به گزارش صنعت ساختمان به نقل از خبرگزاری تسنیم، لاستیکهای صنعتی به عنوان اجزای حیاتی در صنایع بزرگ، نقش بسیار مهمی در عملکرد و ایمنی تجهیزات ایفا میکنند. این لاستیکها در شرایط دشوار محیطی مانند فشارهای بالا، دماهای متغیر و تماس با مواد شیمیایی گوناگون مورد استفاده قرار میگیرند، بنابراین دوام و کیفیت آنها تأثیر مستقیمی بر بهرهوری و ایمنی صنایع دارد. در این راستا، فناوری هستهای و به ویژه تکنیکهای پرتودهی به عنوان ابزاری پیشرفته برای کنترل کیفیت این محصولات مطرح شدهاند. این روشها امکان بررسی دقیق ساختار داخلی، شناسایی عیوب پنهان و حتی اصلاح خواص مکانیکی لاستیکها را فراهم میکنند.
ضرورت و اهمیت کنترل کیفیت لاستیکهای صنعتی بیش از پیش احساس میشود، زیرا ترکهای ریز، حفرههای داخلی و ضعف در ساختار این مواد میتواند منجر به حوادث جدی و توقف عملیات در صنایع مختلف شود. در صنایعی مانند حملونقل و نفت و گاز، خرابی لاستیکها میتواند خسارتهای سنگینی به بار آورد. کنترل کیفیت دقیق لاستیکهای صنعتی نه تنها ایمنی را افزایش میدهد، بلکه طول عمر تجهیزات را نیز بهبود میبخشد. فناوری هستهای با ارائه دادههای دقیق و غیرمخرب، به یک ضرورت برای صنایع مدرن تبدیل شده است.
مبانی علمی فناوری هستهای در کنترل کیفیت بر استفاده از اصول فیزیک پرتو برای بررسی و اصلاح مواد استوار است. پرتوهای گاما، نوترون و الکترون قابلیت نفوذ بالایی در مواد دارند و میتوانند ساختار داخلی لاستیکها را آشکار کنند. تغییر در جذب یا پراکندگی این پرتوها اطلاعات ارزشمندی درباره یکنواختی، تراکم و وجود عیوب ارائه میدهد. علاوه بر این، پرتودهی میتواند با ایجاد پیوندهای عرضی در زنجیرههای پلیمری، خواص مکانیکی لاستیک را بهبود بخشد.
یک سامانه کنترل کیفیت مبتنی بر فناوری هستهای شامل بخشهای اصلی زیر است: منبع پرتو (مانند کبالت-60، سزیم-137 یا شتابدهندههای الکترونی)، دتکتورهای حساس، واحد پردازش داده و نرمافزارهای تحلیلی. در این سامانه، لاستیکها در معرض پرتو قرار گرفته و نتایج به صورت تصاویر یا دادههای کمی ارائه میشود. تجهیزات حفاظتی نیز برای حفظ ایمنی کارکنان، جزء جداییناپذیر این سامانه هستند.
لاستیکهای صنعتی در صنایع مختلفی کاربرد دارند، از جمله تایرهای بزرگ ماشینآلات معدنی، نوارهای نقاله در صنایع فولاد و سیمان، شیلنگهای مقاوم در برابر مواد شیمیایی و ضربهگیرهای دریایی. کنترل کیفیت این محصولات با استفاده از فناوری هستهای، اعتماد صنایع به عملکرد پایدار آنها را افزایش میدهد. علاوه بر این، کاربرد این فناوری در خطوط تولید تایرهای سنگین و محصولات خاص پزشکی و هوافضا نیز رو به گسترش است.
اجرای فناوری هستهای در کنترل کیفیت لاستیکها نیازمند رعایت استانداردهای سختگیرانه است. سازمان بینالمللی استانداردسازی (ISO)، کمیسیون بینالمللی الکتروتکنیک (IEC) و آژانس بینالمللی انرژی اتمی (IAEA) دستورالعملهایی برای استفاده ایمن و دقیق از پرتودهی ارائه کردهاند. این دستورالعملها شامل انتخاب دوز مناسب، ایمنی پرتو و ارزیابی نتایج هستند. رعایت این چارچوبها کیفیت و پذیرش جهانی محصولات را تضمین میکند.
