مهلا ، الجميع. مرحبًا بك في الغوص العميق الآخر معنا. اليوم. سننظر إلى شيء ربما تراه كل يوم ولكن لا تفكر حقًا في ذلك كثيرًا.
تمام.
وهذا هو الأسطح المحكم.
نعم.
لذا ، فأنت تعرف تلك التفاصيل الصغيرة ، على سبيل المثال ، علبة هاتفك أو على لوحة معلومات سيارتك ، مثل ، كيف يتم صنعها ولماذا هناك؟
نعم.
لذلك لدينا مجموعة من الأبحاث والمقالات الرائعة هنا ، وهم يتحدثون عن كل هذه التقنيات المختلفة لصنع القوام ، مثل الحفر الكيميائي ، والملصق بالليزر ، حتى شيء يسمى ترسب البخار المادي.
نعم. كما تعلمون ، نحن حقًا نأخذ هذه القوام كأمر مسلم به ، لكنهم في الواقع تحدث فرقًا كبيرًا في كيفية تجربة المنتجات والتفاعل معها. وهم يجلبون أيضًا ، كما تعلمون ، جماليات والهندسة.
نعم. ولا يتعلق الأمر فقط بجعل الأشياء تبدو باردة.
يمين.
مثل ، كنت أقرأ أن الأسطح المحكم يمكن أن تساعدك في الواقع على السيطرة على الأشياء بشكل أفضل. يمكن أن تقلل الاحتكاك وحتى قطع. قطع على وهج.
نعم.
مثل ، هل سبق لك أن فكرت في مدى سهولة التمسك بهاتفك؟
أوه نعم.
لأنه يحتوي على هذا النوع من الملمس المطاطي عليه.
قطعاً. وليست مجرد الهواتف أيضًا.
يمين.
تفكر في إطارات السيارات.
نعم.
كما تعلمون ، عليهم السيطرة على الطريق. وحتى زراعة الطبية.
أوه، واو.
لديهم قوام لمساعدتهم ، مثل ، الاندماج مع الجسم.
هذا جنون.
إنه أمر لا يصدق حقًا كيف يمكن لهذه التفاصيل الصغيرة أن يكون لها تأثير كبير.
نعم. يجعلك تدرك ، على سبيل المثال ، مقدار التفكير في التصميم ، مثل أبسط الأشياء. إنه مثل مستوى آخر من الوظائف التي لا نلاحظها حتى.
يمين.
لذلك دعونا نتحدث عن بعض هذه التقنيات.
تمام.
النقش الكيميائي. هذا واحد لفت انتباهي حقا. يبدو نوعا من مثل الفن.
لديها هذا العنصر الفني لذلك.
نعم.
لذلك يستخدم الحفر الكيميائي محلول كيميائي محدد لإذابة أجزاء من سطح المادة وإنشاء تلك القوام المعقدة.
لذلك هو مثل أخذ المواد.
بالضبط.
تمام.
يمكنك التفكير في الأمر مثل فنان يستخدم الحمض لحفر تصميم على صفيحة معدنية.
حسنًا، هذا منطقي.
نعم.
فهل هذا في الغالب للديكور؟
حسنًا ، يمكن أن تجعل تصميمات جميلة حقًا.
نعم.
ولكن يمكن أن يكون أيضا وظيفية أيضا.
تمام.
على سبيل المثال ، غالبًا ما يتم استخدامه على المواد البلاستيكية لإنشاء تأثير الزجاج المصنوع. أوه نعم. أو حتى محاكاة الشكل والشعور بالمعادن.
رائع. حتى تتمكن من جعل البلاستيك يشعر وكأنه معدني.
نعم.
مثير للاهتمام.
لذلك حتى تلك القوام البسيطة يمكن صنعها مع عملية متطورة جدا.
نعم. هذا بارد. إذن ماذا عن عندما تحتاج إلى نسيج شيء صعب حقًا ، مثل الصلب المتصلح أو شيء من هذا القبيل؟
حسنًا ، هذا عندما نستخدم آلات Electrospark.
تمام.
أو EDM.
