دليل شامل لخطوات صناعة خزانات الفيبرجلاس

---

مقدمة: تتمتع خزانات الألياف الزجاجية بأهمية كبيرة نظرًا لميزاتها الفريدة وتطبيقاتها الواسعة. وتتمتع هذه الخزانات، المصنوعة من مزيج من الألياف الزجاجية وراتنجات البوليمر، بمقاومة عالية للتآكل والمواد الكيميائية والتغيرات الجوية، مما يجعلها مثالية لتخزين المواد الكيميائية والمياه والصرف الصحي والسوائل الأخرى في مختلف الظروف البيئية. يسمح وزنها الخفيف وقابليتها للتخصيص بسهولة التركيب والنقل. بالإضافة إلى ذلك، فإن العزل الحراري والكهربائي للألياف الزجاجية يجعل هذه الخزانات مفيدة جدًا في البيئات التي توجد فيها حاجة للتحكم في درجة الحرارة أو الحماية ضد التيار الكهربائي. العمر الطويل والحاجة المنخفضة للصيانة تجعل هذه الخزانات خيارًا اقتصاديًا وفعالاً في العديد من الصناعات. لقد قمنا في هذه المقالة بعرض خطوات تصنيع خزانات الألياف الزجاجية بشكل شامل وكامل.

عادةً ما يتضمن بناء خزانات الألياف الزجاجية بضع خطوات أساسية:

1-التصميم والتخطيط:

الخطوة الأولى في صنع خزانات الألياف الزجاجية هي التصميم والتخطيط. في هذه الخطوة يتم تحديد الحجم والشكل والخصائص المحددة للخزان. كما يتم اختيار المواد الخام والعمليات اللازمة للإنتاج بناء على احتياجات العملاء.

نظرا للمرونة في التصميم والبناء، يمكن إنتاج خزانات الألياف الزجاجية في مجموعة متنوعة من الأشكال وبميزات خاصة. فيما يلي بعض الأنواع الأكثر شيوعًا من الأشكال والميزات الخاصة لكل منها:

أ) الخزانات الأسطوانية: هذه الأنواع من الخزانات أسطوانية الشكل وتستخدم في تخزين السوائل المختلفة المستخدمة. يمكن تصميم الخزانات الأسطوانية أفقيًا أو رأسيًا. عادة ما تشغل الخزانات العمودية مساحة أقل، بينما الخزانات الأفقية أكثر ملاءمة للمواقع ذات الارتفاع المحدود.

ب) الخزانات المكعبة أو المستطيلة: هذه الأنواع من الخزانات مخصصة للمساحات المحدودة التي تتطلب الحد الأقصى لاستخدام المساحة مناسب. يمكن تصميمها بحيث تتناسب بسهولة مع الزوايا أو تحت الهياكل.

ج) الخزانات ذات الأشكال المخصصة: الألياف الزجاجية تجعل من الممكن صنع خزانات ذات أشكال خاصة و توفير الأشكال المخصصة. يمكن أن يشمل ذلك تصميمات منحنية أو ذات زوايا أو أي شكل خاص آخر يناسب بيئة معينة أو احتياجات محددة.

2- إعداد القالب:

تستخدم القوالب لتشكيل الألياف الزجاجية. في هذه المرحلة من بناء خزان الألياف الزجاجية، يمكن تصنيع القوالب من مواد مختلفة مثل الفولاذ أو البلاستيك ويجب تحضيرها وصقلها بعناية بحيث يكون سطحها الداخلي أملسًا وخاليًا من العيوب.

تحضير قوالب صنع خزانات الفيبرجلاس هي عملية دقيقة ومهمة يمكن صنعها من الفيبرجلاس أو الفولاذ أو غيرها من المواد، وفي هذا المقال نتناول خطوات صنع قوالب الفيبرجلاس والفولاذ:

أ) خطوات صنع قوالب الفيبرجلاس:

• تصميم القالب: أولاً، تم تصميم القالب بناءً على تصميم الخزان المطلوب. يمكن أن يتم هذا التصميم باستخدام برنامج CAD (التصميم بمساعدة الكمبيوتر) لتحقيق دقة عالية في أبعاد وشكل القالب.
• صنع نسخة طبق الأصل: بناءً على التصميم، يتم عمل نسخة طبق الأصل من القالب. عادة ما يكون هذا النموذج مصنوعًا من مواد مثل الخشب أو الرغوة أو البلاستيك ويجب أن يتطابق تمامًا مع أبعاد الخزان وشكله النهائي.
• صنع النسخة المتماثلة: يجب أن تكون النسخة المتماثلة مصقولة بعناية للحصول على سطح أملس وخالي من العيوب. أي تفاوت على سطح النموذج يمكن أن يؤثر على الجودة النهائية للقالب والخزان.
• صنع القالب: بعد إعداد النموذج، يتم صنع القالب الرئيسي. ويتم ذلك عادة باستخدام مواد مثل الألياف الزجاجية أو الراتنجات الخاصة. يتم وضع طبقات من الألياف الزجاجية والراتنج على النموذج لإنشاء قالب قوي ودقيق يعتمد على شكل النموذج.
• تجفيف القالب وتصلبه: يجب أن يتوفر للقالب وقت كافٍ حتى يجف ويتصلب. خلال هذا الوقت، يتم تقوية هيكل الألياف الزجاجية والراتنج ويصل القالب إلى القوة اللازمة.
• فصل القالب عن النسخة المتماثلة: بعد التصلب الكامل، يتم فصل القالب عن النسخة المتماثلة. يجب أن يتم ذلك ببطء وبعناية حتى لا يتلف القالب.
• وضع الصيغة النهائية للقالب: وأخيرًا، يجب تجهيز القالب للاستخدام النهائي. يتضمن ذلك تنعيم أي تفاوت في السطح والتأكد من أنه أملس وخالي من العيوب. في بعض الأحيان قد يكون من الضروري طلاء القالب بعامل تحرير أو شمع لتسهيل فصل الخزان عن القالب في المستقبل.

وتبين هذه العمليات أهمية الدقة والاهتمام بالتفاصيل في صناعة قوالب الألياف الزجاجية، حيث أن جودة القالب تؤثر بشكل مباشر على الجودة النهائية للخزان.

ب) خطوات صنع القوالب الفولاذية:

إن تصنيع القوالب الفولاذية، والتي غالباً ما تستخدم لإنتاج أجزاء صناعية عالية الدقة وعالية القوة، يتضمن عدة خطوات دقيقة ومعقدة:

• تصميم القالب: كما هو الحال مع صناعة قوالب الألياف الزجاجية، فإن الخطوة الأولى هي تصميم القالب. يتم هذا التصميم عادةً باستخدام برنامج التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) لضمان تلبية جميع التفاصيل والأبعاد بدقة عالية.
• اختيار المواد: يتم اختيار الفولاذ المناسب لصنع القالب. يعتمد هذا الاختيار على الخصائص المطلوبة مثل الصلابة ومقاومة التآكل وتحمل الحرارة.
• قطع وتشكيل الفولاذ: يتم قطع الفولاذ حسب الأبعاد والأشكال الأساسية المطلوبة للقالب. يمكن القيام بذلك باستخدام طرق مثل القطع بالليزر أو البلازما أو الطحن.
• التصنيع الدقيق والطحن: بعد القطع الأولي، يتم تشكيل الأجزاء الفولاذية بواسطة ماكينات (CNC) لتحقيق دقة عالية جدًا وأبعاد دقيقة.
• التصلب والتشطيب الحراري: لزيادة قوة ومتانة القالب، قد يتم إخضاع الفولاذ لعمليات التشطيب الحراري مثل التصلب أو التلدين.
• تشطيب السطح: يجب تنعيم أسطح القالب وصقلها بعناية لتجنب أي تفاوت أو أخطاء في الأجزاء المصنعة. يمكن أن يشمل ذلك الطحن والتلميع الدقيق.
• تجميع القالب: وأخيرًا، يتم تجميع جميع أجزاء القالب. قد تتضمن هذه الخطوة تركيب أنظمة التبريد وقنوات الحقن والمكونات الميكانيكية الأخرى.
• الاختبار والتعديلات النهائية: بعد التجميع، قد يتم اختبار القالب للتأكد من أن جميع الأجزاء تعمل بشكل صحيح. يتم إجراء التعديلات اللازمة لتحسين الدقة والكفاءة.

