محاسبه وزن مواد بار کوره های ذوب، اغلب از راه موازنه جرم ساده عناصر آلیاژی در مواد ورودی و مذاب خروجی انجام می شود. اما در فرایندهای ذوب، پیچیدگی ها و پدیده های گوناگونی هست که اغلب در محاسبات موازنه جرم نادیده گرفته می شود و سبب عدم اطمینان در محاسبه بار کوره می گردد. خطای محاسبه، باعث اصلاح چندباره ذوب، تأخیر در تخلیه، افزایش هزینه و کاهش کیفیت مذاب می شود. در پژوهش حاضر تلاش بر این بوده که پیچیدگی ها و جنبه های مهم مساله ذوب، که اغلب نادیده گرفته شده، در کوره شناسایی و در یک مدل ریاضی مناسب درنظر گرفته شود. هدف پژوهش حاضر توسعه مدلی است، که نه تنها وزن مواد اولیه برای ترکیب شیمیایی ذوب هدف را بهینه سازی کند، بلکه هدررفت ناهمگن عناصر آلیاژی، ناخالصی های غیرفلزی مواد بار، و اصلاح ذوب اولیه در کوره را نیز درنظر بگیرد. این مقاله، یک مدل بهینه سازی استاندارد و یک الگوریتم حلقه ی تکرار برای موازنه جرم غیرخطی مساله ذوب ارایه می کند. یک مساله ذوب آلیاژ برنج با 7 عنصر آلیاژی و 8 نوع مواد بار در مقیاس صنعتی طرح و بررسی گردید، تا کارکرد مدل را مورد آزمایش قرار دهد. نتایج عددی مدل کسر وزنی مواد اولیه، و وزن و ترکیب شیمیایی ذوب اصلاح شده را با کمترین هزینه مواد نشان می دهد. تحلیل بهینه بودن جواب، تایید کرد که کمترین مقدار هزینه به دست آمده است. مدل استاندارد غیرخطی، ابزاری قابل اعتماد و سریع برای بهینه سازی هزینه و محاسبه بار کوره است که پتانسیل های قابل توجهی برای کاهش هزینه و تسهیل اتوماسیون صنعتی فرایند ذوب ایجاد می کند.

آلیاژ منیزیم AZ91 ریختگی یکی از پرکاربردترین آلیاژهای منیزیم است. این آلیاژ به علت دمای یوتکتیک پایین و همچنین حضور ترکیبات بین فلزی در دمای یوتکتیک از جمله آلیاژهای حساس به ذوب شدگی در روش های جوشکاری ذوبی و جوش همزن اصطکاکی نقطه ای است. هدف از این پژوهش، مطالعه رفتار ذوب شدگی آلیاژ AZ91 در حین فرایند جوشکاری همزن اصطکاکی نقطه ای است. برای این منظور فرایند جوشکاری همزن اصطکاکی نقطه ای در دو سرعت چرخشی متفاوت 1000 و 2500 دور بر دقیقه و زمان ماند یک ثانیه بر روی ورق هایی از جنس AZ91 و با ضخامت 10 میلی متر انجام شد. نتایج نشان داد در سرعت چرخشی پایین پدیده غالب خردایش مکانیکی، توزیع مجدد و انحلال رسوبات γ,است. درحالی که در سرعت چرخشی بالا پدیده غالب ذوب شدگی است. انجماد مجدد مذاب تشکیل شده منجر به جایگزینی ساختار یوتکتیک معمولی با ذرات γ,یوتکتیک می شود. علاوه بر آن با نزدیک شدن به منطقه همزده شده ذوب شدگی تشدید می شود. همچنین حضور لایه مذاب در امتداد مرزدانه سبب کاهش استحکام مرز دانه و وقوع ترکیدگی ذوب شدگی می شود.