إي دي إم؟
نعم. بدلاً من المواد الكيميائية ، يستخدم EDM التصريفات الكهربائية التي يتم التحكم فيها.
أوه، حسنا.
تقريبا مثل البراغي البرق الصغيرة لتآكل سطح المادة.
أوه ، واو. لذلك يشبه نسخة أكثر كثافة من الحفر الكيميائي.
نعم، يمكنك أن تقول ذلك.
تمام.
وهي جيدة حقًا لتشكيل مواد صلبة فائقة.
لذلك الشرر يطير ، تآكل المعادن. نعم ، يبدو نوعًا من الدراماتيكي.
يمكن أن يكون من المثير للإعجاب أن نرى. لذا فإن EDM مهم حقًا في الصناعات التي تكون فيها المتانة مهمة للغاية.
تفضل.
مثل ، في كثير من الأحيان ترى أنها تستخدم في تصنيع القوالب.
تمام. لذلك لأولئك منا الذين لا يعرفون الكثير عن التصنيع.
يمين.
ما هو بالضبط قالب؟
لذلك القالب هو في الأساس بصمة سلبية للمنتج النهائي. عادة ما تكون مصنوعة من شيء متين للغاية ، مثل الصلب. ولديه الملمس المطلوب إما محفورة أو محفورة على سطحه. ثم يتم حقن البلاستيك المنصهر أو غيرها من المواد في القالب. وعندما يبردون ويصطعون ، فإنهم يأخذون شكل وملمس القالب.
لذلك هو مثل الطوابع.
بالضبط. لكن صنع تلك العفن مع كل هذه التفاصيل يمكن أن يكون صعبًا. لكن EDM يجعل من الممكن إنشاء تلك الأشكال الهندسية المدمجة والمعقدة والقوام المعقدة التي سيكون من الصعب حقًا القيام بها بالطرق الأخرى.
تمام.
و EDM لا تستخدم فقط للقوام السطحية.
أوه حقًا؟
غالبًا ما يتم استخدامه لإنشاء ميزات داخلية داخل القالب.
الميزات الداخلية؟
نعم. مثل ، على سبيل المثال ، يمكن استخدام EDM لإنشاء قنوات تبريد داخل القالب.
تمام.
تساعد هذه القنوات على تبريد الجزء المقولب بشكل أكثر كفاءة ، مما يعني إنتاج أسرع ومنتجات ذات جودة أفضل.
لذلك ليس فقط ما تراه في الخارج.
بالضبط.
يتعلق الأمر بجعل العملية برمتها أفضل.
يمين.
هذا رائع حقًا. حسنًا ، لذلك لدينا حفر كيميائي ، EDM. لكنني أعلم أن الليزر يستخدم ، مثل ، كل شيء هذه الأيام ، لذلك أعتقد أن هناك نسيجًا بالليزر أيضًا.
أراهن أن هناك.
مذهل.
أصبح نسيج الليزر شائعًا حقًا لأنه متعدد الاستخدامات ودقيق. يمكن أن يخلق تصميمات رائعة ومعقدة بشكل لا يصدق على الكثير من المواد المختلفة ، مثل المعادن والبلاستيك وحتى السيراميك.
رائع. حسنًا ، كيف نتحدث هنا بالتفصيل؟
فكر في شعاع الليزر مثل إزميل صغير صغير.
تمام.
يمكن أن يخلق أنماط صغيرة مثل شعر الإنسان أو حتى أصغر.
أوه، واو.
لذلك يتم استخدامه كثيرًا في الصناعات حيث تكون الدقة مهمة حقًا.
تمام.
مثل تصنيع الإلكترونيات أو لإنشاء أسطح محكم للزراعة الطبية.
أوه، واو.
حتى أنهم يستخدمون نسيج الليزر لإنشاء قوام صغير على الألواح الشمسية.
حقًا؟
والتي يمكن أن تجعلها في الواقع أكثر كفاءة من خلال محاصرة المزيد من الضوء.
رائع. هذا جنون.
إنه أنيق جدًا.
حسنًا ، لذلك لدينا حفر كيميائي للحصول على تفاصيل دقيقة.
