فناوری آینده ، چه زمانی مورد توجه مسوولان ما قرار می گیرد؛ شمشهای سوپرآلیاژ ؛ نیاز راهبردی و اقتصادی امروز و فردا

سرمایه گذاری در بخشهای تولیدی باید از توجیهی مناسب از لحاظ اقتصادی برخوردار باشد در غیر این صورت تنها عاملی که می تواند حرکت به سوی یک فناوری را توجیه کند راهبردی بودن آن است دکتر عسگری عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی شریف به بررسی علل توجیهی حرکت

کد خبر: ۱۲۹۷۳

به سمت تولید شمشهای سوپرآلیاژ در کشور پرداخته است سوپرآلیاژها ،گروه مهمی از آلیاژها هستند که کاربردهای حساس و راهبردی ای نظیر قطعات توربین های گازی دارند و به همین دلیل در صنعت هوافضا، صنعت برق و صنایع نفت و گاز از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند. سوپرآلیاژها برحسب ترکیب شیمیایی ، به پایه نیکل ، کبالت و بعضا آهن تقسیم بندی می شوند گروهی از آلومینایدها نیز که شامل ترکیبات بین فلزی از قبیل نیکل و آلومینیوم هستند، به سوپرآلیاژها معروفند البته گاهی به اشتباه آلیاژهای پایه تیتانیم نیز جزو سوپرآلیاژها محسوب شده اند تقسیم بندی صنعت سوپرآلیاژ : صنایع مرتبط با ساخت سوپرآلیاژها را می توان به 2 گروه زیر تقسیم بندی کرد: الف ( صنایعی که در ساخت شمش سوپرآلیاژ فعالیت دارند )مواد اولیه ساخت قطعات سوپرآلیاژی( ب( صنایعی که به ساخت قطعاتی از جنس سوپرآلیاژها مشغولند این 2 صنعت از نظر تجهیزات و دانش فنی مورد نیاز، تفاوت های عمده ای با یکدیگر دارند آنچه در این مبحث می خواهیم به آن بپردازیم ، موضوع ساخت مواد اولیه قطعات سوپرآلیاژی )شمشهای سوپرآلیاژ( است شمشهای سوپرآلیاژ : شمشهای سوپرآلیاژ از فناوری ساخت پیچیده ای برخوردارند و توسط تعداد محدودی شرکت در دنیا ساخته می شوند علت این پیچیدگی را می توان در دقتهای بسیار بالا برای اجزا و نیاز به حذف ناخالصی ها جستجو کرد به این منظور، باید مواد اولیه ساخت شمشها از لحاظ ناخالصی ها به دقت کنترل شود و فرآیند ساخت نیز باید تحت خلا صورت گیرد. البته آلیاژهایی که عمدتا پایه کبالت هستند، ساخت آنها در هوا امکانپذیر است ؛ ولی به هر حال فرآیند کنترل مذاب از پیچیدگی زیادی برخوردار است شمشهای سوپرآلیاژ را بسته به نوع کاربرد می توان در2 گروه زیر تقسیم بندی کرد: الف( شمشهایی که مواد اولیه قطعات ریخته گری هستند ب( شمشهایی که برای ساخت قطعات از طریق شکل دهی مکانیکی مورد استفاده قرار می گیرند تولید شمش سوپرآلیاژ در ایران : در ایران سابقه ای در تولید شمش سوپرآلیاژی نداریم و فقط در حد آزمایشگاهی اقداماتی صورت گرفته است برای دستیابی به این صنعت )تولید شمش سوپرآلیاژ( چون هیچ سابقه ای نیز از آن نداریم ، باید در ابتدا توجیهی برای دستیابی به آن بیان کرد این توجیه می تواند اقتصادی یا راهبردی باشد در دنیا و در شرایط عادی توجیه اقتصادی حرف اول را می زند ولی با توجه به شرایط ویژه ای که کشور ما دارد گاهی توجیه راهبردی بر توجیه اقتصادی غلبه پیدا می کند آیا تولید شمشهای سوپرآلیاژ در کشور اقتصادی است؛: در شرایط فعلی و با توجه به بررسی هایی که صورت گرفته است ، به نظر نمی رسد که حرکت به سمت ساخت شمشهای سوپرآلیاژی