0
04136674922

فراخوان آخرین چالش های نوآوری ستاد نانو و آی چلنج – تابستان ۹۹

آی‌چلنج (iChallenge) یک کارگزار فناوری و نوآوری است که می‌کوشد چالش‌های فناورانه بنگاه‌های صنعتی کشور را شناسایی و آن‌ها را با جوایز ارزنده به فراخوان بگذارد. همه دانشجویان، اعضای هیات علمی دانشگاه‌ها و پژوهشگاه‌ها، پژوهشگران مستقل، شرکت‌های کوچک و متوسط خلاق و نوآور (اعم از دانش‌بنیان و غیر آن) از داخل یا خارج کشور می‌توانند با ثبت راه‌حل‌های خود در آی چلنج، در چالش‌های فناوری و نوآوری شرکت کنند و در صورت جلب نظر داوران، از جوایز آن بهره‌مند شوند. 

 

چالش های پیش روی آی چلنج و ستاد نانو در تابستان ۹۹ عبارتند از:

 

۱- ساخت فیلتر فومی سرامیکی کاربید سیلیسیوم جهت ریخته‌گری قطعات چدن

 

در ایران شرکت‌های خودروسازی عمده‌ترین مصرف‌کننده فیلتر فومی سرامیکی هستند که برای تولید سرسیلندر، قطعات چدنی، قطعات خودروهای سبک و سنگین و سایر قطعات خودرو از این فیلترها استفاده می‌کنند. با وجود امکان تامین مواد اولیه برای ساخت این فیلترها در کشور، به دلایل فناورانه هنوز شرکت‌های داخلی نتوانسته‌اند فیلتری قابل رقابت با نمونه‌های خارجی عرضه کنند.

به همین جهت ستاد ویژه توسعه فناوری نانو با همکاری آی‌چلنج و با هدف بهره‌مندی از توان فناوری کشور برای رفع این نیاز، اقدام به برگزاری چالش نوآوری “ساخت فیلتر فومی سرامیکی کاربید سیلیسیوم جهت ریخته‌گری قطعات چدن” نموده است. کلیه علاقمندان به توسعه فناوری و ساخت فیلتر فومی سرامیکی، می‌توانند به طور رایگان در این چالش ثبت‌نام کنند. برنده نهایی در این چالش، جایزه نقدی ۳۰ میلیون تومانی را از آن خود خواهد کرد.

این چالش به‌ دنبال توسعه راهکارهایی مبتنی بر فناوری نانو جهت تولید فیلتر فومی سرامیکی بر پایه کاربید سیلیسیوم است که قابل استفاده برای ریخته‌گری انواع قطعات از جنس چدن خاکستری باشد و آن را در برابر شکست، خوردگی و شوک حرارتی محافظت کند. لازم به توجه است که علی‌رغم تاکید بر خاصیت مقاومت مکانیکی بالا، دارا بودن سایر خواصی نظیر اندازه حفرات و میزان تخلخل مناسب، قابلیت عبوردهی و سطح مقطع ویژه مناسب با حداقل افت فشار حین عبور مذاب و به ویژه بازده بالا در جذب آخال به عنوان مزیت‌های طرح در نظر گرفته خواهند شد.

 

 

ملاحظات فنی چالش:

*روش تولید انتخابی باید تکرارپذیر، مقیاس‌پذیر و از نظر قیمت تمام‌شده از قابلیت صنعتی‌شدن (تولید انبوه) برخوردار باشد.

*ماده یا مواد اولیه مورد استفاده و همچنین فرایند ساخت نباید سمی بوده یا برای انسان/محیط زیست مخاطره جدی دربرداشته باشد.

*ارزان بودن، سهولت دسترسی و تامین مواد اولیه مصرفی و فرایند تولید فیلتر فومی سرامیکی، از معیارهای اصلی این چالش است.

*ماده پایه فیلتر کاربید سیلیسیوم ((KFF-1)SiC) است.

*سایز حفرات و تخلخل (PPI) معادل ۲۰

*میزان تخلخل فیلتر فومی سرامیکی حدود ۹۰%

*درجه دیرگدازی ۱۵۰۰ درجه سانتی‌گراد

*استحکام خمشی ۰/۱ مگاپاسکال

*استحکام فشاری ۹ مگاپاسکال

*مقاومت در برابر شوک حرارتی (time/1100⁰C) ≥۶

*فیلتر باید در دمای ذوب‌ریزی و تحت فشار مذاب پایدار باشد.

