به مناسبت کسب جایزهی ماسوبوچی، سراغ دکتر پورانوری، معاون دانشجویی دانشکده رفتیم تا با این استاد جوان و پرانگیزهی دانشکده مصاحبهای داشته باشیم: (این مصاحبه در پاییز 98 انجام شده و بخش اول آن در شماره 11 نشریه به چاپ رسیده است.)
1- اگر ممکن است ابتدا در مورد جایزه ماسوبوچی[1] برایمان توضیح دهید.
- کلا مصاحبه‌مان در مورد این موضوع که نیست؟؟ (می‌خندد)
+ نه (ما هم می‌خندیم)
- عرض کنم خدمت شما که این جایزه ماسوبوچی از طرف انجمن جوشکاری آمریکا[2]داده می‌شود و اسپانسر آن هم دانشکده مکانیک دانشگاه ام.آی.تی است. در واقع ماسوبوچی استاد آن دانشکده است و در حوزه جوشکاری کار می‌کرده است. ماسوبوچی به خاطر کارهایی که در زمینه‌های مکانیکی جوشکاری مانند تنش پسماند یا اعوجاج انجام داده است، معروف است و کتاب‌های معروفی هم دارد. آن جایزه به یک فرد زیر چهل سال که تحقیقات قابل توجه و مفیدی در زمینه جوشکاری و اتصال‌دهی مواد داشته است، اعطا می‌شود. روند اعطا هم به این صورت است که یک نفر باید شما را نامزد این جایزه بکند و چند نفر هم توضیه‌نامه[3]بدهند و کمیته‌ای هست که بر اساس این موارد جایزه را اعطا می‌کند.
2- در مورد انجمن جوشکاری آمریکا (AWS) هم توضیحاتی بدهید. این انجمن از چه سالی تشکیل شده، هدف تشکیل آن چیست و...
- اگر اشتباه نکنم قدیمی‌ترین انجمن جوشکاری دنیا است و باز اگر اشتباه نکنم فکر کنم سال 1912 تاسیس شده است. یعنی بیشتر از صد سال و صدمین نسخه مجله Welding Journal آن امسال منتشر شد. هدف آن هم گسترش علم و فناوری جوشکاری و سایر فرآیندهای مرتبط با جوشکاری مانند لحیم‌کاری است.
- ایران هم انجمن جوشکاری دارد؟
- بله در ایران انجمن جوشکاری و آزمون‌های غیرمخرب داریم. فعالیت‌هایشان بیشتر در حوزه آموزش است و دوره‌های آموزشی برگزار می‌کنند. آقای مهندس ادب‌آوازه رئیس آنجاست. اخیرا در حوزه استانداردهای مربوط به جوشکاری وارد شده اند. چیزی که بیشتر در ایران وجود دارد در واقع ترجمه استانداردهای جوشکاری خارجی مانند AWS و یا سایر استانداردها است.
- جایزه ماسوبوچی برای تحقیق و یا پروژه خاصی به شما داده شده؟ یعنی مثلا به خاطر مقاله‌ای که در این زمینه منتشر کرده باشید؟
- ببینید جایزه‌های مختلفی که جاهای متفاوت می‌دهند برخی مرتبط با یک مقاله است. مثلا بهترین مقاله سال 2015 در زمینه لحیم‌کاری جایزه می‌گیرد. اما برخی به عنوان دستاورد برجسته[4]به مجموعه‌ای از فعالیت‌ها و پژوهش‌های شخص تعلق می‌گیرد (و جایزه ماسوبوچی از دسته دوم است).
- دکتر الان خودتون روی چه چیزی پژوهش می‌کنید؟
- من بیشتر روی دو حوزه کار می‌کنم. یکی جوشکاری مواد خودرویی است و تمرکزم روی جوشکاری مقاومتی نقطه‌ای آن‌هاست. در بین مواد خودرویی هم بیشتر روی جوشکاری فولادهای استحکام بالای پیشرفته کار کرده‌ام.