در این تحقیق تأثیر چرخه های مختلف انجماد-ذوب بر سرعت امواج فشاری و چگالی سنگ شیست بررسی شده است. بدین منظور، ابتدا 13 عدد گمانه در معدن انگوران حفاری و تعداد 25 نمونه استوانه ای آماده سازی گردید. سپس، نمونه ها در آزمایشگاه با استفاده از فرآیند انجماد-ذوب هوازده و پارامترهای سرعت امواج فشاری و چگالی خشک نمونه ها در چرخه های 0، 7، 15، 40 و 75 اندازه گیری گردید. تحلیل نتایج نشان دهنده کاهش نمایی سرعت امواج فشاری (50% کاهش) و چگالی خشک (20% کاهش) به ازای افزایش تعداد چرخه های انجماد-ذوب می باشد. همچنین، سرعت امواج فشاری با افزایش چگالی خشک به صورت نمایی افزایش می یابد. با برازش نتایج حاصله، دو رابطه تجربی مجزا جهت محاسبه سرعت موج فشاری و چگالی خشک در سنگ شیست به ازای چرخه های مختلف انجماد-ذوب و یک رابطه هم بین سرعت موج فشاری و چگالی خشک ارائه شده است. بعلاوه، بافت نمونه ها هم در حالت بکر و هم پس از اعمال 75 چرخه انجماد-ذوب به وسیله میکروسکوپ الکترونیکی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاصله نشان دهنده متراکم بودن بافت نمونه ها قبل از هوازدگی و افزایش فاصله بین ناپیوستگی ها بعد از هوازدگی می باشد. در نهایت، نتایج اعتبارسنجی نشان داد که همخوانی خوبی بین خروجی حاصل از تحقیق حاضر و مطالعات قبلی وجود دارد.

در این پژوهش، سرباره های ذوب آلیاژآلومینیم AA8011 از کوره های ذوب و نگهدارنده ریورب در کارخانجات تولید محصولات آلومینیمی استفاده شد. این سرباره ها در درجه حرارت های 750، 800، 850 و 900 درجه سانتیگراد در کوره بوته ای حرارت داده شدند. از کاورال 11 برای پوشاندن سطح سرباره ها در بوته استفاده شد. سپس سرباره ها به پاتیل چدنی پیش گرم شده که در کف آن سوراخی به قطر 3 سانتیمتر تعبیه شده بود، منتقل شد. در این مرحله نیز از مقدار 1% کاورال 11 استفاده شد. مخلوط سرباره موجود در پاتیل در چهار سرعت 100، 200، 250 و 300 دور در دقیقه به مدت 15 دقیقه هم زده شد و مذاب خروجی از کف در قالب های شمش بارریزی شد. نتایج بررسی ها نشان داد که مقدار آلومینیم بازیافت شده از سرباره آلومینیمی در دمای Cº 850 و سرعت چرخشRPM 250 نسبت به سایر شرایط بیشتر بوده و تصاویر میکروسکوپی نشان داد که کمترین میزان آخال در مذاب بازیافت شده در این شرایط به دست می آید. آنالیز شیمیایی نشان داد که سرباره بازیافتی، ترکیب شیمیایی تقریبا مشابه با مذاب اولیه داشته و با این عملیات تا حدود 8/66 درصد سرباره قابلیت بازیافت و برگشت به چرخه تولید را دارد که علاوه بر محاسن اقتصادی، بر حفاظت از محیط زیست نیز موثر است.

فرضیه: الیاف با دمای ذوب کم، قدرت اتصال زیادی با سایر الیاف داشته و افزون بر این دمای ذوب کنترل پذیر و فرایندپذیری خوبی دارند. در حال حاضر، این الیاف در تولید منسوجات بی بافت برای کاربردهای نساجی، پزشکی و کشاورزی استفاده می شوند. در مطالعه حاضر، قابلیت ریسندگی دو نوع کوپلی استر با دمای ذوب کم و برخی خواص ساختاری و فیزیکی نخ چندرشته ای حاصل از آن بررسی شده است.روش ها: برای بررسی خواص چیپس های تهیه شده آزمون های گرماسنجی پویشی تفاضلی، آزمون تعیین دمای ذوب، آزمون شرایط خشک کردن و تعیین خواص مرتبط با رئولوژی انجام شد. سپس، نخ های چندرشته ای تولید و خواص آن ها بررسی شد. چگالی خطی، خواص کششی نخ، دمای ذوب، جمع شدگی گرمایی، خواص رئولوژیکی، پراش و گرمایی، ضریب دوشکستی نوری و سطح مقطع طولی نخ مطالعه شد. یافته ها: نتایج آزمون گرمایی چیپس های کوپلی استر با دمای ذوب کم نشان داد، پلیمرهای استفاده شده بلوری نیستند و دمای ذوب آن ها حدود 176 درجه سلسیوس است. دمای 60 درجه به مدت 24h برای خشک کردن چیپس ها کافی است و مذاب این مواد رفتاری گران رو نشان می دهد. دو نوع کوپلی استر با دمای ذوب کم ذوب ریسی شدند که در نهایت قابلیت مذاب ریسی کوپلی استر با گران روی ذاتی زیاد بهتر بود. اعمال فرایند کشش روی نخ نوریس بلافاصله پس از ریسندگی به منظور جلوگیری از تردشدگی رشته ها الزامی بود. نتایج بررسی خواص نخ های نوریس و کشیده شده نشان داد، بهترین شرایط تولید نخ نوریس زمانی ایجاد می شود که دمای اکستروژن  230 درجه سلسیوس و سرعت برداشت  2500m/min باشد. همه نمونه ها بدون ناحیه بلوری بودند، زنجیرهای پلیمری آرایش یافتگی داشته و حین مذاب ریسی پدیده های ناپایداری رئولوژیکی همچون شکست مذاب رخ نداد که باعث به هم ریختگی سطح مقطع الیاف شود.