بهکارگیری فناوری هستهای در کنترل کیفیت لاستیکها ممکن است هزینههای اولیه بالایی داشته باشد، اما در بلندمدت منافع اقتصادی زیادی ایجاد میکند. کاهش خرابی تجهیزات، افزایش عمر مفید لاستیکها و کاهش توقف خطوط تولید از جمله این مزایا هستند. صنایع میتوانند با تولید محصولات مطمئنتر، سهم بیشتری از بازار جهانی را به دست آورند. این سرمایهگذاری به ویژه برای کشورهایی که صادرکننده محصولات لاستیکی هستند، اهمیت مضاعفی دارد.
فرآیند اجرای کنترل کیفیت با پرتو شامل مراحلی نظیر آمادهسازی نمونه، تابش پرتو، ثبت دادههای جذب و پراکندگی، تحلیل نتایج و تصمیمگیری درباره کیفیت نهایی است. شدت و نوع پرتو بسته به ضخامت و نوع لاستیک تنظیم میشود. در این فرآیند، آزمایشهای مکانیکی و فیزیکی نیز برای تأیید نتایج پرتودهی انجام میشوند. ترکیب دادههای پرتویی و مکانیکی، ارزیابی جامعی از کیفیت محصول به دست میدهد.
روشهای سنتی مانند آزمونهای مکانیکی یا شیمیایی تنها بخشی از کیفیت لاستیک را بررسی میکنند و اغلب مخرب هستند. در مقابل، فناوری هستهای امکان بررسی غیرمخرب و کامل ساختار داخلی را فراهم میآورد. دقت بالاتر، سرعت بیشتر و قابلیت تحلیل همزمان چند ویژگی از دیگر مزایای این فناوری است که آن را به ابزاری بیرقیب در صنایع بزرگ تبدیل کرده است.
با وجود مزایا، استفاده از فناوری هستهای در کنترل کیفیت لاستیکها با چالشهایی نیز روبهرو است. هزینه بالای تجهیزات، نیاز به آموزش متخصصان، الزامات ایمنی پرتو و نگرانیهای عمومی از جمله موانع اصلی هستند. همچنین، برخی کشورها زیرساخت لازم برای استفاده از این فناوری را ندارند. رفع این چالشها نیازمند همکاریهای بینالمللی، سرمایهگذاری در پژوهش و اطلاعرسانی عمومی است.
یکی از مشکلات اساسی لاستیکهای صنعتی، ترکهای میکروسکوپی ناشی از فشار و تغییرات دمایی است. این ترکها در ابتدا کوچک و نامرئیاند اما با گذر زمان گسترش یافته و موجب شکست قطعه میشوند. پرتودهی گاما یا الکترونی با تغییر در پیوندهای مولکولی لاستیک و افزایش چگالی شبکه پلیمری، مقاومت ماده را در برابر رشد ترکها بالا میبرد. این فرآیند نه تنها دوام لاستیک را افزایش میدهد بلکه قابلیت استفاده آن در شرایط سخت صنعتی را نیز تقویت میکند.
پیشرفتهای اخیر در حوزه پرتودهی موجب بهبود کارایی کنترل کیفیت لاستیکها شده است. استفاده از پرتودهی ترکیبی (گاما + الکترون)، افزودن نانوذرات همزمان با پرتودهی و بهرهگیری از هوش مصنوعی برای تحلیل تصاویر پرتو از جمله این نوآوریها هستند. این دستاوردها باعث افزایش دقت شناسایی عیوب و بهینهسازی فرآیند تولید شدهاند. در آینده، فناوری پرتودهی میتواند با اینترنت اشیاء صنعتی ادغام شود و کنترل کیفیت هوشمند و لحظهای را ممکن سازد.
مطالعات موردی و نمونههای عملی نشان دادهاند که در برزیل، از پرتودهی برای ارزیابی کیفیت تایرهای معدنی استفاده شده و نتایج نشان داده است که مقاومت در برابر سایش تا 25 درصد افزایش یافته است. در کره جنوبی، پروژههای مشترکی میان دانشگاهها و کارخانههای لاستیکسازی نشان دادهاند که پرتودهی میتواند طول عمر تسمههای صنعتی را به طور چشمگیری افزایش دهد. در ایران نیز پژوهشهای دانشگاهی اثر مثبت پرتودهی بر کاهش جذب آب و افزایش استحکام لاستیکها را تأیید کردهاند.