اقتصادی باشد عوامل موثر در اقتصادی نبودن ساخت این شمشها را می توان به صورت زیر بیان کرد: با توجه به هزینه های بالای مواداولیه و تجهیزات موردنیاز و نیز بازار داخلی ، میزان مصرف در حال حاضر به اندازه ای نیست که سرمایه گذاری را توجیه کند. سطح فناوری ، نیروی انسانی و دانش فنی که در این زمینه در کشور وجود دارد، به حدی نیست که در فاصله کوتاهی در این صنعت به نتیجه برسیم تنوع شمشهای مصرفی عامل دیگری است که به تنوع موتورها و توربین هایی که خریداری کرده ایم ، برمی گردد البته در زمینه کاهش تنوع قطعات مصرفی در داخل ، اقدامات خوبی از طریق وزارتخانه های نیرو و نفت صورت گرفته است.کشور در تامین مواداولیه ساخت شمشهای سوپرآلیاژی از طریق منابع داخلی نیز مشکل دارد معادن مواداولیه در کشور وجود ندارد یا این فرآوری نمی شود عناصری از قبیل نیکل ، کبالت ، کرم و مولیبدن که از مواداولیه اصلی این شمشها هستند، باید از درجه خلوص بالایی برخوردار باشند، که این مساله باعث افزایش هزینه ها می شود البته شرکتهای دیگری نیز که این شمشها را در دنیا تولید می کنند ، همه مواد اولیه را ندارند و معمولا مواداولیه مورد نیازشان را وارد می کنند به این ترتیب تامین مواداولیه ، مانعی بر سر راه تولید این شمشها در کشور نخواهد بود تولید شمشهای سوپرآلیاژ از دیدگاه راهبردی : ولی از دیدگاه راهبردی ، ما مجبوریم به سمت تولید این شمشها برویم و طبیعتا در بعضی موارد دید راهبردی ، دید اقتصادی را تحت الشعاع قرار می دهد به عنوان مثال ما در خرید مواد اولیه ساخت قطعات نظامی معمولا مشکل داریم و اگر بخواهیم به صورت آزاد تهیه کنیم ، برای خرید این نوع مواد باید چندین برابر قیمت واقعی هزینه کنیم دلایل توجیه تولید شمشهای سوپرآلیاژ در کشور : اما تولید این شمشها، در آینده نزدیک ، هم از لحاظ راهبردی و هم از بعد اقتصادی ، منافع زیادی برای کشور به دنبال خواهد داشت؛ زیرا: الف( وقتی شرکتهای خارجی متوجه می شوند که کشور به ساخت قطعاتی که آنها کشور را تحریم کرده اند، نزدیک شده است ، بازار را به روی کشور ما باز خواهند کرد؛ قیمتها کاهش محسوسی خواهند یافت و قدرت چانه زنی در خرید بالا خواهد رفت ب( با توجه به روند روبه رشد استفاده از این قطعات ، بویژه به صورت ریخته گری شده در کشور و با توجه به بازاری که در آینده نزدیک ایجاد خواهد شد، این اقدام کاملا اقتصادی خواهد بود ج( در تاریخ توربین های گازی ، رشد این صنعت بیش از بهبود در طراحی ، مدیون ابداع سوپرآلیاژهای جدید بوده است اگر آلیاژی ساخته شود که با استفاده از آن بتوان پنجاه درجه دمای کارکرد توربین را بالاتر برد، تحولی در صنعت توربین ایجاد خواهد شد؛ زیرا در این صورت با بالا بردن دمای عملکرد توربین ، بازده افزایش یافته و مصرف سوخت به مقدار قابل توجهی کاهش می یابد به همین دلیل ، شرکتهای طراح و سازنده توربین های گازی همواره در تلاش برای ابداع سوپرآلیاژهای جدید بوده اند و نقاط عطف در صنعت توربین های گازی در اغلب موارد، محصول ابداع سوپرآلیاژهای جدید بوده است . با ارائه یک آلیاژ جدید، تا محدوده زمانی امتیاز ثبت آن طی نشود، خرید و تهیه آن بسیار مشکل