فرآیند ساخت و تولید صفحات الکتریکی پارچه ای | تعبیرستان
فرآیند ساخت و تولید صفحات الکتریکی پارچه ایعلم و فناوریدانستنیها
×
بستن

فرآیند ساخت و تولید صفحات الکتریکی پارچه ای

در این مقاله فرآیند ساخت و تولید صفحات الکتریکی (Electric Board) از جنس پارچه به اختصار بررسی شده است. در زندگی روزمره تا به حال در صفحات الکتریکی زیادی و یا به عبارتی کیت های الکتریکی زیادی همانند صفحه اصلی کامپیوتر (مادر بورد) و یا انواع و اقسام صفحات دیگر برخورد کرده ایم. این صفحات معمولاً از موادی سخت ساخته می شوند به طوری که در درون ساختمان خود در نقاطی خاص رسانا و در نقاطی دگر نارسانا می باشند. و همچنین می توانند درجه حرارت های بالا را به راحتی تحمل نمایند. در این مقاله با الهام از صفحات الکتریکی متداول و خواص آنها به بررسی ساخت، صفحه ای از جنس پارچه پرداخته شده است که در ادامه به شرح آن پرداخته خواهد شد.
مقدمه
صفحات الکتریکی در ابعاد بسیار وسیع در زندگی روزمره مورد استفاده قرار می گیرند. کافی است به مادربورد کامپیوتر نگاه کنیم، که نوعی صفحه هوشمند و پیشرفته است و یا اگر به دورن تلویزیون نگاه کنیم با انواع صفحات الکتریکی روبه رو می شویم که همه آنها شامل تعداد زیادی خازن، آی سی، مقاومت، دیود و... می باشند. مشخصه اصلی این صفحات سخت بودن آنهاست، یعنی این صفحات حالت جامد و حالت صفحه ای سخت را دارا هستند که توسط پیچ از کناره ها به بدنه دستگاه متصل شده اند.
تمام این صفحات دارای حالت سخت و با ابعاد مشخص هستند که در درون ساختار خود شامل نقاطی خاص می باشند که بنا به کاربرد، آن نقاط از درون به هم متصل و یا آنکه از هم منفصل می باشند. نقاط متصل به هم در ساختار صفحه می تواند به صورت منظم و یا نامنظم باشد. چنانچه صفحه شامل نقاطی در درون ساختارش باشد که آن نقاط به صورت منظم به هم متصل شده باشد به آن صفحه ساده می گویند و چنانچه نقاط درون ساختار صفحه به صورت نامنظم و بنا به طرح مورد نظر به هم متصل باشد به آن صفحه حرفه ای گفته می شود، که در اکثر دستگاه ها از صفحه نوع دوم استفاده می شود و صفحه نوع اول بیشتر جنبه آزمایشگاهی دارد.
طراحی صفحه معمولاً توسط مهندسان الکترونیک صورت می گیرد و بسته به کاربرد صفحه، می تواند شامل نقاط ساده و مسیرهای ساده باشد و یا آنکه بسیار پیچیده بوده که معمولاً اجراء ساخت این صفحات توسط رایانه صورت می پذیرد. همان طور که بیان شد در صفحه الکتریکی، یک سری از نقاط به هم متصل هستند و در واقع آن نقاط جریان را به نقطه بعدی انتقال می دهند و در یک سری دیگر نقاط هیچ گونه اتصال الکتریکی به هم ندارند که این نقاط نمی توانند هادی جریان بین خویش باشند. همان طور که می دانیم پارچه تاری پودی، از تار در راستای عمودی و پود در راستای افقی تشکیل شده است. چنانچه ساخت صفحه ساده مدنظر باشد بنا به طرح صفحه، می