مواد التصنيع

أهم المواد التي تدخل في عملية التصنيع:

يمكن تصنيف معظم المواد الهندسية إلى واحدة من ثلاث فئات أساسية: معادن، سيراميك، بوليمرات كيميائية مختلفة، حيث تختلف تلك المواد في الخواص الميكانيكية والفيزيائية، كما تؤثر هذه الاختلافات على عمليات التصنيع التي يمكن استخدامها لإنتاج مجموعة من المنتجات.
وبالإضافة الى ذلك هناك 4 مركبات مزيجة غير متجانسة تتشارك مع تلك المواد في عمليات التصنيع. عادة ما تكون المعادن المستخدمة في التصنيع مكونة من السبائك، والتي قد يصل عددها إلى إثنين أو ثلاثة سبائك؛ وذلك من أجل الحصول على المزيد من العناصر، حيث يتم تكوين عنصراً واحداً، هذا فقد يتم تقسيم المعادن والسبائك إلى مجموعتين أساسيتين إحداهما حديدية والأخرى غير الحديدية.

المعادن الفلزية:

تعتمد المعادن الحديدية في عمهل على عنصر الحديد خاصةً الحديد الصلب، وتشكل هذه المعادن أهم مجموعة تجارية، وأكثر من ثلاثة أرباع الحمولة المعدنية في جميع أنحاء العالم.
يحتوي الحديد النقي على كمية محدودة من الاستخدام التجاري، ولكن عندما يتم مزجه بالكربون ستزداد استخداماته بشكلٍ أكبر وبالتالي ستزداد العملية التجارية، خاصةً تلك التي تتشكل من سبائك الحديد والكربون الصلب والحديد.
يمكن تعريف الفولاذ على أنه سبيكة حديد، حيث تكون نسبة الكربون فيه 0.02٪ إلى 2.11٪، كما يكون الفولاذ أهم فئة ضمن مجموعة المعادن الحديدية، كما أنّه يحتوي في تكوينه وفي كثير من الأحيان على مجموعة من عناصر السبائك الأخرى مثل المنغنيز والكروم والنيكل والموليبدينوم؛ وذلك بهدف تعزيز خصائص المعدن.
يدخل الصلب “الحديد” في العديد من التطبيقات كالبناء والجسور والعوارض وعمليات النقل من لشاحنات وقضبان، إلى جانب استخدامه في عمليات المنتجات الاستهلاكية (السيارات والأجهزة).
هناك نوع من الحديد يُعرف باسم حديد الزهر وهو سبيكة تتكون من الحديد والكربون (2 ٪ إلى 4 ٪) تستخدم في الصب (في المقام الأول صب الرمل). السليكون موجود أيضا في السبائك (بكميات من 0.5٪ إلى 3٪) و غالبًا ما يتم إضافة عناصر أخرى أيضاً؛ وذلك للحصول على خصائص مرغوبة في الجزء المصبوب. يتوفر الحديد الزهر بعدة أشكال مختلفة، أكثرها الحديد الزهر الرمادي المشترك؛ وتشمل تطبيقاته كتل ورؤوس لمحركات الاحتراق الداخلي.
المعادن غير الحديدة: وتشمل المعادن غير الحديدية على العناصر المعدنية الأخرى و سبائكها، وفي جميع الحالات تقريبا، تكون السبائك أكثر أهمية من الناحية التجارية، أمّا المعادن النقية فقد تشتمل على المعادن غير الحديدية والمعادن النقية وسبائك الألومنيوم، النحاس، الذهب والمغنيسيوم والنيكل والفضة والقصدير والتيتانيوم والزنك والمعادن الأخرى.

السيراميك:

يتم تعريف السيراميك على أنه مركب يحتوي على معدن (أو شبه معدني) وغيرالعناصر الطويلة، كما أنّ العناصر غير المعدنية النموذجية هي الأكسجين والنيتروجين والكربون.
يشمل السيراميك على مجموعة متنوعة من المواد التقليدية والحديثة، وبعض الخزف التقليدي التي تم استخدامها منذ آلاف السنين، ومن أهم الأمثلة على الخزف: الطين المتوفر بكثرة، عمليات رص جزيئات أولية من سيليكات الألمنيوم المائي والمعادن الأخرى المستخدمة في صنع حبات الطوب والبلاط والفخار).

البوليمرات:

تُعتبر هذه المادة واحدة من أخم وأكثر المواد انتشاراً واستخداماً في الوقت الحاضر، وقد تكون هذه المواد عضوية أو غير عضوية، يتم استخدامها في العديد من التطبيقات الصناعية والعملية.
ساهمت مادة البوليمرات في إحداث تطوراً كبيراً في مجال الصناعة، حيث دخل في العديد من مواد البناء والإنتاج، كما أنّ لها دور كبير وواضح في صناعة السيراميك والخرسانة والألياف والأوراق.