در این پژوهش جهت غنی سازی بستنی از پودر کدوحلوایی در سه سطح 10، 20 و 30 درصد استفاده شد. نمونه ها از نظر ویسکوزیته ظاهری، بتاکاروتن، چربی، ماده خشک، پروتئین و آزمون چشایی مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج حاکی از آن بود که سرعت ذوب شدن بستنی های حاوی پودر کدوحلوایی به طور معنی داری کاهش یافت (05/0 >p). بیش ترین زمان ذوب شدن مربوط به تیمار شاهد بود. طبق یافته های بدست آمده مشخص گردید که غنی سازی بستنی با پودر کدوحلوایی سبب افزایش قابل ملاحظه ای در میزان ویسکوزیته تیمارها شد. نتایج اندازه گیری پروتئین نشان داد با افزایش مقدار پودر کدوحلوایی در نمونه های مختلف بستنی، مقدار این پارامتر افزایش می یابد (05/0

ساخت افزایشی که همچنین با نام چاپ سه بعدی شناخته می شود، روش جدیدی برای تولید ساختارهای پیچیده سه بعدی است. در چاپگر بر مبنای گداخت بستر پودر نواحی مشخصی از پودر مواد تحت تابش لیزر ذوب و سپس جامد می شود. در این پژوهش پارامترهای مرتبط با چاپگر ذوب/تفجوشی لیزری انتخابی (SLM/SLS) به طور تجربی و عددی بررسی می شود. از آنجاییکه چشمه های نوری مورد استفاده در چاپگر سه بعدی SLS لیزر پیوسته یا لیزر پالس بلند می باشند درنتیجه تولید و هدایت گرما فرآیند اصلی حاصل از برهم کنش تابش با ماده می باشد. از اینرو از معادله هدایت گرما برای شبیه سازی برهم کنش در نرم افزارکامسول استفاده می شود. برای ساخت بر مبنای گداخت بستر پودر از پودر پلاستیکی پلی اتیلن HDPE 3840UA به عنوان ماده تحت فرآیند و از یک لیزر دیودی با طول موج 450 nm و توان W 4 به عنوان چشمه لیزری استفاده می شود. از آنجایی که جذب پلی اتیلن خالص در طول موج nm 450 خیلی کم است، مخلوط آن با پودر گرافیت به عنوان افزودنی جاذب مورد استفاده قرار می گیرد. تاثیر دو پارامتر مهم در چاپ سه بعدی، توان لیزر مورد استفاده و سرعت روبش باریکه لیزری، بر کیفیت ذوب و پهنای خطوط جامد تولید شده از پودر پلی اتیلن بررسی می شود. نتیجه بررسی ها نشان داد که برای توان لیزری پایین در حدود W 0.3 سرعت روبش باید کمتر از mm/Min 600 تنظیم گردد و برای سرعت روبش نسبتا زیاد در حدود mm/Min 3000 توان لیزری بیش از W 2 نیاز است. خارج از این محدوده توان-سرعت هیچ ذوب یا حتی تفجوشی رخ نمی دهد.

