1. 2 العوامل المؤثرة على إختيار المادة

Factors Affecting Material Selection

تتأثر مهمة إختيار المواد بالعديد من العوامل وهذه العوامل تتضمن:

إعتبارات التصميم Design Considerations.

الخواص الميكانيكية Mechanical Properties.

كلفة الجزء Component Cost.

متطلبات التطبيق Service Requirements.

المتطلبات الوظيفية Functional Requirements.

خواص المادة Material Properties.

تراكيب (بنية) المادة Material Structures.

الإنتفاع أو الإستفادة من المادة Material Utilization.

في المقاطع التالية، نتطرق الى شرح هذه العوامل بشيء من التفصيل. 1.1.2.إعتبارات التصميم Design Considerations

خلال مرحلة تصميم الجزء، يجب أن يقرر المهندس ماهي ماهي المادة أو المواد التي سوف تكون أكثر ملائمة.وفي بعض الحالات، متطلبات التطبيق للجزء هي التي تحدّد المواد التي يجب إستخدامها. على سبيل المثال، كاوية اللحام Soldering Iron تتطلب إستخدام اللقمة النحاسية Copper-Bit لغرض توصيل الطاقة الحرارية من مصدر الحرارة الى وصلة اللحام، وفي هذه الحالة اللقمة البوليمرية Polymer-Bit سوف تكون غير مناسبة. وفي أغلب الحالات لاتكون مهمة إختيار المادة سهلة أو غير معقدة. إن الإختيار الخاطئ يمكن أن يؤدي الى فشل الجزء الذي ربما يؤدي الى نتائج فادحة. ومع هذا المدى الضخم من المواد الهندسية كيف يمكن لمهندسي التصميم أن يصنعوا قرارهم حول الإختيار النهائي Final Choice للمادة؟ إن القرار ليس بسيطاً، حيث عدة عوامل مهمة يجب أن تؤخذ بنظر الإعتبار وهذه تتضمن:

أ. حجم وشكل الجزء Size and Shape of Component.

ب. كلفة المادة Cost of Material.

ج. درجة توفر المادة Availability of Material.

د. عدد الأجزاء المطلوبة Number of Required Components.

هـ. الخواص الفيزيائية والميكانيكية Physical and Mechanical Properties.

و. الخلوص البعدي Dimensional Tolerance.

ز. درجة توفر عدة الإنتاج Availability of Production Plant.

إن العوامل المؤثرة على إختيار المادة لايمكن أن تؤخذ بنظر الإعتبار بشكل معزول، إن حجم و شكل الجزء سوف يؤثر على عمليات الإنتاج أي مسبوك Cast أم مشكّل Formed أم مشغّل Machined. و عند إختيار طريقة السباكة بالقوالب المعدنية Die-Casting للإنتاج، فإن هذه الطريقة سوف تحد من إختيار المادة حيث تجعله مقتصراًً على السبائك التي تتميز بدرجة إنصهار منخفضة مثل المغنيسيوم Mg، الخارصين Zn، الألمنيوم Al. و حتى تكون طريقة السباكة بالقوالب المعدنية إقتصادية، فإن عدد الأجزاء المطلوبة يجب أن يكون عالياً، و ذلك لمعادلة تكاليف الإنتاج العالي مع كلفة تصنيع القالب. إن درجة الإنهاء السطحي Surface Finish و الخلوص Tolerance بالنسبة للمنتج النهائي سوف تؤثر على طريقة الإنتاج، ولهذا تكون طريقة السباكة الرملية Sand Casting رديئة مقارنة مع طريقة السباكة بالقوالب المعدنية بواسطة الضغط Pressure Die-Casting من حيث الإنهاء السطحي و الدقة البعدية، و لكنها أقل كلفة. و هذه تمثل بعض النقاط المهمة التي يجب أن تؤخذ بنظر الإعتبار من قبل مهندس التصميم