يمين.
EDM للأشياء الصعبة ، والليزر ، مثل ، الدقة الفائقة.
بالضبط.
إنه لأمر مدهش كيف أن كل تقنية لها نقاط قوته الخاصة. ولكن ماذا عن عندما تحتاج إلى صنع ملايين من شيء ما؟ مثل ، لا يمكنك حفر الملايين من الحالات الهاتفية أو الليزر.
نعم ، بالتأكيد. يمين. هذا هو المكان الذي يأتي فيه القالب.
تمام.
وهي حقًا فرس الإنتاج الضخم.
تمام.
لذا بدلاً من تنسيق كل منتج فردي ، يتم دمج الملمس مباشرة في القالب نفسه.
أوه.
لذلك عندما يتم تشكيل المنتج ، يخرج مع الملمس الموجود بالفعل.
لذلك هو مثل ختم عملاق واحد.
الى حد كبير.
هذا ذكي جدًا.
نعم. ولأن الملمس جزء من القالب.
نعم.
إنه متسق للغاية عبر الآلاف أو حتى ملايين المنتجات.
نعم ، هذا منطقي. ولكن ألا يكون ، مثل ، باهظ الثمن أن يصنع كل تلك القوالب التفصيلية؟
حسنًا ، يمكن أن يكون استثمارًا كبيرًا في المقدمة.
نعم.
لكن التكلفة تنتشر على كل تلك المنتجات التي تصنعها.
يمين.
لذا فإن القوالب هي في الواقع وسيلة فعالة من حيث التكلفة لإضافة نسيج إلى الأشياء اليومية.
مثل أي نوع من الأشياء؟
فكر ، مثل الأجهزة المنزلية ، والألعاب ، والتغليف.
لذلك هذا الملمس الصغير على قدح القهو الخاص بي.
بالضبط.
ربما يكون ذلك من القالب.
على الأرجح. إنه مثال جيد على كيفية تأثير التفاصيل البسيطة على كل من عملية التصنيع والمنتج النهائي.
هذا مثير للاهتمام حقًا. إنه يوضح كيف يرتبط التصميم والهندسة.
هم حقا.
حسنًا ، لذلك قمنا بتغطية النقش الكيميائي ، EDM ، نسيج الليزر ، وملمس العفن ، ولكن لا يزال لدينا واحدة أخرى في قائمتنا. نفعل ترسب البخار البدني.
يمين.
يجب أن أعترف أن أحدهما يبدو مخيفًا.
إنه ليس معقدًا كما يبدو. حسنًا ، لذلك ترسب البخار الجسدي أو PVD.
PVD ، نعم.
إنها عملية تضع فيلمًا رقيقًا ورقيقًا على سطح المادة. إنه نوع من إضافة طلاء متخصص حقًا.
تمام.
لكنه يتم في غرفة فراغ.
غرفة فراغ؟
نعم. ويتم تطبيق الطلاء على المستوى الجزيئي.
أوه، واو.
نعم، إنها تقنية عالية جدًا.
لذلك ليس مثل رش الطلاء عليه؟
لا ، ليس على الإطلاق. حسنًا ، في PVD ، تبخرت مادة الطلاء في غرفة الفراغ هذه. ثم تربط تلك الجسيمات البخارية على سطح المنتج ، وهذا يخلق طبقة رقيقة وموحدة.
فكيف يقارن ذلك بالتقنيات الأخرى من حيث ، مثل المتانة؟
حسنًا ، تشتهر الطلاء PVD بأنها مقاومة للارتداء بشكل لا يصدق.
أوه، واو.
حتى يتمكنوا من جعل المنتج آخر طريقة أطول.
لذلك إذا كنت أرغب في أن تكون حالة هاتفي صعبة للغاية ، فيجب أن أبحث عن واحدة مع PVD.
حسنًا ، لا تستخدم جميع حالات الهاتف PVD ، ولكن من الشائع ، مثل ، مثل الأجهزة الراقية التي تريد التأكيد على المتانة. و PVD لا يجعل الأمور أكثر مقاومة.