يتطلب تصنيع القوالب الفولاذية مهارات هندسية عالية ودقة متناهية، لأن جودة القالب تؤثر بشكل مباشر على جودة ودقة الأجزاء المصنعة. تُستخدم هذه القوالب على نطاق واسع في إنتاج قطع غيار السيارات، والأدوات، والأجزاء الصناعية الأخرى.

3- طبقات وحصيرة:

في هذه المرحلة من عملية تصنيع خزان الألياف الزجاجية، يتم وضع طبقات من الألياف الزجاجية والراتنج على القالب. يمكن القيام بذلك يدويًا أو باستخدام طرق ميكانيكية. يجب وضع الطبقات بعناية وإزالة الهواء المحبوس لتجنب فقاعات الهواء.

أ) الطريقة الآلية:

في عملية التصنيع الآلي لخزانات الألياف الزجاجية، تعتبر "آلة تشابرجان" تقنية مهمة ومتقدمة لوضع الألياف الزجاجية والراتنج. تُستخدم هذه الطريقة بشكل خاص في الإنتاج الضخم بدقة عالية. ونوضح هنا هذه الطريقة:

استخدام آلة المروحية:

طريقة آلة تشابيرجان هي تقنية خاصة في الطبقات الميكانيكية، حيث يتم سحق الألياف الزجاجية بواسطة آلة (تشابيرجان) ورشها بالراتنج على القالب في نفس الوقت. في هذه الطريقة، يتم رش الألياف الزجاجية على سطح القالب من خلال فوهة مع الراتنج. تساعد هذه العملية على إنشاء طبقة قوية وموحدة وتسمح بتحكم أفضل في سمك المواد وتكوينها.

في هذه الطريقة، يعد التحكم الدقيق في كمية ونسبة الألياف والراتنج أمرًا مهمًا، لأن هذه العوامل تؤثر بشكل مباشر على الخواص الميكانيكية والمتانة النهائية للمنتج. يعد استخدام التقنيات الآلية فعالاً للغاية، خاصة في الإنتاج الصناعي الذي يتطلب دقة عالية وقابلية للتكرار.

ب) الطريقة التقليدية أو الطبقة اللولبية:

تعد الطريقة اليدوية لوضع الألياف الزجاجية، والتي تُعرف أحيانًا باسم "الوضع اليدوي" أو "hand lay-up"، إحدى أكثر الطرق التقليدية والمستخدمة على نطاق واسع لصنع خزانات وأجزاء من الألياف الزجاجية. تتضمن هذه العملية الخطوات التالية:

قطع الألياف الزجاجية: يتم قطع الألياف الزجاجية على شكل حصائر أو ضفائر من الألياف الزجاجية بالمقاسات المطلوبة لوضعها على القالب.

تطبيق الراتنج: يتم دهن الراتينج، الذي عادة ما يكون عبارة عن بوليستر أو إيبوكسي أو فينيل إستر، مباشرة على القالب أو على طبقات الألياف الزجاجية.

وضع الألياف الزجاجية على القالب: يتم وضع طبقات من الألياف الزجاجية على القالب وتغطيتها بالراتنج. في هذه المرحلة يجب إزالة الهواء المحصور بين الطبقات بواسطة بكرات أو فرش لمنع تكون فقاعات الهواء.

تكرار الطبقات: يتم تكرار هذه العملية (وضع الألياف والراتنج) بعدد الطبقات حسب الحاجة. يعتمد السمك النهائي للمنتج على عدد وسمك طبقات الألياف الزجاجية.

لا تزال الطريقة اليدوية لوضع الألياف الزجاجية شائعة في العديد من ورش العمل والمشاريع الصغيرة نظرًا لمرونتها والتحكم الدقيق في عملية الإنتاج وقلة الحاجة إلى المعدات المتقدمة. هذه الطريقة مناسبة بشكل خاص لإنتاج أجزاء ذات أشكال معقدة أو إنتاجات صغيرة الحجم.

4- التجفيف والتصلب:

الخطوة الرابعة في عملية صنع خزانات الألياف الزجاجية هي تجفيف المنتج وتصلبه، وبعد وضع طبقات الألياف الزجاجية يجب منحه الوقت الكافي حتى يجف ويتصلب. قد تستغرق هذه العملية عدة ساعات أو حتى أيام.