خواهد بود در این موارد، اگر خودمان دانش فنی تولید را در اختیار داشته باشیم ، می توانیم به آلیاژ مورد نظر زودتر دست پیدا کنیم یا این که لااقل در قیمت خرید تاثیرگذار خواهد بود چ( نوساناتی که در قیمت شمشها و زمان تحویل دهی داریم ، انگیزه دیگری برای حرکت به سمت تولید این شمشهاست گاه ممکن است در اثر نوسانات بازار تا بیست درصد افزایش قیمت داشته باشیم و زمان تحویل دهی نیز بسیار طولانی شود به طور نمونه ، در سال پیش بحران تانتالم رخ داد که قیمت بعضی از انواع شمشها به طور ناگهانی افزایش زیادی پیدا کرد و زمان تحویل دهی به شش ماه افزایش یافت . اگر خودمان دانش فنی تولید را داشته باشیم ، می توانیم راحتتر بحران را پشت سر بگذاریم چگونه می توان فناوری تولیدشمش سوپرآلیاژ را به کشور وارد کرد؛ حال اگر بخواهیم این فناوری را وارد و صنعت مربوط به آن را در کشور ایجاد کنیم مانند هر صنعت دیگری ملزومات خاص خود را می طلبد و باید امکانات و مهارت های لازم را برای ایجاد و توسعه آن فراهم کرد. برای ایجاد هر صنعت ، عوامل زیر لازم است: الف( تجهیزات ب( نیروی انسانی ماهر ج( دانش فنی 3 عامل فوق اجزای اساسی ایجاد یک صنعت است اگر از این منظر صنعت شمش سوپرآلیاژی را در کشور بررسی کنیم ، خواهیم دید که : اولا: تجهیزات را نداریم و خریدار آن هستیم ، که ممکن است در این راه با مشکلاتی روبه رو شویم ثانیا: نیروی انسانی ماهری نداریم البته نباید فراموش کرد که خاستگاه صنعت سوپرآلیاژ در دنیا صنعت فولاد است و کسانی که روی فولاد و بویژه فولاد آلیاژی کار می کردند، کار خود را گسترش داده و به سوپرآلیاژها پرداخته اند در کشور در زمینه فولادهای آلیاژی کار شده است و آمادگی های خوبی وجود دارد بنابراین می توان آمادگی اولیه نسبتا خوبی از نظر نیروی انسانی در زمینه سوپرآلیاژ انتظار داشت البته این نیروها باید آموزش داده شوند و دانش فنی به آنها منتقل شود تا بتوانند در این زمینه کار کنند ثالثا: در زمینه دانش فنی ، نیازمند انتقال آن هستیم ؛ زیرا تجربه نشان داده است که در فرآیندهای پیچیده و صنایع چون شاخصهای تولید پیچیده و متعدد هستند حرکت سعی و خطایی ، کار اشتباهی است سعی و خطا در سطوحی از فناوری مناسب است که دست یافتنی باشد و از پیچیدگی های خیلی زیادی برخوردار نباشد. در فناوری های پیچیده ، حرکت سعی و خطایی ، فرآیندی زمانبر است و هزینه ها را بشدت بالا می برد روش متداول در انتقال این فناوری ، خرید لیسانس و دانش فنی است که امکان دستیابی به بازارهای بین المللی را از طریق شرکت های صاحب تجربه در این زمینه فراهم می کند نتیجه گیری : با توجه به آنچه گفته شد، تولید شمشهای سوپرآلیاژی در کشور اگرچه هنوز اقتصادی نیست ، اما ضرورت های راهبردی ایجاب می کند که به سمت تولید این شمش ها در داخل برویم ؛ هر چند در آینده نزدیک با توجه به روند روبه رشد ساخت قطعات سوپرآلیاژی در داخل کشور، لااقل در زمینه شمش های سوپرآلیاژی که برای مصارف ریخته گری استفاده می شود این اقدام توجیه اقتصادی نیز پیدا خواهد کرد برای این منظور، باید اقدامات لازم به منظور تهیه تجهیزات ، تربیت نیروی انسانی و انتقال دانش فنی صورت گیرد.