أوه ، ماذا تفعل؟
يمكن أن توفر أيضا مقاومة تآكل ممتازة. لذلك فهو رائع بالنسبة للمنتجات التي تتعرض لبيئات قاسية.
مسكتك.
ويمكن أيضًا استخدام PVD لجعل الأمور تبدو أفضل أيضًا.
أوه حقًا؟
نعم. يمكنك إنشاء تشطيب معدني على جزء من البلاستيك باستخدام PVD.
أوه ، واو ، هذا رائع.
لذلك يمكن أن يعطي البلاستيك الذي يبدو ومظهر المعدن ، ولكن ماذا عن.
التأثير البيئي لذلك؟ نعم ، على سبيل المثال ، هل يعني ذلك أننا نستخدم أقل من المعدن بشكل عام؟
هذا سؤال رائع ويبحث الباحثون فيه. PVD وغيرها من العلاجات السطحية المتقدمة لديها القدرة على مساعدتنا في استخدام عدد أقل من المواد ، والتي قد تكون جيدة حقًا للبيئة.
يمين.
لكنها قضية معقدة. هناك الكثير من العوامل المختلفة التي يجب مراعاتها.
نعم. هذا الغوص العميق كله كان فتح العين جدا. لم يكن لدي أي فكرة عن مقدار التفكير والهندسة في شيء بسيط مثل الملمس السطحي.
نعم ، إنها واحدة من تلك الأشياء التي لا نفكر فيها حقًا ، ولكن لها تأثير كبير على كيفية تجربة العالم ، من كيفية شعور هواتفنا الذكية بمدى استمرار أدواتنا. وأروع جزء هو أن هذه التقنيات تتطور دائمًا.
نعم.
هناك دائمًا مواد وتقنيات جديدة يتم تطويرها.
هذا رائع. لذلك ، يبدو أننا اكتشفنا هذا العالم السري الكامل لهندسة الملمس.
نعم ، إنها أشياء رائعة.
لذلك فقط ، على سبيل المثال ، خلاصة ، لدي حفر كيميائي ، وهو كل شيء ، مثل الدقة والتفاصيل الدقيقة. باستخدام المواد الكيميائية لإنشاء تلك القوام.
هذا صحيح.
ثم هناك EDM ، لدينا ، مثل ، الضارب الثقيل.
نعم.
باستخدام الشرر لتشكيل وملمس حتى أصعب المواد. مثل تلك القوالب التي تعطي الكثير من المنتجات نسيجها.
ولا يمكننا أن ننسى نسيج الليزر.
أوه نعم.
أداة الدقة لدينا لإنشاء تلك القوام الفائقة.
يمين. مثل صغير مثل شعر الإنسان.
بالضبط. إنه حقًا يغير الأشياء في الصناعات من الإلكترونيات إلى الطب.
مجنون كيف يتم استخدامه لأشياء كثيرة.
ثم هناك طبق العفن ، البطل المجهول للإنتاج الضخم.
نعم. التأكد من أن كل هذه المنتجات متسقة.
القوام وجعل تلك العناصر اليومية بأسعار معقولة أيضا.
يمين. وبالطبع ، لدينا PVD.
نعم.
وهو نوع من مثل إعطاء السطح قوة عظمى.
يمين. ويضيف المتانة ، ومقاومة التآكل ، وأنت.
يمكن أن مثل ، جعل البلاستيك يبدو ويشعر وكأنه المعدن.
بالضبط. إنه لأمر مدهش جدًا ما يمكنك فعله مع PVD.
إنه لأمر رائع حقًا كيف أن كل تقنية لها نقاط قوة وتطبيقات فريدة من نوعها.
بالتأكيد يتحدث إلى إبداع المهندسين والعلماء.
نعم ، بالتأكيد. لذلك الحديث عن دفع الحدود.
نعم.
ما هو التالي لتقنيات التنسيق هذه؟
هذا سؤال عظيم.
مثل ، هل هناك أي ابتكارات أو اتجاهات جديدة في الأفق؟
حسنًا ، منطقة واحدة مثيرة حقًا هي القوام المستوحاة من الحيوية.