يعد تجفيف وتصلب خزانات الألياف الزجاجية التي يتم إجراؤها بواسطة عمليات مثل التصفيح اليدوي أو الميكانيكي خطوة حاسمة في الإنتاج. يجب التحكم بعناية في الظروف البيئية لهذه العملية لضمان جفاف الراتنج وتصلبه بشكل صحيح. فيما يلي بعض هذه الشروط:

• درجة الحرارة البيئية: يجب أن تكون درجة الحرارة المحيطة لتجفيف الراتنج وتصلبه ضمن النطاق الموصى به من قبل الشركة المصنعة للراتنج. عادة، تتراوح درجة الحرارة المثالية بين 15 و25 درجة مئوية. يمكن أن تؤدي درجات الحرارة المنخفضة جدًا إلى إبطاء عملية المعالجة، في حين أن درجات الحرارة المرتفعة جدًا قد تتسبب في جفاف الراتنج بسرعة كبيرة جدًا وتسبب التشقق أو خشونة السطح.
• الرطوبة البيئية: يمكن أن تؤثر الرطوبة العالية على خصائص معالجة الراتنج وتتسبب أحيانًا في بقاء سطح المنتج النهائي لزجًا أو غير متساوٍ. من الأفضل الحفاظ على رطوبة البيئة عند مستوى متوسط.
• التهوية المناسبة: تعتبر التهوية الجيدة في مساحة التجفيف أمرًا مهمًا، خاصة لإزالة الأبخرة من الراتنجات، والتي يمكن أن تكون سامة. كما تساعد التهوية المناسبة على تنظيم درجة الحرارة والرطوبة.
• وقت التجفيف: يعتمد الوقت اللازم للتجفيف الكامل والتصلب على نوع الراتنج وسمك الطبقات والظروف البيئية. يمكن أن تختلف هذه الفترة من بضع ساعات إلى بضعة أيام.
• لا يوجد اهتزاز أو تحريك: أثناء عملية التجفيف، من المهم ألا يتعرض القالب والمنتج النهائي للاهتزاز أو الاهتزاز، حيث يمكن أن يؤثر ذلك سلبًا على جودة السطح والسلامة الهيكلية.
• عمليات ما بعد المعالجة: في بعض الحالات، يمكن استخدام عمليات ما بعد المعالجة مثل حرق الفرن لتسريع وتحسين عملية التجفيف والتصلب.

يضمن الامتثال لهذه الشروط أن يتم إنتاج خزانات الألياف الزجاجية بجودة عالية وخصائص ميكانيكية مناسبة.

5- الإكمال والدفع النهائي:

بعد التجفيف الكامل، تتم إزالة الخزان من القالب. في هذه المرحلة، قد تكون هناك حاجة إلى قطع لإنشاء فتحات، أو تثبيت التجهيزات، أو إجراء تعديلات أخرى. بالإضافة إلى ذلك، يمكن صقل سطح الخزان للحصول على مظهر أملس وموحد.

يعد التشطيب والتشطيب خطوة أساسية في عملية تصنيع خزانات الألياف الزجاجية التي تساهم في جمال المنتج النهائي ووظيفته ومتانته. تتضمن هذه المرحلة عدة عمليات مهمة:

• القص والقطع: أولاً، تتم إزالة أي نتوءات أو أجزاء إضافية من الألياف الزجاجية تم إنشاؤها أثناء عملية التصنيع. ويتم ذلك عادة باستخدام أدوات القطع مثل المناشير أو آلات الصنفرة اليدوية أو الكهربائية.
• الصنفرة: بعد القطع، يتم صنفرة سطح الخزان بعناية لجعله أملسًا وموحدًا. سيساعد ذلك أيضًا على إزالة أي نتوءات أو فقاعات هواء.
• معالجة السطح: لتحسين مظهر الخزان وزيادة متانته ضد العوامل البيئية، قد يكون من الضروري تغطية سطح الخزان بمواد خاصة مثل الراتنجات الواقية أو الورنيش.
• الطلاء: في كثير من الحالات، يتم طلاء خزانات الألياف الزجاجية لتحسين مقاومة الأشعة فوق البنفسجية والطقس أو لإضافة جماليات. يعتمد اختيار اللون عادةً على تطبيق الخزان وتفضيلات العميل.
• تركيب التركيبات والملحقات: تتضمن الخطوة الأخيرة تركيب أي تركيبات أو ملحقات مثل الصمامات أو الحوامل أو المكونات الميكانيكية الأخرى الضرورية لعمل الخزان.
• مراقبة الجودة النهائية: بعد الانتهاء من جميع الخطوات، يتم إجراء فحص نهائي للتأكد من مطابقة الخزان لمعايير الجودة والمواصفات الفنية المطلوبة من جميع الجوانب.

