تحولات منطقه

پژوهشگران مشهدی مهندسی مواد توانسته اند با استفاده از مهندسی معکوس و امکانات داخلی به دستاوردهای شایسته ای در زمینه تولید ایمپلنت‌های متخلخل و کاتالیست‌های فلزی خودرو که سابقا از طریق واردات تامین می‌شدند بدست بیاورند.

از تولید ایمپلنت‌های متخلخل تا کاتالیست‌های فلزی خودرو
زمان مطالعه: ۸ دقیقه

به گزارش قدس خراسان، پیوند صنعت و دانشگاه به‌عنوان یکی از کلیدی‌ترین عوامل پیشرفت اقتصادی و اجتماعی در دنیای امروز شناخته می‌شود. در عصر اطلاعات و فناوری، جایی که نوآوری و تحقیق به‌عنوان موتورهای اصلی رشد و توسعه مطرح هستند، همکاری میان دانشگاه‌ها و صنایع به یک ضرورت انکارناپذیر تبدیل شده است.

این همکاری نه تنها به انتقال دانش و فناوری کمک می‌کند؛ بلکه زمینه‌ساز ایجاد فرصت‌های شغلی جدید و تقویت توانمندی‌های علمی کشورها نیز می‌شود.
در این راستا، دانشگاه‌ها به عنوان مراکز تولید علم و تحقیق، می‌توانند با ارائه راهکارهای نوآورانه و تحقیقات کاربردی، نیازهای واقعی صنایع را شناسایی کرده و به آن‌ها پاسخ دهند. از سوی دیگر، صنایع با بهره‌گیری از دانش روز و نیروی انسانی متخصص دانشگاه‌ها می‌توانند فرایندهای تولید و خدمات خود را بهبود بخشیده و در رقابت‌های جهانی جایگاه بهتری پیدا کنند.
این پیوند باید به یک فرهنگ عمومی تبدیل شود که در آن دانشجویان، اساتید و صنعتگران به‌طور مداوم در حال تعامل و همکاری باشند. در چنین فضایی، نوآوری به یک ارزش محوری تبدیل شده و ایده‌های خلاقانه می‌توانند به سرعت به محصولات و خدمات قابل عرضه در بازار تبدیل شوند. 

