در اين اختراع صفحات جاذب خورشيدي به روش پوشش دهي شيميايي براي اولين بار در كشور توليد شده است. صفحه جاذب خورشيدي به عنوان مهم‏ترين قسمت يك سيستم گرمايش خورشيدي محسوب شده كه البته تاكنون اكثر سازندگان سيستم‏هاي خورشيدي تاكنون به دليل پايين بودن قيمت ارز و تكنولوژي بالاي توليد اين صفحات از نمونه‏هاي وارداتي استفاده مي‏نمايند. صفحات جاذب خورشيدي در كلكتورهاي صفحه تخت يك سيستم گرمايش خورشيدي نقش جذب گرما و انتقال آن به سيال عامل را ايفا مي‏كند. ويژگي يك صفحه جاذب در بازتابش حداقلي نور خورشيد تابيده شده بر روي آن است. صفحه توليدي به روش ذكر شده در اين اختراع با بازتابش زير 0.2% داراي بازده بسيار بالايي است. در روش پوشش‏دهي شيميايي ابتدا يك صفحه آلومينيومي به عنوان زير لايه اصلي به لحاظ مشخصات انتقال حرارت مناسب پس از انجام فرايند آماده سازي سطح درون يك حوضچه محلول شيميايي حاوي هيپوفسفيت سديم، آب، فسفر و ... قرار داده و پس از انجام فعل و انفعالات شيميايي و طي چندين مرحله، پوشش جاذب روي زيرلايه ايجاد شده و صفحه جاذب با ضريب جذب بسيار بالا توليد مي‏شود.

استفاده از نوسانات مافوق صوت در فرآيندهاي توليد اثرات مطلوبي همچون كاهش نيروها، بهبود كيفيت قطعه توليد شده، افزايش نرخ توليد و ... را منجر مي شود. طراحي و ساخت دستگاهي كه توانايي انتقال ارتعاشات مافوق صوت به ابزار درحال دوران را دارد مي تواند بكارگيري اين نوسانات و بهره مندي از مزاياي آن را راحت تر كند. يك مبدل مافوق صوت 20KHz با توان اسمي 500W با بهره گيري از يك منبع تغذيه هوشمند براي بدست آوردن مقدار دقيق فركانس طبيعي در شرايط مختلف كاري، نوسانات مورد نياز را توليد مي كند. مكانيزم طراحي شده با بهره گيري از يك تقويت كننده با شيار در محل گره جابجايي عملكرد مبدل مافوق صوت را از بار اعمالي مجزا مي كند و باعث افزايش بازده سيستم مي شود. سيستم انتقال انرژي الكتريكي (حلقه لغزنده) بدون محدوديت در ولتاژ كاري جريان 10 آمپر با فركانس 2 مگا هرتز را تا 3600 دور بر دقيقه بدون هيچ خللي به مبدل منتقل مي كند. سيستم طراحي شده قابل نصب بر روي تمامي دستگاه هاي فرز كه توانايي نصب تجهيزات اضافي بر روي اسپيندل را دارند، مي باشد. ابزارگير اين دستگاه، در محدوده 4 تا 16 ميليمتري توانايي نصب ابزار هاي مختلف نظير سوراخ كاري، فرزكاري، شكل دهي و ... را دارد.

جوشكاري مافوق صوت يك روش اقتصادي و سريع براي اتصال قطعات پلاستيكي، پارچه اي جهت توليد انبوه است. مهم‌ترين ويژگي اين روش كه آن را از روش‌هاي ديگر دوخت پارچه و پلاستيك متمايز مي‌كند حداقل تخريب مواد و الياف است چراكه حداكثر حرارت توليدشده در فصل مشترك اتصال ايجادشده است. يكي از مهمترين مشكلات موجود در سيستم هاي جوشكاري پيوسته منسوجات كاهش راندمان سيستم به دليل افت انرژي در انتقال دهنده است كه جهت رفع اين مشكل در اين اختراع يك سيستم جوشكاري مافوق صوت پيوسته با انتقال دهنده دوار طراحي شده است. با توجه به اينكه در جوشكاري مواد گرمانرم نوسانات مافوق صوت بايد به‌صورت عمود بر فصل مشترك اتصال اعمال شوند در نتيجه انتقال دهنده دوار بايد نوسانات طولي را به شعاعي تبديل كرده تا شرايط موردنياز براي جوشكاري مافوق صوت پيوسته مواد گرمانرم فراهم گردد، در اين اختراع به‌منظور تبديل نوسانات طولي به شعاعي در هورن از تغيير سريع سطح مقطع استفاده‌ شده است. جهت افزايش راندمان فرآيند جوشكاري طراحي انتقال دهنده به گونه اي انجام شده كه حداكثر دامنه ارتعاشات شعاعي و حداقل دامنه ارتعاشات محوري در محيط پيرامون انتقال دهنده وجود داشته باشد. همچنين جهت افزايش كيفيت و يكنواختي دوخت در سرتاسر محل دوخت، يكنواختي دامنه ارتعاشات در محيط پيرامون انتقال دهنده دوار مورد توجه قرار گرفته است. در انتقال دهنده طراحي شده تغييرات دامنه ارتعاشات در محيط پيرامون آن كمتر از 01/0 درصد است.