تضمن خطوات الإكمال والدفع النهائية أن خزان الفيبر جلاس لا يتمتع بالأداء الجيد فحسب، بل يتميز أيضًا بمظهر جيد ومقاومته العالية ضد العوامل الخارجية. يمكن أن تساعد هذه العمليات أيضًا على إطالة عمر الخزان وتقليل الحاجة إلى الصيانة المستقبلية

6- الفحص والاختبار:

الخطوة الأخيرة في عملية تصنيع خزانات الفيبر جلاس؛ وأخيرًا، يجب فحص الخزان واختباره للتأكد من مطابقته لمعايير الجودة والسلامة. يعد فحص واختبار خزانات الألياف الزجاجية بعد البناء من الخطوات الحاسمة التي تضمن تلبية المنتج النهائي لمعايير الجودة والسلامة. تتضمن هذه العمليات العديد من الاختبارات وعمليات التفتيش المختلفة:

• الفحص البصري: هذه هي الخطوة الأولى والأكثر أساسية حيث يتم فحص سطح الخزان بعناية بحثاً عن أي عيوب مثل الشقوق أو فقاعات الهواء أو خشونة السطح أو ضعف البصر.
• اختبار الضغط: عادةً ما يتم اختبار الضغط على خزانات الألياف الزجاجية للتأكد من قدرتها على تحمل الضغط المطلوب ومنع التسربات. يتضمن هذا الاختبار ملء الخزان بالماء أو الهواء المضغوط والضغط إلى مستوى معين.
• اختبار سمك الجدار: للتأكد من أن سمك جدران الخزان في جميع النقاط يتوافق مع مواصفات التصميم، يمكن استخدام أجهزة قياس السمك مثل الكهرومغناطيسية أو الموجات فوق الصوتية.
• الاختبارات غير المدمرة: يمكن استخدام طرق مثل اختبار الموجات فوق الصوتية أو التصوير الشعاعي أو اختبار التسرب لتحديد نقاط الضعف الداخلية مثل الشقوق أو الفراغات الداخلية.
• اختبار المقاومة الكيميائية: إذا تم استخدام الخزان لتخزين المواد الكيميائية، فقد يتم إجراء اختبارات لتقييم مقاومة الخزان للتآكل أو تأثيرات مواد كيميائية معينة.
• آزمایش حرارتی: در برخی موارد، ممکن است لازم باشد مخزن تحت دماهای بالا یا پایین قرار گیرد تا اطمینان حاصل شود که در شرایط محیطی مختلف عملکرد مناسبی دارد.
• بررسی اتصالات و لوازم جانبی: تمامی اتصالات، دریچه‌ها و سایر اجزای متصل به مخزن باید برای اطمینان از نصب صحیح و عدم نشتی بازرسی شوند.

بعد اجتياز الخزان لجميع هذه الاختبارات والفحوصات بنجاح، سيكون جاهزًا للاستخدام في بيئة التطبيقات الخاصة به. لا تساعد عمليات الفحص والاختبار هذه على ضمان سلامة وكفاءة الخزان فحسب، بل تضمن أيضًا موثوقية الخزان على مدى فترة طويلة من الزمن وفي ظل ظروف تشغيل مختلفة.

يمكن أن تختلف هذه الخطوات اعتمادًا على الحجم والشكل والتطبيق المحدد للخزان. كما أن التقنيات والمواد الجديدة قد تُحدث تغييرات في عملية التصنيع.

وأخيراً نود أن نقدم لكم شركة فجر سبلان التعاونية لرواد الأعمال (آرتا كومبوزيت) ؛ بخبرة تزيد عن عقد من الزمن وباستخدام طاقم عمل ذو خبرة ومهندسين ذوي خبرة، نحن على استعداد لتنفيذ أفكاركم وتصميماتكم في بناء خزانات الألياف الزجاجية بأنواعها وأساليبها المختلفة، للتواصل معنا يمكنك التواصل معنا عبر الموقع الإلكتروني الحالي. يعني "Arta Composite" والتواصل مع الداعمين للشركة.

المترجم والجامع: محمد حسن جعفري