توانیم جنس نخ تار را از الیاف نارسانا و جنس نخ پودر را از الیاف رسانا یا بالعکس انتخاب کنیم. ماشین های بافندگی ژاکارد، راپیری و یا هر ماشینی که بتواند طرح مورد نظر را پیاده کند، جهت انجام عملیات بافندگی مناسب است. همان طور که می دانیم ماشین ژاکارد می تواند با دستور به هر نخ تار به طور تک تک در نقطه ای تار را در رو و در نقطه ای دیگر پود را در رو قرار دهد. همین کافی است که نقاط مورد نظرمان را در رو یا زیر قرا دهیم و به طور مثال چنانچه نخ پود هادی جریان الکتریسته باشد نقاطی از پودر که در روی بافت است می تواند نقش نقاط خاص روی صفحه را بازی کرده و در صورت جریان دادن به پودها، مدار الکتریکی را تشکیل داد. باید در انتخاب الیاف به کار رفته در نخ ها، چه تار و چه پود دقت لازم را مبذول داشت. چون این الیاف باید در برخی نخ ها، هادی جریان و در برخی دیگر نارسانا باشند و بنا به شرایط کاربرد صفحه نرم و یا انعطاف پذیر باشند و مهمتر از همه اینکه در مقابل حرارت ناشی از انتقال جریان ذوب یا متلاشی نشود.
چنانچه لیف نارسانا، مدنظر باشد، الیاف پلی استر، نایلون، شیشه و سرامیک بهترین انتخاب اند، چنانچه لیف مقاوم در مقابل حرارت مدنظر باشد، الیاف شیشه، کربن، کولار، نومکس (کلا آرامیدها) و... مدنظر هستند و چنانچه لیفی هم رسانا و هم مقاوم در برابر حرارت بخواهیم بی شک الیاف کربن بهترین گزینه است و سرانجام چنانچه لیف نارسانا و مقاوم در برابر حرارت بخواهیم الیاف شیشه بهترین گزینه هستند.
البته در این مورد محدودیت لیف وجود ندارد زیرا با پوشش های پلیمری مناسب می هٔوان لیف را به صورت نارسانا و یا آنکه مقاوم در برابر حرارت تبدیل نمود. در یک آزمایش نخ نارسانا و همچنین با مقاومت حرارتی بالا در نخ تار قرار گرفته و نخ نارسانا و مقاوم در برابر حرارت در نخ پودر واقع می شود.
ویژگی نخ پود انتخابی اهمیت به سزائی دارد. در نخ پود الیافی که انتخاب می شوند باید سعی شوند خصوصیت هدایت جریان الکتریسته را دارا بوده و همچنین همان طور که اشاره شد، مقاومت حرارتی بالائی داشته و در صورت لزوم نرمتر از نخ تار باشد تا در هنگام قرار گیری در بافت، تنش ناشی از بافت را به حداقل برساند زیرا سختی نخ تار جهت استحکام صفحه لازم و کافی به نظر می رسد. چنانچه در نخ پود خصوصیت هدایت الکتریسیته نیز می هٔواند جریان الکتریسته را از خود عبور دهند.
چنانچه بخواهیم صفحه ای را طراحی کنیم که انعطاف پذیر باشد و بتوانیم همانند یک پارچه به این صفحه نگاه کنیم، کافی است در نخ تار صفحه از الیاف نرم و انعطاف پذیر استفاده نمائیم، یعنی استفاده از پلیمرهائی که با رنگزاهای هادی الکتریسته رنگرزی شده آند و بعد پلیمر رنگرزی شده را در نخ پود به کار بندیم.
[IMG]http://www.aftab.ir/articles/science_education/other/images/562cfa4c06dc0a071d09b7399b8b4cc6.jpg[/IMG]
پارچه ۳ لا