ایران دومین کشور تولیدکننده ایمپلنت‌های متخلخل در دنیا
در همین راستا به سراغ دو پژوهشگر حوزه مهندسی مواد دانشگاه فردوسی مشهد رفتیم تا در گفت‌وگو با آن‌ها درباره دستاوردهایشان در حوزه پزشکی و صنعت خودروسازی بیشتر جویا شویم. 
اکرم صالحی، دانشجوی دکترای رشته مهندسی مواد دانشگاه فردوسی مشهد که حدود ۱۰ سال است در این گروه فعالیت می‌کند، در این باره می‌گوید: یکی از محصولاتی که ساخت آن را از سال ۱۳۹۶ آغاز کردیم، ایمپلنت‌های دندانی متخلخل است. ایمپلنت‌های دندانی که در حال حاضر در کشور موجود است، به شکل پیچی و ساده تولید می‌شوند و از فلز تیتانیوم حاوی ۶ درصد آلومینیوم و ۴ درصد وانادیم ساخته شده‌اند.
او می‌افزاید: هنگامی که یک قطعه پیچی با این استحکام در دندان کار گذاشته می‌شود، به ‌دلیل اینکه استحکام آن از دندان واقعی بیشتر است، باری که تحمل می‌کند بیشتر از دندان‌های مجاور خواهد بود. این موضوع سبب می‌شود بافت اطراف این ایمپلنت‌ها به مرور شل شود. این قاعده طبیعی بافت بدن است که هرگاه از بافتی استفاده نشود، آن بافت تحلیل می‌رود. یکی از مشکلات این است که بیماران دیابتی و بیمارانی که بافت استخوانی ضعیفی دارند، به تدریج ایمپلنت را پس می‌زنند. 
صالحی با بیان اینکه حدود ۳۰ درصد از ایمپلنت‌ها به‌صورت قاچاق وارد می‌شوند که کیفیت پایینی دارند و احتمال پس‌زدگی در آن‌ها بیشتر است، خاطرنشان می‌کند: به همین دلیل ما به‌ دنبال ساخت ایمپلنتی رفتیم که مشکل پس‌زدگی را برطرف کند. ایمپلنت‌های ساده نیز به دلیل تفاوت در استحکام با استخوان، معمولاً ۷ تا ۱۰ سال ضمانت دارند؛ زیرا ممکن است پس از این مدت دچار پس‌زدگی شوند.
این دانشجوی دکترای مهندسی مواد متذکر می‌شود: تنها نمونه‌ ایمپلنت متخلخل در دنیا توسط شرکت آمریکایی زیمر تولید شده است. این تخلخل روی سطح ایمپلنت سبب می‌شود استحکام آن با استخوان مجاور تطابق بیشتری داشته باشد و به همین دلیل، مشکل پس‌زدگی به‌طور کامل از بین می‌رود. شرکت زیمر این ایمپلنت‌ها را با ضمانت مادام‌العمر عرضه می‌کند. قیمت خرید آن‌ها در ایران بسیار بالا بوده و ۴۰۰ دلار تعیین شده است. البته این مبلغ تنها برای ایمپلنت اصلی به شمار می‌رود. سایر اجزای دندان نیز باید جداگانه خریداری شوند. نکته اصلی این است تمامی اجزا باید از یک شرکت تهیه شوند. به دلیل نوسان‌های ارزی، قیمت‌ها بسیار بالا می‌روند و ۴۰۰دلار قیمت خام ایمپلنت است که با هزینه‌های گمرکی نیز افزایش می‌یابد.
او با بیان اینکه محصولات شرکت زیمر آمریکا در گذشته در بازار موجود بودند؛ اما به دلیل قیمت بالا، کسی آن‌ها را نمی‌خرید و اکنون دیگر وارد نمی‌شوند؛ چرا که مردم توانایی خرید آن‌ها را ندارند، می‌گوید: در حال حاضر ما با انجام مهندسی معکوس روی ایمپلنت آمریکایی شرکت زیمر، محصولی تولید کرده‌ایم که تقریباً کمتر از یک‌پنجم قیمت خام نمونه آمریکایی آن بدون در نظر گرفتن هزینه‌های واردات است. این محصول به ‌دلیل داشتن بافت متخلخل، هنگامی که وارد بدن می‌شود، با بافت بدن منسجم و یکپارچه شده و دیگر دچار پس‌زدگی نخواهد شد.
صالحی خاطرنشان می‌کند: ما از نظر تکنولوژی ساخت از شرکت زیمر ایده گرفتیم؛ اما محصول ما شبیه آن نیست و می‌توان گفت ما نخستین تولیدکننده این نوع ایمپلنت در دنیا هستیم. برای ساخت قسمت تخلخل، به یک زیرلایه نیاز داشتیم که به ‌دلیل کاربردهای نظامی آن و تحریم‌ها، امکان واردات آن وجود نداشت. بنابراین به ‌سمت روشی رفتیم که بتوانیم ۱۰۰درصد این ایمپلنت را در کشور تولید کنیم و دیگر نیازی به واردات مواد اولیه نداشته باشیم.
این دانشجوی دکترای رشته مهندسی مواد با بیان اینکه در راستای تجاری‌سازی این محصول، در حال رایزنی با معاونت علمی و فناوری ریاست‌جمهوری برای دریافت حمایت‌هایی هستیم تا فرایند این فناوری را تکمیل کنیم، می‌افزاید: یک شرکت ابزار و تجهیزات پزشکی نیز اعلام آمادگی کرده که پس از تکمیل این روند، برای تولید این محصول در کنار ما همکاری کند؛ زیرا ایمپلنت‌های تولیدی نیازمند تست‌هایی از سمت تجهیزات پزشکی هستند و لازم است یک شرکت حامی در کنار ما باشد تا کدزنی بر اساس کدزنی آن شرکت انجام شود.
او یادآور می‌شود: با تولید این محصول، شاهد عرضه یک ایمپلنت با ضمانت مادام‌العمر و قیمت مشابه ایمپلنت‌های ساده خواهیم بود به‌ویژه برای برخی بیماران خاص که امکان جراحی دوباره را ندارند.