قوام مستوحاة من الحيوية؟
نعم. ما هذا؟ لذلك يتطلع الباحثون إلى الطبيعة من أجل الإلهام ، ودراسة القوام الموجودة في أشياء مثل أوراق اللوتس ، وبشرة أسماك القرش ، وقدمين gecko.
أوه ، واو. لذلك مثل أخذ الإلهام من الطبيعة.
بالضبط. كان لدى الطبيعة ملايين السنين لإتقان تصميماتها.
يمين.
لذلك على سبيل المثال ، Lotus Leaf ، لديها هذا الملمس الصغير الفريد الذي يجعله طارد مائي بشكل لا يصدق.
أوه، واو.
الماء فقط الخرز ولفائف مباشرة.
لذلك هو مثل التنظيف الذاتي.
بالضبط. وحتى يأخذ الأوساخ والحطام معها.
هذا مذهل.
لذلك يحاول العلماء نسخ تأثير اللوتس هذا لإنشاء أسطح التنظيف الذاتي لجميع أنواع الأشياء.
مثل أي نوع من الأشياء؟
مثل المباني والملابس.
لذا تخيل أنه لا تضطر أبدًا لتنظيف النوافذ مرة أخرى.
يمين.
سيكون ذلك مذهلاً.
وهذا مجرد مثال واحد.
رائع.
لقد ألهمت جلد القرش ، مع أسنانه الصغيرة مثل المقاييس الطلاءات الاحتكاكية المنخفضة للسفن والطائرات.
أوه ، واو. حتى يتمكنوا من التحرك عبر الماء والهواء بسهولة أكبر.
بالضبط. والتي يمكن أن توفر الكثير من الوقود.
هذا رائع حقًا.
ثم هناك أقدام جيكو.
نعم.
مع قدرتهم المذهلة على التمسك بأي شيء تقريبًا يؤدي إلى أنواع جديدة من المواد اللاصقة والمواد التي تجتاح.
إنه أمر لا يصدق كيف أن الطبيعة قد حلت بالفعل الكثير من المشاكل.
أعلم أنه أمر مذهل للغاية.
نعم. مثل ، ما هي الاختراقات الأخرى الموجودة في انتظار اكتشافها؟
حسنًا ، هناك مجال كامل من الدراسة يسمى المحاكاة الحيوية.
محاكاة حيوية؟ نعم ، هذه كلمة رائعة.
الأمر كله يتعلق بدراسة كيفية حل الطبيعة للمشاكل ثم استخدام هذه الحلول لحل تحديات الهندسة والتصميم الخاصة بنا.
لذلك يتعلم بشكل أساسي من كتاب اللعب الطبيعي.
بالضبط.
هذا رائع. يبدو أن الاستدامة أصبحت أكثر أهمية في التصميم.
قطعاً.
هل تساعد هذه التقنيات المملوءة. المساعدة في جعل المنتجات أكثر ملاءمة للبيئة؟
قطعاً.
تمام.
كما تحدثنا سابقًا ، يمكن أن تجعل التقنيات مثل PVD المنتجات أطول.
يمين.
لذلك هناك مضيعة أقل على المدى الطويل.
منطقي. وماذا عن استخدام تلك العلاجات السطحية لإنشاء خصائص محددة؟
نعم ، يمكن أن يساعد ذلك أيضًا.
كيف ذلك؟
حسنًا ، تخيل أن لديك جزء بلاستيكي خفيف الوزن يجب أن يكون قويًا مثل المعدن.
تمام.
في الماضي ، ربما كان عليك استخدام جزء معدني ثقيل.
يمين.
ولكن الآن مع PVD. يمكنك إضافة طلاء رفيع إلى البلاستيك ومنحه قوة المعدن دون كل هذا الوزن الزائد والتأثير البيئي.
لذلك كل شيء عن بذل المزيد من الجهد مع أقل.
بالضبط.
هذا رائع حقًا. إنه لأمر مدهش كيف يمكن أن تساهم هذه التفاصيل الصغيرة في مستقبل أكثر استدامة.