پرتودهی هستهای روشی پاک در مقایسه با استفاده از مواد شیمیایی سختکننده محسوب میشود. این روش پساب یا آلاینده شیمیایی تولید نمیکند و مصرف مواد شیمیایی در فرآیند تولید را کاهش میدهد. همچنین، افزایش عمر مفید لاستیکها موجب کاهش ضایعات صنعتی و کاهش دفن مواد پلیمری در محیط زیست میشود. این مسئله فناوری پرتودهی را به ابزاری سازگار با توسعه پایدار تبدیل میکند.
استفاده از فناوری پرتودهی در کنترل کیفیت لاستیکها مزایای اقتصادی متعددی دارد. کاهش هزینه تعمیر و نگهداری، کاهش توقف خط تولید و افزایش قابلیت اطمینان تجهیزات صنعتی از جمله این مزایا هستند. در سطح کلان، کشورهایی که از این فناوری بهره میبرند میتوانند سهم بیشتری از بازار جهانی محصولات لاستیکی بهدست آورند و مزیت رقابتی پایدارتری ایجاد کنند.
انتظار میرود که در آینده نزدیک پرتودهی به یک فناوری استاندارد در صنایع لاستیکسازی تبدیل شود. با توسعه شتابدهندههای کوچکتر و مقرونبهصرفه، استفاده از پرتودهی حتی در کارخانههای کوچک نیز امکانپذیر خواهد شد. ترکیب این فناوری با سنسورهای هوشمند میتواند امکان پایش لحظهای کیفیت محصولات را فراهم کند و صنایع را به سمت تولید هوشمند سوق دهد.
دانشگاهها و مؤسسات تحقیقاتی نقش مهمی در توسعه فناوری پرتودهی برای لاستیکهای صنعتی دارند. آنها با انجام پژوهشهای بنیادی در زمینه اثر دوز پرتودهی بر خواص مکانیکی، طراحی آزمایشهای کاربردی و ارائه مدلهای تئوریک، مسیر تجاریسازی این فناوری را هموار میکنند. همچنین، تربیت متخصصان پرتودهی و علوم مواد یکی از وظایف کلیدی مراکز علمی برای پشتیبانی صنایع است.
برای توسعه کاربرد پرتودهی در صنعت لاستیک، نیاز به حمایتهای دولتی وجود دارد. سرمایهگذاری در زیرساختهای پرتودهی، اعطای وام به صنایع، تدوین استانداردهای ملی و ایجاد مراکز مشترک تحقیق و توسعه از جمله اقدامات کلیدی هستند. همکاری با سازمانهای بینالمللی مانند IAEA میتواند به انتقال دانش و فناوری کمک کند و موجب رشد سریعتر این حوزه شود.
صنایع لاستیک باید به چند نکته توجه کنند: انتخاب دوز مناسب پرتودهی، اجرای آزمونهای مکانیکی و شیمیایی پس از فرآیند، آموزش نیروی انسانی متخصص، و اطلاعرسانی به مصرفکنندگان درباره ایمنی محصولات پرتودهیشده. این اقدامات به پذیرش بیشتر فناوری کمک کرده و استفاده پایدار آن را تضمین میکند.
فناوری هستهای در کنترل کیفیت لاستیکهای صنعتی ابزاری مؤثر، ایمن و پایدار است که موجب افزایش دوام، کاهش سایش و بهبود عملکرد در شرایط سخت میشود. این فناوری نه تنها کیفیت محصولات را ارتقا میدهد، بلکه مزایای اقتصادی و زیستمحیطی نیز دارد. با وجود چالشهایی مانند هزینه اولیه و نیاز به زیرساخت، آینده پرتودهی در صنعت لاستیک بسیار روشن است و میتواند به یک فناوری استاندارد جهانی تبدیل شود.
منبع: خبرگزاری تسنیم