روش ذوب انتخابی لیزر، یکی از روش های ساخت افزایشی است که در آن قطعات با ساختارهای هندسی متنوع به صورت لایه به لایه، توسط ذوب پودر فلز ایجاد می شود. گرادیان دما در محل ذوب، به پارامترهای فرآیند مانند سرعت اسکن و توان لیزر وابسته است که بر روی ابعاد حوضچه مذاب و کیفیت سطح تاثیر دارد. با توجه به ماهیت گذرا و ابعاد بسیار کوچک حوضچه مذاب، کنترل و اندازه گیری گرادیان دمای ایجاد شده و ابعاد حوضچه مذاب نسبتا دشوار است. در این مقاله از یک مدل اجزای محدود جهت تحلیل فرآیند و مطالعه اثر سرعت اسکن و توان لیزر، بر روی بستری از آلیاژ Ti6Al4V استفاده شده است. در این مطالعه ابتدا معادلات نظریه لیزر بررسی شد و پس از مدل سازی، صحت لیزر مدل شده با نمونه تجربی مورد مقایسه قرار گرفت. پس از صحت سنجی مدل سازی لیزر، فرآیند ذوب انتخابی لیزر بررسی و تحلیل اجزای محدود برای توان و سرعت های مختلف انجام شد. برای مدل سازی از فیزیک های مختلفی در نرم افزار، به طور هم زمان شامل انتقال حرارت همراه با معادلات تغییر فاز جامد به مایع، تنش سطحی (اثر مارانگونی) و جریان آرام سیال (معادلات ناویراستوکس) همراه با اثر گرانش استفاده شد. ابعاد حوضچه مذاب، گرادیان دما در راستاهای مسیر حرکت لیزر، پهنا و عمق لایه مذاب و همچنین بررسی پیدایش عیب اثر توپی شدن، مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج مدل عددی جهت صحت سنجی با مدل تجربی مقایسه شد که سازگاری مناسبی را با نمونه تجربی نشان می دهد.

شربت افرا یک شیرین کننده طبیعی است که می تواند جایگزین ساکارز شود. این ترکیب حاوی پلی فنول ها، آنتی اکسیدان ها، ترکیبات ترمیم کننده سلول های عصبی، کلسیم، آهن و سایر ترکیبات است که می تواند باعث ارتقای بهداشت تغذیه و امکان تولید محصولات کم کالری گردد. اصلی ترین نقش قندها در افزایش مطلوبیت محصول، مربوط به نقش شیرین کنندگی آنها، بهبود خصوصیت خامه ای و کمک به بارز شدن عطر و طعم میوه ای می باشد. با تمام فوایدی که ساکارز به عنوان یک شیرین کننده طبیعی دارد، اما به دلیل عوارض جانبی نامطلوب مصرف بالای آن توصیه نمی شود. هدف از انجام این پژوهش بررسی امکان جایگزینی شکر با شربت افرا و تأثیر آن بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی، رئولوژیکی، میکروبی و حسی بستنی بوده است. در این مطالعه شربت افرا در سطوح 0، 25، 50 و 75 درصد به عنوان جایگزین شکر برای تولید بستنی استفاده و بررسی شد. سپس آزمایشات فیزیکوشیمیایی، رئولوژیکی، میکروبی و حسی انجام شد. نتایج آزمون ها بر اساس طرح کاملا تصادفی در سطح احتمال 5% تجزیه و تحلیل شد. با افزایش درصد جایگزینی، مقدار ویسکوزیته و سفتی تیمارها به طور معنی داری افزایش یافت (05/0>p). مقدار ماده خشک، افزایش حجم، وزن مخصوص، سرعت ذوب به طور معنی داری کاهش یافت. بررسی نتایج آزمون-های حسی نشان داد که جایگزینی تا سطح 50 و 75 درصد تأثیر معنی داری بر پذیرش کلی در مقایسه با شاهد داشته است و جایگزینی در سطح 50 درصد به عنوان مناسب ترین سطح جهت جایگزینی انتخاب شد. با توجه به اینکه در کشور امکان بهره-برداری از درخت افرا وجود دارد، بنابراین از شربت افرا به تنهایی یا در ترکیب با سایر شیرین کننده ها می توان در محصولات غذایی گوناگون و دسرهای لبنی برای شیرین کردن، افزایش طعم، تولید محصولات کم کالری و رژیمی مناسب تمام سنین استفاده کرد.