همچنین می توانیم در نخ تار صفحه از الیاف نرم و انعطاف پذیر استفاده نمائیم، یعنی استفاده از پلیمرهائی که انعطاف پذیری خوبی دارند همانند پلی استر و نایلون که در نتیجه صفحه را به سمت صفحه های قابل پوشش (Wearable) نزدیک می سازد و چنانچه بخواهیم حتماً صفحه مورد نظر قابلیت پوشش داشته باشد باید از دانسیته پارچه کم کرد زیرا سنگینی پارچه باعث آزار فرد پوشنده صفحه خواهد شد و در نتیجه در این طرح الیاف فلزی که دانسیته بالائی دارند از گزینه ەای انتخابی حذف شده و در عوض استفاده از پلیمرهای هادی سبک مانند الیاف کربن و یا الیاف پلیمری هادی شدهتوسط رنگ منطقی به نظر می رسند. چنانچه بخواهیم بیشتر به صفحه خاصیت پارچه بودن را بدهیم، در دید اول استفاده از نخ های مخلوط پنبه و پلی استر منطقی به نظر می رسد، اما با کمی تامل در می یابیم که پنبه جاذب رطوبت بوده و با جذب عرق بدن عملاً موجبات ایجاد اتصالی در مدار را فراهم کرده و منجر به سوختن کیت یا دستگاه ما خواهد شد. پس بهتر است پارجه ۳ بعدی همانند شکل پارچه ۳ لا را طراحی کرده و خوصا مورد نظر را در آن اعمال کنیم.
این پارچه های ۳ بعدی از چند لایه به هم چسبیده پارچه که به طرق مختلف مثلاً سوزن زنی به هم جسبیده اند ساخته می شوند. در یک طرح پیشنهادی این پارچه ۳ لایه دارد:
۱) لایه ۱، پارچه ای از جنس پنبه خالص، بافته شده به روش حلقوی یا تار و پودی و یا حتی بی بافت
۲) لایه ۲ ، پارچه ای که جذب رطوبت آن صفر بوده مثل پلی اتیلن و یا آنکه پارچه ای که پلیمری نارسانا روی آن روکش است.
۳) لایه ۳ ، پارچه مورد نظر که تاری پودی بوده و بر حسب شرایط، نارسانا و یا رسانا است. چنانچه بخواهیم پارچه یا صفحه الکتریکی اطلاعات را از بدن دریافت دارد و یا کاربرد مستقیم روی بدن داشته باشد. کافی است فقط از لایه سوم به تنهائی استفاده کرد. مثلاً چنانچه بخواهیم پارچه ای ساخته که از طریق اتصال به بدن ضربان قلب را کنترل کرده و یاانکه این پارچه، طبق دستور پزشک در لحظه ای خاص، شوک معینی را به محدوده مورد نظر روی بدن اعمال کند، این تکنیک مناسب است.
چنانچه بخواهیم، به طور مداوم استفاده کنیم در هر بار تعرق بدن و ترشح عرق و چربی از منافذ پوست، این مواد روی پارچه منتقل شده و باعث می شود پارچه حالت نیمه عایق گرفته و کارآئی خود را تا حد زیادی از دست بدهند و چنانچه تکمیل ضد چرک خللی در هدایت الکتریکی پارچه ایجاد نکند این مشکل را نیز مرتفع کرده ایم. (استفاده از تکمیل ضد چرک توسط فرآیند نانو به علت مخارج زیاد آن در حال حاضر منطقی نیست).
چنانچه بخواهیم به صفحه الکتریکی به دید صنعتی نگاه کرده و از حالت قابل پوشش بودن آن فاصله بگیریم. آزادی عمل بیشتری خواهیم داشت و افزایش دانسته نخ و پارچه و به عبارتی تراکم بافت بالاما را به صفحات الکتریکی متداول امروزی نزدیک می سازد.
[IMG]http://www.aftab.ir/articles/science_education/other/images/138035393df65dc8e0ed6f2f8a20f2f5.jpg[/IMG]
نحوه قرار گیری پود نارسا