 پیوند دانشگاه و صنعت خودروسازی 
در ادامه، حسین نوروزی صحرایی، پژوهشگر گروه مهندسی مواد و مدیر مرکز خدمات تخصصی فنی مهندسی سازمان جهاد دانشگاهی خراسان رضوی درباره فعالیت خود در حوزه صنعت خودروسازی، می‌گوید: در حوزه محصولات مرتبط با صنعت خودروسازی، ما در دو زمینه فعالیت‌های پژوهشی و خدمات ارائه‌ شده کار می‌کنیم. در زمینه فعالیت‌های پژوهشی در سال‌های ۱۳۹۹ و ۱۴۰۰، با توجه به نیازهای اعلام‌شده، روی کاتالیست‌های مورد استفاده در سیستم اگزوز خودروها کار کردیم. 
نوروزی متذکر می‌شود: بیش از ۶۰ درصد آلودگی‌ها در شهرهای بزرگ ناشی از وسایل نقلیه؛ شامل خودروهای دیزلی، موتورسیکلت‌ها و خودروهای سواری است. بنابراین لازم است خودروها از کاتالیست‌هایی در سیستم اگزوز خود استفاده کنند که بسته به نوع وسیله و سوخت مصرفی، انواع مختلفی دارند.
این پژوهشگر گروه مهندسی مواد می‌افزاید: کاتالیست رایجی که اکنون استفاده می‌شود، دارای هسته‌ای سرامیکی است. این کاتالیست عملکرد خوب و قیمت مناسبی دارد؛ اما برخی خودروها به ‌دلیل استفاده از سوخت دیزلی و همچنین موتورسیکلت‌ها به ‌واسطه ارتعاشاتی که هنگام حرکت دارند، نمی‌توانند از کاتالیست‌های سرامیکی بهره‌مند شوند و باید از کاتالیست‌های فلزی استفاده کنند؛ زیرا حفره‌های کاتالیست‌های سرامیکی ممکن است مسدود شوند.
او خاطرنشان می‌کند: کاتالیست‌های فلزی به دلیل پیچیدگی‌های علمی و فنی خود، قیمت بالاتری نسبت به کاتالیست‌های سرامیکی دارند. تمامی مبدل‌های کاتالیستی پایه فلزی وارداتی هستند و به‌واسطه افزایش قیمت‌ها، واردات آن‌ها کاهش یافته است. در حال حاضر، خودروهایی که ملزم به استفاده از کاتالیست‌های فلزی هستند، معمولاً از کاتالیست‌های سرامیکی استفاده می‌کنند که عملکرد پایین‌تری دارند. خودروهای دیزلی، موتورسیکلت‌ها و خودروهای به‌روزتر که استانداردهای یورو ۴ به بالا را دارند، باید از کاتالیست‌های پایه فلزی بهره‌مند شوند.
نوروزی با بیان اینکه ما بیش از سه سال است یک خط نیمه‌صنعتی برای تولید کاتالیست‌های پایه فلزی راه‌اندازی و اکنون نمونه‌هایی از این کاتالیست‌ها را تولید کرده‌ایم که مراحل آزمایشگاهی و عملکردی را با موفقیت پشت سر گذاشته‌اند و در حال تجاری‌سازی این محصول هستیم، عنوان می‌کند: قیمت کاتالیست‌های فلزی وارداتی برای موتورسیکلت‌ها حدود ۸۰ تا ۱۲۰ دلار و برای خودروها به ‌دلیل ابعاد بزرگ‌تر، ۲۰۰ تا ۲۵۰ دلار است که نسبت به قیمت کل خودرو، مبلغ بالایی محسوب می‌شود؛ اما قیمت محصولات تولیدی ما در این حوزه حدود یک‌سوم قیمت کاتالیست‌های وارداتی است. البته این قیمت در فاز نیمه‌صنعتی بوده و در فاز صنعتی احتمالاً این مبلغ بیشتر کاهش خواهد یافت.
