرايند شكل‌دهي سرد توسط هيدروفرمينگ،جهت شكل‌دهي لوله‌هاي چندلايه استفاده‌شده است. عدم اتصال نفوذي و باندينگ در لايه‌ها، استفاده از فشار شكل‌دهي بالا و تجهيزات آزمايشگاهي با هزينه بالا ازجمله مهم‌ترين محدوديت‌هاي فرآيندي اين نوع از شكل‌دهي لوله‌هاي چندلايه مي‌باشد. روش نوين شكل‌دهي لوله‌هاي چندلايه توسط فرآيند شكل‌دهي داغ با دمش گاز(HMGF)، باقابليت حذف معايب فرآيند شكل‌دهي سرد،ارائه يك روشي علمي و صنعتي جهت شكل‌دهي و توليد لوله‌هاي چندلايه را به همراه دارد. در فرآيند ارائه شده، علاوه بر قابليت شكل‌دهي با استفاده از تجهيزات شكل‌دهي ارزان و فشار شكل دهي به مراتب كمتر از هيدروفرمينگ، اتصال نفوذي و باندينگ لايه‌ها در يكديگر حاصل مي‌شود. نتايج اين اختراع نشان مي‌دهد كه براي اولين بار از اين روش جهت شكل‌دهي لوله‌هاي چندلايه فلزي باقابليت اتصال نفوذي در هريك از لايه‌ها ابداع‌شده است. اين روش جهت بهبود فرآيندي ساخت و توليدي لوله‌ها و بنيان‌گذار روش جديد صنعتي در توليد لوله‌هاي چندلايه فلزي مي‌باشد.

يكي از دشوارترين مسائل در مباحث مربوط به ابزار دقيق و اندازه‌گيري‌هاي آزمايشگاهي، اندازه‌گيري فشار خاك مي‌باشد. سلول هاي فشار عموماً براي اندازه‌گيري تنش در داخل محيط خاك و يا فشار تماسي خاك بر روي سازه‌ها به كار برده مي‌شوند. ليكن كاليبراسيون اين سنسورها داراي مشكلات قابل توجه مي‌باشد. عموماً عمليات كاليبراسيون با استفاده از فشار مستقيم و كنترل‌شده سيال مانند هوا و يا جيوه انجام مي‌گردد. البته اين ضرايب كاليبراسيون پس از چند مرحله آزمايش (چند سيكل بارگذاري باربرداري) تغيير مي‌كند. همچنين ممكن است رفتار بارگذاري و باربرداري متفاوت باشد و در مرحله باربرداري رفتار غيرخطي داشته باشد و يا در بارگذاري مجدد رفتار مشابه بارگذاري اوليه نبوده و غيرخطي باشد (به علت ايجاد كرنش پس‌ماند در صفحه حسگر) از جمله مشكلات ديگر، خصوصاً در مورد فشار در مرز سازه و خاك اين است كه در حالت وجود فشارهاي مماسي (برش) در خاك، اختلال در نتايج فشار نرمال به چشم مي‌خورد. با توجه به وجود مشكلات فني ذكر شده اقدام به ساخت سلول اندازه‌گيري فشار خاك به همراه قطعه مورد استفاده در كاليبراسيون گرديد كه قابليت اندازه‌گيري فشار استاتيكي و ديناميكي خاك را داراست. از طرف ديگر اين سلول از لحاظ هزينه تمام شده نيز بسيار مقرون به صرفه است.

سيستم حاضر، با هدف مدلسازي فيزيكي مسائل بارگذاري و باربري فنداسيونهاي مسلح و غير مسلح تحت بارهاي محوري استاتيكي و يا سيكلي طراحي و ساخته شده است. اين سيستم ضمن رفع نقائص و نقاط ضعف سيستمهاي پيشين، از آخرين امكانات روز جهت مطالعه رفتار كمي و كيفي فونداسيونها بهره مي جويد. اين دستگاه قادر است مدلهاي فيزيكي كوچك مقياس را تحت شرايط بارهاي قائم و جانبي تست نمايد. بارهاي وارده ممكن است مونوتونيك يا سيكلي باشند. سيستم ديتالاگر موجود در آزمايشگاه امكان نصب ابزارهاي مختلف در مدل را فراهم مي سازد. دستگاه همچنين مجهز به سيستم بارش ماسه براي ساخت يكنواخت و همگن خاكهاي دانه اي مي باشد. اعمال نيرو توسط جكهاي پنوماتيك انجام مي پذيرد. از اين دستگاه براي مطالعه رفتار ديوارهاي حائل، لوله هاي مدفون، تونل و پي سطحي بر روي خاك مسلح مي توان استفاده نمود.

يكي از مراحل مهم در مطالعات آزمايشگاهي، چگونگي آماده سازي نمونه مي باشد، چرا كه روشهاي مختلف ساخت نمونه خاك (Reconstitution method) روي بافت و در نتيجه روي پاسخ تنش- كرنش خاك تأثير مي گذارد. روشهاي مختلفي براي ساخت مدل زمين وجود دارد. مي‌توان از تراكم (خشك يا مرطوب)، ارتعاش و بارش (در هوا يا در آب) جهت آماده‌سازي خاك هاي ماسه‌اي در آزمايشگاه استفاده نمود. با توجه به مزايا، معايب و كاربردهاي روشهاي مختلف و با هدف حصول دانسيته مشخص، تكرارپذيري شرايط ساخت نمونه، تسهيل و تسريع نمونه سازي و جنس خاك در بسياري از موارد ممكن است روش بارش در هوا جهت ساخت مدل زمين انتخاب گردد. ضمن اينكه، مزاياي تكنيك بارش در هوا جهت آماده‌سازي نمونه‌هاي دانه‌اي خشك با دانه بندي يكنواخت نسبت به ساير روشها موجب گرديده امروزه محققين بسياري از اين تكنيك بهره ببرند. \\"سيستم بارش مكانيزه جهت تهيه نمونه‌هاي همگن ماسه در آزمايشگاه\\" به سبب مكانيزه بودن آن، ضمن تسهيل، تسريع و افزايش دقت نمونه سازي، جهت آماده‌سازي نمونه‌هاي دانه‌اي خشك با دانه بندي يكنواخت براي پژوهشگران قابل استفاده خواهد بود. در اين سيستم با افزايش تعداد لايه هاي بارش شده و كاهش ضخامت هر لايه در حد ممكن، به يك نمونه ي همگن دست خواهيم يافت. از سويي ديگر سرعت حركت مخزن بارش و بسياري آيتم هاي ديگر نيز توسط كنترلر طراحي شده براي سيستم، قابل تعيين توسط كاربر خواهد بود.