ساخت صفحه ساده
در مرحله اول در ساخت صفحه الکتریکی طرح ساده آن مدنظر بوده و ماشین بافندگی ماکوئی و یا حتی دستی نیز جوابگوی کار در حد آزمایشگاهی خواهد بود. نخ تار مورد استفاده پلی استر بوده که نارساناست و نخ پود از جنس الیاف کربن انتخاب گردیده است (البته گزینه های دیگر مانند هرلیفی که قابلیت هدایت جریان الکتریسته را دارا می باشد، آزمایش را محدود نکرده و قابل استفاده است).
باید توجه داشت که بین ۲ پود رسانا به طور متناوب ۱ پودر نارسانا باید قرار گیرد، زیرا چنانچه به پود اول جریان مثبت و به پود دوم جریان منفی بدهیم در صورت عدم وجود پود نارسانا مدار اتصالی کرده و عملاً برقراری جریان و تشکیل مدار غیر ممکن است (شکل مربوط به نحوه قرارگیری پود نارسانا)
در صورت عدم رعایت قاعده فوق اتصالی در مدار رخ خواهد داد. جنس پود نارسانا می تواند از جنس نخ تار بوده ولی چنانچه همسانی در پودها را خواسته باشیم باید ترجیحاً به سراغ طراحی نخ سومی به نام پود خنثی برویم که حداقل از لحاظ ظاهر به پودهای رسانا شبیه باشد.
مشکل اساسی در ساخت این گونه صفحات این است که بافتن صفحه با ماشین ی بافندگی اصلاً مقرون به صرفه نیست که بخواهیم به طور مثال برای ابعاد حداکثر (۱m‌۱m)، از چند سیکل ماشین بافندگی استفاده کنیم. البته بعضی معتقد هستند که می هٔوان این پارچه ها را در ابعاد وسیع تولید کرد و سپس برش داد که در پاسخ به این نظریه باید گفت که عملیات برش از کیفیت صفحه مورد نظر کاسته و ممکن است خواص صفحه را تحت تأثیر قرار دهد، پس فعلاً منطقی ترین راه ماشین بافندگی دستی و یا ماکوئی و یا دستگاه های بافندگی آزمایشگاهی است به طوری که بتوانیم با تعداد مشخصی تار و پود به تراکم مورد نظر در صفحه دست یابیم.
نکته قابل توجه اینکه چون صفحات الکتریکی در ابعاد کوچکتر از پارچه های مصرفی در صنعت نساجی تولید می شوند و از طرفی در بافت آنها از الیاف مصنوعی استفاده می شوند، لذا تار و پود نسبت به موقعیت خود حرکت کرده و ممکن است با کشیدن نخ پود بتوانیم آن را از بافت خارج کنیم.
منطقی ترین راه حل، پوشاندن یک طرف پارچه با چسب یا رزین های مخصوصی مانند پلی وینیل الکل و سپس حرارت دادن این مواد جهت تثبیت بر روی پارچه است. از مشخصات پلیمر یا چسب مصرفی این است که ۱۰۰ درصد غیرهادی بوده و عملاً هیچ گونه واکنشی با الیاف در تار یا پود نداده و در ضمن در مقابل حرارت نیز مقاوم بوده و تجزیه نشود.
به طور کلی با انتقال جریان به درون لیف رسانا و فراهم کردن محیطی مناسب اطراف نخ رسانا در واقع مدار الکتریکی را به درون پارچه منتقل کرده ایم که این پارچه بهتنهائی تمام قابلیت یک صفحه الکتریکی ساده را دارا می باشد و چنانچه در طراحی پارچه ذهنیت بافت را به سمت صفحه پیچیده سوق دهیم در آینده نه چندان دور، قادر به تولید پارچه هائی خواهیم بود که از لحاظ کارآئی همانند صفحات حرفه ای خواهند بود و علاوه بر آن دارای مزیت های فراوانی از جمله قابلیت پوشیدن صفحه همانند یک لباس، ابعاد کوچکتر وزن کمتر، افزایش سرعت انتقال الکترون در مدار و غیره را دارا خواهند بود. چنانچه بخواهیم یافت که نیازی نیست که تمامی پودهای صفحه رسانا باشند بلکه متناسب با کارکرد و نوع صفحه می توان تعدادی پود را در بافت پارچه رسانا در نظر گرفت و در محل های خاصی از صفحه که لازم است با عبور جریان، مدار در آن نقطه تشکیل شود رسانا بودن پود را مد نظر بگیریم.
پس با این تفکر می توان بسیاری از هزینه های ساخت صفحه را کاهش داد. چنانچه استفاده از الیاف فلزی مدنظر باشد روش کار کمی متفاوت خواهد بود. می دانیم الیاف فلزی که از برش صفحات فلزی که پشت و روی آنها با ماده پلیبمری پوشیده شدهاست ساخته می شوند. حال چنانچه الیاف فلزی در بافت پارچه مورد نظر به کار رود می توانیم روکش پلیمری آن را در نقطه ای خاص در اثر حرارت و گرما ذوب کرده و به عنوان نقطه ای آزاد جهت اتصال عناصر الکتریکی در نقطه در نظر بگیریم بدون آنکه رو یا زیر بودن پود از اهمیت برخوردار باشد.