 

 

انتشار رایگان گزارش رویدادها و اخبار مهم کسب و کارهای صنعتی در عصرمواد

 

 

۲- افزایش کیفیت سنگ موس (ساب) مورد استفاده در صنایع ریخته‌گری

 

سنگ موس (ساب) کاربرد گسترده‌ای در صنایع مختلف دارد: یکی از این کاربردها در صنعت ریخته‌گری است. سنگ موس (ساب)، سنگی است که برای سایش بخشی از فلز و ایجاد پخ استفاده می‌شود و به کمک آن می‌توان انواع فلزات را به خوبی صاف و پرداخت کرد. عملیات سایش به وسیله سنگ موس (ساب) با سوارکردن آن روی سنگ جت و بهره‌گرفتن از سرعت بالای گردش سنگ جت، انجام می‌شود. با توجه به اندازه‌های مختلف سنگ‌های جت موجود در بازار، سنگ‌های موس (ساب) نیز در ابعاد و قطرهای گوناگون تولید و روانه بازار می‌شوند.

از این‌رو ما در ستاد ویژه توسعه فناوری نانو به دنبال توسعه فناوری “ساخت و بهبود دوام سنگ موس (ساب) بر پایه ذرات اکسید آلومینیوم جهت صیقل دادن و دستیابی به ابعاد و کیفیت نهایی سطح ناصاف قطعات ریخته‌گری شده” توسط شرکت‌های فناور و دانش‌بنیان، دانشجویان و اعضای هیات علمی دانشگاه‌ها و سایر پژوهشگران و فناوران کشورمان هستیم. کلیه علاقمندان می‌توانند به‌ طور رایگان در این چالش شرکت کنند و از تسهیلات حمایتی ۷۰ میلیون ریالی شامل کمک‌هزینه نقدی و اعتبار شبکه آزمایشگاهی در مرحله اول و جایزه نقدی ۳۰۰ میلیون ریالی ویژه برنده نهایی چالش بهره‌مند شوند. برندگان مرحله دوم چالش همچنین برای توسعه فناوری و تجاری‌سازی محصول خود تا مرحله تولید انبوه مورد حمایت و پشتیبانی ستاد توسعه فناوری نانو قرار خواهند گرفت.

این چالش به‌ دنبال توسعه راهکارهایی مبتنی بر فناوری نانو جهت تولید و بهبود عملکرد و افزایش دوام سنگ‌های ساب مرسوم بر پایه اکسید آلومینیوم است که قابل استفاده در صنعت ریخته‌گری باشد. این سنگ برای سایش چدن خاکستری با بار برداری زیاد استفاده می شود. دقت نهایی قطعه سنگ خورده به صورت تقریبی بهتر از یک میلیمتر در یک متر است. این فرآیند در واقع پلیسه‌های اضافی را از روی سطوح سیلندر بر می‌دارد. انتظار می‌رود که ۴ هزار قطعه سیلندر را بتواند پرداخت نماید.

 

 

ملاحظات فنی چالش:

*روش تولید انتخابی باید تکرارپذیر، مقیاس‌پذیر و از نظر قیمت تمام‌شده از قابلیت صنعتی‌شدن (تولید انبوه) برخوردار باشد.

*ماده یا مواد اولیه مورد استفاده و همچنین فرآیند ساخت نباید سمی بوده یا برای انسان/محیط زیست مخاطره جدی دربرداشته باشد.

*استفاده از ذرات ساینده محدودیت خاصی ندارد و تنها کارآیی محصول نهایی حائز اهمیت است.

*ارزان بودن و سهولت دسترسی و تامین مواد اولیه مصرفی و فرآیند تولید، از معیارهای اصلی این چالش است.

*نانومواد مورد استفاده در حجم سنگ و در میان خمیر آماده شده باید به طور یکنواخت پخش شوند.

*فرآیند معمولاً بدون مایع خنک‌کننده استفاده می‌شود. دمای دیرگدازی موردنظر بالاتر از ۲۵۰۰ درجه سانتیگراد است.

*هندسه کاملاً استوانه ای و یا دیسکی شکل است.

*میزان تخلخل خاصی مدنظر نیست. این سنگ برای خشن‌کاری استفاده می‌شود و در نتیجه توانایی باربرداری زیاد مد نظر است. این نوع سنگ ها معمولاً خشونت سطحی خاصی دارند. به دلیل انباشت و چسبندگی نسبی کم براده چدن در قیاس با فلزاتی مانند آلومینیوم حفرات بزرگ نیاز نیست. فناور باید با در نظر گرفتن پارامترهای سختی و اندازه دانه مواد اولیه در اختیار خود و بررسی جداول استاندارد دست به انتخاب بزند.