سيستم‏هاي گرمايش خورشيدي با جذب انرژي حرارتي از خورشيد و استفاده مستقيم آن در گرمايش آب و محيط پيراموني در كاربردهاي مختلف قابل استفاده است. اين سيستم‏ها در مقايسه با سيستم‏هاي توليد برق خورشيدي از كارايي بالاتري برخوردار بوده و دوره بازگشت سرمايه كوتاه‏تري دارد. از طرفي تكنولوژي ساخت صفحات جاذب خورشيدي، به عنوان قسمت اصلي يك سيستم گرمايش خورشيدي، در كشور به مرحله بومي‏سازي نرسيده است و با بالا رفتن قيمت ارز هزينه تمام شده اين سيستم افزايش يافته و در نتيجه منجر به كاهش استقبال عمومي به دليل قيمت بالاي آن شده است. هدف اصلي توليد صفحه جاذب خورشيدي به منظور استفاده در كلكتورهاي خورشيدي است. صفحه جاذب مهمترين قسمت يك كلكتور است و رفتار آن در مقابل تابش عميقاً در كارايي كلكتور موثر مي‏باشد. سيال ورودي توسط يك لوله چند راه تغذيه كننده (هدر پايين) به لوله‏هائي كه به طور موازي در طول كلكتور قرار گرفته‏اند (رايزر)، تقسيم شده و پس از گذشتن از آن و گرم شدن، مجدداً در يك لوله اصلي ديگر بنام لوله چند راه جمع كننده (هدر بالا)، جمع آوري و به تانك هدايت مي شود. مراحل انجام ساخت يك كلكتور به ترتيب تهيه شبكه آلومينيومي، آماده سازي سطح، پوشش رنگ الكترواستاتيك و جاگذاري در قاب كلكتور به همراه شيشه و عايق حرارتي مي باشد. نوع آوري اصلي در اين اختراع اضافه كردن ذرات نانو اكسيد نيكل در زمينه رنگ پودري سوپرمات مشكي الكترو استاتيك بوده كه با توجه به آزمون انعكاس نور و راندمان نشان داد اين ذرات تاثير زيادي بر روي جذب بالاي نور خورشيد در بازه طول موج 220 الي 2200 نانومتر دارد.

امروزه ترانسديوسرهاي آلتراسونيك پرقدرت پيزوالكتريكي لانگوين كاربردهاي فراواني در صنايع مختلف دارند. در ترانسديوسرهاي جديد طراحي شده با جرم مركزي (شكل 1) پيزوالكتريك ها در دو طرف يك جرم مركزي مونتاژ گرديده و در نتيجه با تحريك متناوب آنها، المان هاي پيزوالكتريك منقبض و منبسط شده و باعث تحريك اجرام انتهايي مي گردند. با توجه به نتايج حاصل شده ترانسديوسرهاي جديد بدليل استفاده از جرم مركزي قابليت توليد امواج مافوق صوت در دو فركانس تشديد را دارند و استفاده از اين المان باعث توليد درجه حرارت پايين تر متوسط توان خروجي بالاتر و مقاومت اكوستيك بهينه بزرگتر در اين نوع ترانسديوسر نسبت به ترانسديوسرهاي پر قدرت معمولي و مرسوم گرديده است.

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.

