وتشكل عمليات المعالجة الحرارية في عملية التصنيع جزءاً لا يتجزأ من تصنيع الآلات، وهي مهمة لتحسين أداء الصلدات وصلابتها ومقاومتها للتآكل. ومع تطور التكنولوجيا، فإن البحوث المتعلقة بعمليات المعالجة الحرارية للمكثفات تزداد عمقا. يهدف هذا البحث إلى استكشاف الحالة الراهنة للبحث والتطوير في مجال المعالجة الحرارية للمشدات والتطلع إلى الاتجاهات والتوقعات المستقبلية.
تتناول البحوث المتعلقة بعمليات المعالجة الحرارية للمشدات، في المقام الأول، تعزيز السطوح، والإجهاد المتبقي، والتشوه، ومقاومة التآكل. التعزيز السطحي هو تحسين صلابة الأسطح الصلبة وتحملها ومقاومتها للإجهاد من خلال المعالجة الحرارية، مثل عمليات الكربونية، النيتروجين، وحقن الأيونات، وما إلى ذلك. وتتعلق دراسات الإجهاد المتبقية أساساً بتوليد الإجهاد وتوزيعه وإزالته أثناء المعالجة الحرارية لتفادي تركيز الإجهاد الذي يؤدي إلى تشتيت أو تشوه وحدات التثبيت. وتركز دراسات التشوه على تدفق المواد وأنماط التشوه أثناء العمليات الحرارية للتحكم في دقة حجم المنتج واستقراره. أما دراسات المقاومة للتآكل، فتتناول السلوك التآكل للثبات في بيئة الخدمة والعوامل المؤثرة فيها، وتهدف إلى زيادة العمر النافع للثبات.
ومع ظهور مواد جديدة والطلب المتزايد على أتمتة الإنتاج وحكمته، فإن الاتجاهات والتوقعات المستقبلية لعمليات المعالجة الحرارية للقوى الصلبة تتضح في المقام الأول في المجالات التالية:
تطبيقات المواد والتكنولوجيات الجديدة: مثل استخدام المواد العالية الأداء مثل الصلب غير القابل للصدأ عالي الكثافة، سبائك التيتانيوم، سبائك الألومنيوم، مما سيزيد من تحسين أداء وعمر وحدات التثبيت.
تنفيذ خطوط الإنتاج الذكية والأتمتة: تشغيل أتمتة خطوط الإنتاج واستمرارها وفكرها من خلال إدخال الروبوتات، ونظم التحكم المؤتمتة، ومعدات الكشف الذكية، وزيادة كفاءة الإنتاج وخفض تكاليف الإنتاج.
التصنيع الأخضر والتنمية المستدامة: التركيز على استهلاك الطاقة في المعالجة الحرارية، والتلوث البيئي، وما إلى ذلك، وتطوير تكنولوجيات المعالجة الحرارية الخضراء، مثل المعالجة الحرارية الفراغية، والمعالجة الحرارية بالترددات العالية، وما إلى ذلك، لتحقيق التنمية المستدامة في الصناعة التحويلية.
متعدد التخصصات والتعاون: يشمل مجالات متعددة من علوم المواد، والفيزياء، والكيمياء، والميكانيكا، وهناك حاجة إلى تعزيز التقاطع والتعاون بين التخصصات من أجل تشجيع الابتكار والتطوير المتواصلين لتكنولوجيات المعالجة الحرارية للقوى.
وقد أسفرت عمليات البحث والتطوير في مجال المعالجة الحرارية للمشدات عن بعض النتائج التي تم استكشافها بتعمق في مجالات تقوية السطح، الإجهاد المتخلف، والتشوه، المقاومة للتآكل. ومع ذلك، هناك بعض أوجه القصور، مثل عدم كفاية البحوث المتعلقة بعمليات المعالجة الحرارية للمواد الجديدة، وعدم استخدام خطوط الإنتاج الذكية والأتمتة على نطاق واسع، واستمرار الحاجة إلى مزيد من التطوير لمفهوم التصنيع الأخضر والتنمية المستدامة.
من أجل مواصلة تطوير عملية المعالجة الحرارية للمشدات، يلزم التركيز على المجالات التالية:
إجراء دراسات متعمقة عن عمليات المعالجة الحرارية للمواد الجديدة: استكشاف طرق مناسبة للمناولة الحرارية لتحسين أداء وعمر وحدات التثبيت الجديدة للمواد ذات الأداء العالي مثل الصلب غير القابل للصدأ عالي الكثافة، سبائك التيتانيوم والألومنيوم.
زيادة استخدام الآلات الذكية واستخدام خطوط الإنتاج المؤتمتة: تحسين كفاءة الإنتاج وخفض تكاليف الإنتاج من خلال إدخال الروبوتات المتطورة، ونظم التحكم المؤتمتة، ومعدات الكشف الذكية، وتعزيز أتمتة خطوط الإنتاج واستمرارها وحكمتها.
تعزيز مفهوم التصنيع الأخضر والتنمية المستدامة: زيادة التركيز على استهلاك الطاقة في المعالجة الحرارية، والتلوث البيئي، وما إلى ذلك، والعمل بنشاط على تطوير تكنولوجيات المعالجة الحرارية الخضراء، مثل المعالجة الحرارية الفراغية، والمعالجة الحرارية بالترددات العالية، وما إلى ذلك، لتحقيق التنمية المستدامة في الصناعة التحويلية.
تعزيز الترابط والتعاون بين التخصصات: إن التكامل بين عدة مجالات مثل علوم المواد، والفيزياء، والكيمياء، والميكانيكا، سيتيح فرصاً جديدة لتطوير تكنولوجيات المعالجة الحرارية للمكونات الصلبة، وتعزيز الابتكار والتطوير المتواصلين للتكنولوجيا من خلال التعاون المتعدد التخصصات.