*به دلیل کاربری خشن‌کاری در این کاربرد سرعت باربرداری مهم است. اندازه ذرات ساینده می‌توانند از مرتبه میلی متری و یا چند دهم میلی متری باشند. برای بار برداری از چدن خاکستری فناور می‌تواند با جستجو به محدوده مجاز اندازه دانه واقف شود.

*سنگ هم به صورت خشک و هم با آب صابون باید بتواند کار کند.

*ذرات ساینده مورد استفاده در محصول باید از نوع اکسید آلومینیوم باشد.

*آزمون ضربه و فشار جانبی یک‌طرفه و سه‌طرفه را مطابق استاندارد DIN EN 12413 پاس کند.

*در آزمون نیروی خمشی براساس استاندارد DIN EN 12326 نتایج مطلوب ارائه دهد.

*آزمون دور تلاشی تا rpm 25000 براساس استاندارد های DIN EN 12413 و DIN EN 12326 را با موفقیت پشت سر بگذارد.

*مواردی از جمله انتخاب و بهبود خواص بایندر، انتخاب فیلرها و ذرات ساینده و نیز عملیات پخت مد نظر قرار گیرند.

 

 

۳- ساخت پوشش‌های شفافِ ضد اثر انگشت روی سطوح فلزی

 

امروزه حفظ پاکیزگی و زیبایی ظاهری به یکی از نیازمندی‌های مهم و چالش‌برانگیز در استفاده از تجیزات تعاملی، بسته‌بندی، فضای داخلی خودرو، ساختمان، دکوراسیون داخلی منزل ، لوازم خانگی، و صنایع اپتیک تبدیل شده است. اثرانگشت و لک باقی‌مانده از آن، اصلی‌ترین عامل مشکل‌آفرین در این گونه سطوح است که می‌تواند استفاده از آن‌ها را برای کاربران ناخوشایند و دشوار کند. در راستای حل این مسئله ظرفیت فناوری نانو در توسعه پوشش‌های ضد اثر انگشت، قابل توجه است.

به همین جهت ستاد ویژه توسعه فناوری نانو با همکاری آی‌چلنج و با هدف ساخت پوشش‌های شفاف ضد اثر انگشت، قابل استفاده بر روی سطوح مختلفی از جمله فولاد ضدزنگ، برخی از انواع سطوح پلیمری و شیشه‌ها، اقدام به برگزاری چالش نوآوری “ساخت پوشش‌های شفافِ ضد اثر انگشت روی سطوح فلزی” نموده است. این پوشش‌ها می‌توانند به ‌صورت اسپری اعمال شوند یا طی فرآیند ساخت محصول اصلی، روی سطح مورد نظر پوشش داده شوند. کلیه علاقمندان به توسعه فناوری و ساخت پوشش‌های ضد اثر انگشت، می‌توانند به طور رایگان در این چالش ثبت‌نام کنند. برنده نهایی در این چالش، جایزه نقدی ۳۰ میلیون تومانی را از آن خود خواهد کرد.

 

 

 

معیارهای ارزیابی چالش:

 

*خاصیت ضد اثر انگشت (آزمون پیشنهادی: بررسی نوری توسط آزمون ضد اثر انگشت با استفاده از نمونه عرق و اثر انگشت مصنوعی)

*چسبندگی (آزمون پیشنهادی: cross-cut طبق استاندارد ASTM D 3359)

*دوام و ماندگاری (آزمون پیشنهادی: مقاومت در برابر اعمال ۱۰۰۰ سیکل سایشی تحت نیرویی معادلِ قرار گرفتن یک وزنه ۵۰۰ گرمی روی جسم ساینده)

*مقاومت در برابر تنش حرارتی (آزمون پیشنهادی: مقاومت در برابر شوک حرارتی از ۱۵ تا ۱۴۵ درجه سانتی‌گراد را به مدت ۳۰ چرخه حرارتی ۵ دقیقه‌ای تحمل کند.)

*مقاومت در برابر پرتو فرابنفش و رطوبت (آزمون پیشنهادی آزمون ASTM G53-96)

*مقاومت در برابر حلال‌های شیمیایی (آزمون پیشنهادی: مقاومت در برابر حلال‌های مرسوم)

*مقاومت بالا در برابر اسید و باز (آزمون پیشنهادی آزمون: کلریدریک اسید (۲=pH) و سدیم هیدروکسید (۱۲=pH)، به مدت ۴۸ ساعت)

*مقاومت در برابر خوردگی (آزمون پیشنهادی: تست اتاق مه نمکی یا سالت اسپری طبق ASTM B117-09)

*علاوه بر موارد فوق در صورتی که پوشش خواص ویژه دیگری نظیر آنتی باکتریال را داشته باشد، مزیت محسوب می شود.

 

ارسال دیدگاه