امروزه ترانسديوسرهاي آلتراسونيك پرقدرت پيروالكتريكي لانگوين كاربردهاي فراواني در صنايع مختلف دارند. در ترانسديوسرهاي جديد طراحي شده با جرم مركزي (شكل 1) پيزوالكتريك هاي دو سمت جرم مركزي با پلاريته معكوس مونتاژ گرديده و در نتيجه با تحريك متناوب آنها المان هاي پيزوالكتريك در يك سمت منقبض و در سمت ديگر منبسط شده و باعث تحريك جرم مركزي و اجرام انتهايي مي گردند. با توجه به نتايج حاصل شده ترانسديوسرهاي جديد بدليل ضريب كيفيت مكانيكي بالاتر توليد درجه حرارت پايين تر متوسط توان خروجي بالا بازده الكتروآكوستيكي بالا مقاومت آكوستيك بهينه بزرگتر فركانس رزونانس بالا نسبت به ترانسديوسرهاي پرقدرت معمولي و مرسوم مناسبتر هستند.

فرآيند فرم دهي نفوذي يكي از روشهاي شكل دهي داخل لوله مي باشد كه در آن، ابزاري كوتاه با قطري بزرگتر از قطر سوراخ با فشار وارد لوله گرديده و پروفيل مورد نظر را در آن ايجاد مي نمايد. ‏در اين فرآيند نيروهاي شكل دهي تاثير قابل توجهي روي مقادير برگشت فنري، تنش پسماند، كيفيت سطح داخلي، كيفيت ابعادي لوله و ميزان فرسايش ابزار دارد. در فرآيند شكل دهي نفوذي كاهش نيروهاي شكل دهي باعث بهبود فرآيند. افزايش كيفيت و دقت ابعادي لوله و افزايش عمر ابزار مي گردد. استفاده از امواج التراسونيك در سطوح تماس بين ابزار و لوله باعث كاهش نيروي اصطكاك و در نتيجه كاهش نيروهاي شكل دهي در اين فرآيند مي گردد. ‏در اختراع حاضر با طراحي و ساخت يك ترانسديوسر kW ‏3 امواج التراسونيك به اين فرآيند اضافه شده و منجر به اثرات بسيار خوبي گرديد. از مزاياي اختراع فوق در اين فرآيند مي توان به كاهش نيروهاي شكل دهي، بهبود كيفيت سطح، افزايش دقت ابعادي و نيز افزايش عمر ابزار اشاره كرد.

طراحي و ساخت دستگاه كلگي شكل‌دهي افزايشي با كمك امواج مافوق صوت (آلتراسونيك) كلگي شكل‌دهي افزايشي با كمك امواج مافوق صوت (آلتراسونيك) براي شكل‌دهي افزايشي به ورق‌هاي فلزي با استفاده از نوسانات آلتراسونيك‌است. فرآيند شكل دهي افزايشي يكي از فرآيندهاي شكل دهي است كه در آن ابزاري سر كروي با حركت كنترل شده روي سطح ورق باعث شكل دهي تدريجي به ورق مي شود. در فرآيند شكل‌‌دهي افزايشي به دليل نيروي تغيير شكل و اصطكاك بين ابزار و ورق نيروي زيادي به ابزار وارد مي‌شود كه باعث ايجاد محدوديت‌هايي در اين فرآيند شده است. استفاده از ارتعاشات آلتراسونيك به دليل كاهش اصطكاك در سطوح تماس بين ابزار و قطعه كار، كاهش تنش تسليم ماده قطعه كار و تغيير مكانيزم فرآيند، باعث كاهش نيروهاي شكل‌دهي و بهبود كيفيت محصول نهايي مي شود. دستگاه كلگي شكل‌دهي افزايشي با كمك امواج مافوق صوت براي انتقال امواج به صورت طولي و بدون دمپ ارتعاشات با استفاده از محاسبات اوليه رياضي و مدلسازي و تحليل در نرم افزار المان محدود طراحي و سپس ساخته شده است. طراحي دستگاه به گونه‌اي انجام‌شده ‏است كه بتوان اين مجموعه را با استفاده از كلمپ طراحي شده روي دستگاه فرز نصب كرد. اين كلگي براي توليد قطعات ورقي مورد كاربرد در صنايع خودروسازي، هواپيما‌سازي، صنايع فضايي، صنايع كشتي سازي و ريلي و همچنين نمونه سازي سريع كاربرد دارد.