منابع:
۱) کتاب شیمی نساجی - تألیف دکتر بهزاد احمد ی جلد ۱، ۲ و ۳
۲) فیزیک الیاف - تألیف دکتر حسین توانائی
۳) مکانیزم و تکنولوژی ماشین های بافندگی - تألیف دکتر هوشمند بهزادان و مهندس شاهپور وزیر دفتری
۴) سنتز پلیمرها - تألیف پل رمپ و ادوارد مریل
۵) تکمیل در صنعت نساجی - تألیف دکتر حسین توانائی
۶) خصوصیات الیاف نساجی - تألیف محسن حاجی شریفی و جواد ساسان نژاد.
تهیه و تنظیم: مهندس روزبه سالاری - مهندس حبیب اله طیبی - دکتر محمد اسماعیل یزدانشناس
ماهنامه نساجی امروز

تاریخ ارسال: 1390/01/11


نظر شما چیست؟

کد امنیتی شکل بالا در کادر زیر درج شود

برای مشاهده و استفاده از فرم می بایست جاوااسکریپت بر روی مرورگر شما فعال باشد.

 
تعبیر خواب
تعبیر با تقویم
روایتی از قول امام جعفر صادق (علیه السلام) هست که می‌فرمایند مثلاً اگر در روز یا شب اول ماه قمری خوابی را ببینید تعبیر ندارد و صحیح نیست، یا اگر  در دوم و سوم ماه خوابی را ببینید تعبیرش برعکس می‌شود و به همین ترتیب تمام روزهای ماه را فرموده‌اند و این روایت تا حدودی هم شایع شده و گسترش پیدا کرده است.
دقت کنید که چیز کمی نیست!... یعنی شما که دیشب خوابی را دیده‌اید با دانستن تاریخ دیشب، می‌توانید ادامه مطلب...
تعبیرها و اشتباه‌ها
همۀ ما در طول شب یا روز خواب‌هایی می‌بینیم که ممکن است درست و صادق بوده و معنایی را در خود داشته باشند یا اینکه بی‌معنا باشند.
علت خواب‌های بی‌معنا چیزهایی مثل ضعف یا پرخوری قبل از خواب و یا صدای محیط زمان خواب و یا حتی می‌تواند نتیجه تلقین شیطان باشد و فقط پیامبران و معصومین (علیهم السلام) هستند که تمام خواب‌هایشان درست و صادق بوده و حسابشان جدا است. حضرت امام صادق (علیه السلام) به مفضل که از ادامه مطلب...
تعبیر با کتاب
در این مقاله می‌خواهم در مورد این بنویسم که هر کسی می‌تواند بعضی از خواب‌ها را با کتاب تعبیر خواب، تعبیر کند. بنابراین اجازه دهید ابتدا تعریفی کلی و خلاصه از نحوۀ تعبیر خواب ارائه کنم.
خواب‌هایی که ما می‌بینیم یا می‌خواهند معنایی را به ما بفهمانند و یا خیر؛ حالا چرا بعضی از خواب‌ها می‌خواهند معنایی را بفهمانند ولی بعضی خیر؟... چون این سوال بحث دیگری است نمی‌خواهم دربارۀ آن صحبت کنم.
خود این خواب‌های بامعنا نیز اکثراً به صورت مثال ادامه مطلب...
مبارزه با فراموشی خواب
تحقیقات نشان داده است که همۀ افراد در طی خواب خودشان رویا می‌بینند (به جز در برخی بیماری‌های شدید روانی)، منتها خیلی‌ها آن‌ها را فراموش کرده و فکر می‌کنند که اصلاً رویایی ندیده‌اند. هر چند خیلی از این رویاها ممکن است جزء رویاهای بدون تعبیر باشند ولی به هر حال رویا بوده‌اند.
حال سوال این است که چطور خواب خود را فراموش نکنیم؟ چطور صحنه‌های خواب را خوب و روشن به یاد آوریم؟ برای رسیدن به این هدف راه‌های زیادی وجود ادامه مطلب...
دفع بلا با صدقه
احادیث و روایات و همچنین تجربیات بسیاری وجود دارد که خداوند متعال با صدقه قضا و قدر را تغییر می‌دهد. به عبارتی دیگر با صدقه می‌توان به خواست خدا از وقوع بلایا و حوادث جلوگیری کرد. زیرا خود خداوند قضا و قدر را معین کرده و فقط خود او می‌تواند آن را تغییر دهد (که یکی از عواملی که فرموده قضا و قدر را به خاطر آن تغییر می‌دهد همین صدقه دادن است). البته این یکی از آثار صدقه می‌باشد. ادامه مطلب...
رسیدن تعبیر به دیگری
این نکته را به خاطر داشته باشید که تعبیر خواب شما ممکن است به همان کسی که در خواب دیده‌اید نرسد و به شخص دیگری مربوط شود. در واقع تعبیر خواب شما کیلومترها با آن شخصی که در خواب دیده‌اید فاصله داشته باشد! تجربۀ خودم من از خواب‌هایم این بوده که در موارد خیلی خیلی خیلی کمی تعبیر خواب به همان افرادی رسیده که در خواب دیده‌ام (به طوریکه در اکثر موارد فقط یک درصد احتمال می دهم که تعبیر ادامه مطلب...
دفع بلا و گرفتاری
بعضی از خواب‌ها آینده را پیشگویی کرده و می‌گویند که بلا و مصیبت و گرفتاری در پیش است و یا اینکه عمل زشت یا گناهی را مرتکب خواهیم شد. اگر این خواب‌ها درست و اصطلاحاً صادقه باشند، در واقع از مقدرات الهی می‌گویند و چیزهایی که پیش‌بینی آن شده حتماً به وقوع می‌پیوندند.
ولی خداوند راه‌هایی را تعیین کرده که نگذارید آن بلایا به وقوع بپیوندند و در واقع مقدرات خدا تغییر کند. در اصل خود خدا مقدرات را بوجود آورده ادامه مطلب...
کلیپ و ویدیو
هر کسی میتونه هر ادویه ای بخوره؟ (دکتر قربانی فر)
اشخاصی که در کلیپها مشاهده می کنید تعبیرگر خواب نیستند