التحليل الحراري في صناعات السيارات والفضاء الجوي
الابتكارات في مجال النقل والطيران
في صناعات السيارات والط يران، تحتل السلامة وكفاءة الطاقة وموثوقية المواد مركز الصدارة.
يجب أن يعمل كل مكون – من أجزاء المحرك إلى أسطح الطائرات – بشكل موثوق في ظل الظروف القاسية.
يوفر التحليل الحراري رؤى حاسمة هنا: فهو يتيح تقييم التوصيل الحراري والاستقرار الحراري وسلوك التمدد وبالتالي فهو أداة رئيسية للبحث والتطوير وضمان الجودة.
المواد في الظروف القاسية
تتعرض المكونات في المركبات والطائرات لدرجات حرارة عالية واختلافات في الضغط والإجهاد الميكانيكي.
لتلبية هذه المتطلبات، يجب أن يكون لدى المهندسين معرفة دقيقة بسلوك المعادن والبوليمرات والسيراميك والمواد المركبة.
التحديات النموذجية:
الثبات الحراري: كيف تتغير المادة مع تغير درجات الحرارة؟
التوصيل الحراري: ما مدى كفاءة تبديد الحرارة داخل المكوّن؟
سلوك التلبيد والمعالجة: كيف تعمل عمليات إنتاج السيراميك أو المواد المركبة أو المواد اللاصقة؟
عمليات التقادم: كيف تؤثر دورات درجة الحرارة على عمر الخدمة والأداء؟
تتيح تقنيات القياس التحليلي الحراري الحديثة من LINSEIS إمكانية الإجابة عن الأسئلة التالية، من بين أسئلة أخرى:
- عند أي درجة حرارة ينحرف المصد؟
- ما المادة الأقل عرضة للتشوه عند الاصطدام؟
- لماذا يحدث كسر التقصف في الجزء المصبوب؟
- إذا كانت دورة المعالجة للراتنج المقوى بألياف الكربون؟
- هل مادة التوربينات موصلة للحرارة بشكل كافٍ لضمان التبريد الجيد؟
- ما هي المواد التي يمكنها تحمل الأحمال الحرارية العالية في صناعة الطيران؟
لمحة سريعة عن طرق التحليل الحراري
مع أنظمة قياس لينسيس الحديثة، يمكن تحديد جميع المعلمات ذات الصلة على طول دورة حياة المنتج:
مقياس التمدد الحراري (DIL): يقيس التمدد الحراري ويساعد على تجنب الإجهادات والتشوهات في المواد.
محلل وميض الليزر (LFA): تحديد الموصلية الحرارية للمعادن أو المركبات أو السيراميك بدقة.
الانتشار الحراري والسعة: السماح بتقييم الإدارة الحرارية في المكونات الإلكترونية والهيكلية.
قياس السعرات الحرارية بالمسح التفاضلي (DSC): تحليل الانصهار والتحولات الزجاجية – وهو أمر بالغ الأهمية للبوليمرات والراتنجات والمواد اللاصقة.
قياس الثيرموغرافيات الحراري (TGA): يحلل التحلل والأكسدة ومحتوى الرطوبة.
أمثلة عملية من الصناعة
التوصيل الحراري في السيارات الكهربائية
تلعب الإدارة الحرارية دورًا محوريًا في التنقل الكهربائي. يجب تنسيق البطاريات وإلكترونيات الطاقة وهياكل التبريد على النحو الأمثل.
يمكن استخدام الجسر الساخن العابر (THB) لقياس التوصيل الحراري للمواد العازلة والموصلة للحرارة بدقة.
تتيح النتائج تبديد الحرارة بكفاءة وإطالة عمر خدمة المكونات الإلكترونية.
عملية معالجة المواد المركبة في مجال الطيران
يعد التحكم الدقيق في عملية المعالجة أمرًا بالغ الأهمية لمكونات الألياف المركبة – مثل أجسام الطائرات أو الأجنحة.
يستخدم المسعر بالمسح التفاضلي (DSC) لتحليل تفاعلات المعالجة وتحسينها.
وهذا يقلل من أوقات الإنتاج ويقلل من عيوب المواد ويحسن الاستقرار الميكانيكي.
اختبار المواد وضمان الجودة
توفر طرق التحليل الحراري من لينسيس الدعم:
توصيف المواد الجديدة,
تحسين عمليات الإنتاج,
محاكاة ظروف التشغيل الحقيقية و
المراقبة طويلة الأجل للمكونات.
وهذا يجعل سلوك المواد وبارامترات العملية شفافة – وهو شرط أساسي حاسم للسلامة والموثوقية والكفاءة في مفاهيم التنقل الحديثة.
الآفاق المستقبلية
تعمل الكهرباء التدريجية ومفاهيم الإنشاءات خفيفة الوزن والتصنيع المستدام على زيادة الحاجة إلى تحليل دقيق للمواد.
لينسيس تقدم حلولاً تساعد المهندسين على تطوير مواد مبتكرة بشكل أسرع والتنبؤ بسلوكها بشكل موثوق.
سواءً في صناعة السيارات أو الطيران أو الفضاء – يوفر التحليل الحراري بيانات مهمة لجعل تقنيات الغد أكثر أمانًا وكفاءة ومتانة.