مدیر مرکز خدمات تخصصی فنی مهندسی سازمان جهاد دانشگاهی خراسان رضوی با اشاره به اینکه معاینه‌فنی‌های حال حاضر بر اساس وجود این قطعه انجام می‌شود؛ اما نمی‌توانند کاربرد عملکردی آن را بسنجند، می‌گوید: کاتالیست هنگامی که در مسیر خروج گاز قرار دارد، فشار برگشتی به سمت موتور ایجاد می‌کند. وقتی این فشار برگشتی باشد، متوجه می‌شوند این قطعه وجود دارد؛ اما تأثیر و عملکرد آن هنوز ارزیابی نمی‌شود. برای موتورسیکلت‌ها نیز در شیوه‌نامه شماره‌گذاری، وجود این قطعه الزامی است؛ اما در معاینه فنی این موضوع بررسی نمی‌شود. این مسئله یکی از دلایل آلودگی هواست و بسیاری از رانندگان خودروهای نیسان نیز می‌گویند این قطعه را بردارند چون مانع عبور گاز است و شتاب بیشتری به خودرو می‌دهد.
او خاطرنشان می‌کند: در این راستا، نیاز به بحث فرهنگی و جا انداختن این موضوع وجود دارد و همچنین در زمینه قانون‌گذاری باید بسیاری از دستورالعمل‌های معاینه فنی خودرو و موتورسیکلت تغییر کند تا آزمون‌هایی روی کیفیت این محصول انجام شود. در تولید این محصول از عناصر گرانبهایی همچون رودیوم و پالادیوم استفاده می‌شود و قیمت تمام‌شده آن به میزان مصرف این عناصر بستگی دارد که عملکرد قطعه را نیز تحت تأثیر قرار می‌دهد.
نوروزی یادآور می‌شود: حوزه دیگر فعالیت ما در صنایع خودروسازی مربوط به خدمات است. ما تولید دسته موتور خودروهای دنا و تارا را در تیراژ بالا انجام می‌دهیم. این قطعه بار اصلی موتور را تحمل کرده و اتصال آن به شاسی را فراهم می‌کند. 
این پژوهشگر گروه مهندسی مواد با بیان اینکه ریخته‌گری و تراشکاری این قطعات به‌طور کامل در مجموعه ما انجام می‌شود، می‌گوید: با توجه به اینکه سیستم مدیریت کیفیت ایزو ۹۰۰۱ را داریم، فرایند کنترل و تضمین کیفیت به شکل مطلوبی صورت می‌گیرد تا قطعه‌ای که به کارفرما تحویل داده می‌شود، آماده نصب و فروش به شرکت ایران‌خودرو باشد. ساخت این قطعات پیچیدگی‌هایی از جنس آلیاژ و عملیات حرارتی دارند تا به میزان استحکامی که مدنظر داریم، برسند. 
او می‌افزاید: در ریخته‌گری، مشکلاتی مانند حفره‌ها و تخلخل‌هایی که ممکن است ایجاد شوند، وجود دارد که می‌تواند کارکرد خودرو را تحت تأثیر قرار دهد. این مباحث در مجموعه ما کنترل و بررسی می‌شود و خوشبختانه محصولاتی با کیفیت مطلوب به شرکت ایران‌خودرو تحویل می‌دهیم.
نوروزی خاطرنشان می‌کند: چون قطعه به این شکل در خودرو به‌کار نمی‌رود و یکسری قطعات پلاستیکی دیگر به آن متصل می‌شود، ما پیمانکار با واسطه هستیم. ریخته‌گری آن که تمام شد، کارهای تزریق پلاستیک در جایی دیگر صورت می‌گیرد و سپس برای فروش به ایران‌خودرو عرضه می‌شود.

برچسب‌ها

نظر شما

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.