انها حقا. كل شيء متصل.
لقد كان هذا الغوص العميق لا يصدق.
سعيد لأنك استمتعت به.
لن أنظر أبدًا إلى سطح محكم بنفس الطريقة مرة أخرى.
أعتقد أن هذا هو جمال هذه الموضوعات. هناك دائمًا ما يلتقي بالعين.
ويظهر أن الابتكار يمكن أن يحدث في أي مكان.
قطعاً. حتى في أكثر الأماكن غير المتوقعة.
لقد ذهبنا بعمق في هذا ، هاه؟
نعم. لقد غطينا الكثير من الأرض.
إنه لأمر مدهش التفكير في مقدار ما يسير في صنع شيء بسيط مثل الملمس.
إنه حقا كذلك.
من لمسة حساسة للحفر الكيميائي.
نعم.
لتلك الشرارات القوية من EDM.
ومن كان يظن أن الليزر يمكن أن يصنع قوامًا لا يمكنك رؤيته بالكاد؟
أنا أعلم ، إنه عقل ينفخ.
ولا يمكننا أن ننسى طبق العفن ، والفرس الجماعي للإنتاج الضخم.
يمين. التأكد من أن كل هذه الأشياء اليومية وظيفية وبأسعار معقولة.
إنه أمر مثير للإعجاب.
لكن ما أجده رائعًا حقًا هو أن هذه التطورات لا تتعلق فقط بالمظهر أو مدى نجاح الأمور. كما أنهم يساعدوننا في إنشاء مستقبل أكثر استدامة.
قطعاً.
كما تحدثنا ، يمكن أن تساعد PVD المنتجات لفترة أطول ، لذلك نخلق مضيعة أقل. وباستخدام هذه العلاجات السطحية الخاصة.
نعم.
يمكننا حتى أن نبدأ في استخدام عدد أقل من مواد معينة تمامًا.
الأمر كله يتعلق بإيجاد طرق أكثر ذكاءً للقيام بالأشياء.
من الملهم حقًا أن نرى كيف تساهم هذه الابتكارات في نهج أكثر وعيًا بالبيئة في التصنيع.
بالتأكيد علامة على العصر.
ويظهر أنه يمكننا إيجاد حلول لهذه التحديات الكبيرة.
نعم. يستغرق الأمر القليل من الإبداع والخروج من الصندوق.
مثل أخذ الإلهام من الطبيعة.
يمين. تظهر لنا القوام المستوحى من الحيوية الطريق إلى الأمام.
مثل تلك الأوراق اللوتس وجلد القرش.
بالضبط. إنهم يؤديون إلى بعض الاختراقات المذهلة.
أسطح التنظيف الذاتي ، نقل أكثر كفاءة ، أنواع جديدة من المواد اللاصقة.
إنه أمر لا يصدق ما يمكن أن نتعلمه من العالم الطبيعي.
أنا أعرف. يجعلك تدرك مدى ارتباط كل شيء حقًا.
قطعاً.
لذا ، بينما نختتم غوصنا العميق في عالم الأسطح المحكم ، ما هو الشيء الوحيد الذي تأمل أن يأخذه مستمعونا من كل هذا؟
أود أن أقول في المرة القادمة التي ترى فيها سطحًا محكمًا ، فكر حقًا في الإبداع وراءه.
نعم.
ربما يكون أكثر من مجرد الديكور. يمكن أن يجعل المنتج أقوى ، أو أطول ، أو حتى أكثر ملاءمة للبيئة.
إنه يشبه عالم الابتكار الخفي هناك في أيدينا.
لقد حصلت عليه.
قال حسنا. لذلك ربما أثار هذا الغوص العميق اهتمامًا بك لمعرفة المزيد عن علوم المواد والهندسة.
هناك الكثير لاستكشاف هناك.
لذلك حتى في المرة القادمة ، استمر في الاستكشاف ، ومواصلة طرح الأسئلة ، واستمر في فضول حول العالم من حولك.
واستمر في تقدير تلك القوام.
قطعاً. سنراك على عمق القادم