- یک مقدار در مورد این‌ها ممکنه برایمان توضیح دهید؟
- اگر بخواهم در موردش توضیح بدهم باید بگویم که ببینید جوشکاری و در حالت کلی اتصال دهی، یک نیاز اساسی در صنعت است. به خاطر اینکه یک فرآیند تولید اصلی در صنعت جوشکاری و اتصال‌دهی است. کاربرد یک ماده با جوش‌پذیری و قابلیت اتصال‌پذیری آن محدود می‌شود. شما اگر بخواهید یک ماده کاربرد بیشتری در صنعت داشته باشد، باید جوش‌پذیری یا اتصال‌پذیری خوبی داشته باشد. مثلا شما کمتر قطعه‌‌ای را پیدا می‌کنید که در آن اتصال به کار نرفته باشد. همین دور و بر خود را نگاه کنید، حتی همین صندلی، یک نوعی از اتصال را دارد، چه متالورژیکی، مکانیکی یا شیمیایی (چسب). کیفیت محصول وابسته به کیفیت محل‌های اتصال‌دهی است. هر ماده پیشرفته‌ای هم که توسعه پیدا می‌کند تا وقتی که جوش‌پذیری یا اتصال‌پذیری خوبی نداشته باشد، کاربرد آن در صنعت کم است. مثلا فرض بکنید دنبال ماده‌های نانوساختار هستید، ماده‌ای که به صورت حجمی ساختار نانو داشته باشد تا بتوانید ترکیب خوبی از خواص به دست بیاورید؛ کاربرد این ماده به جوش‌پذیری آن محدود می‌شود. آیا سیکل حرارتی که هنگام جوشکاری به ماده اعمال می‌شود، ریزساختاری که شما طراحی کرده‌اید را حفظ می‌کند یا بهم می‌ریزد؟
هر ماده پیشرفته‌ای که شما تولید می‌کنید، باید برای جوش‌پذیری و اتصال‌پذیری آن فکری بکنید وگرنه کاربرد آن محدود می‌شود.
در صنعت خودرو نیازهایی که داریم یکی نیاز کاهش مصرف سوخت است و یکی افزایش امنیت سرنشین است. شما چه طور می‌توانید کاهش مصرف سوخت داشته باشید؟ با کاهش وزن خودرو. به قول معروف کاهش وزن همیشه برای سلامتی خوب است! (خنده) هم برای آدم‌ها و هم برای خودروها. وزن خودرو که کم بشود، مصرف سوخت آن و میزان آلاینده تولید شده کاهش پیدا می‌کند. هم بحث بحران محیط زیست هست و هم بحران انرژی.
(تلفن زنگ می‌زند و دکتر با عذرخواهی از ما جواب تلفن را می‌دهد)
-ببخشید.
- خواهش می‌کنم
- برای سبک‌سازی خودرو مهم‌ترین ابزاری که داریم بحث مواد آن است. یا برویم سراغ ماده‌هایی با چگالی پایین مانند آلومینیوم و منیزیم که با چالش‌هایی روبروست. جوش‌پذیری‌شان خیلی کمتر است. بحث مقاومت به خوردگی را در آلیاژهای منیزیم داریم و همچنین آلومینیوم و منیزیم بحث امنیت سرنشین‌شان نسبت به فولاد کمتر است. به همین خاطر دیگر کمتر دنبال ماشین‌های تمام آلومینیومی هستند و بیشتر دنبال فولاد پیشرفته هستند. یعنی به جای اینکه ماده با چگالی کم استفاده کنیم، برویم دنبال ماده با استحکام بالا که بتوانیم ضخامت را کم کنیم و وزن کم بشود. استفاده از فولاد پیشرفته هم بحث کاهش وزن را برایمان تامین می‌کند و هم امنیت سرنشینان را. شما در بحث نسل فولادهای پیشرفته با ترکیب شیمیایی خیلی بازی نمی‌کنید، بلکه با ریزساختار بازی می‌کنید. خواص‌شان تابع عملیات ترمومکانیکال است که باعث می‌شود یک ریزساختار خاص در آن ایجاد شود و آن ریزساختار استحکام بالا و قابلیت جذب انرژی ضربه را تامین کند تا امنیت سرنشین هم برایمان فراهم شود. شما در خودرو بین سه تا شش هزار جوش نقطه‌ای دارید. در جوش هم بحث ذوب شدن را داریم و تمام آن ریزساختار طراحی شده بهم می‌ریزد. حالا شما باید کاری بکنید که قطعه از نقطه جوش نشکند و از محلی که جوشکاری نشده است بشکند. عمده‌ای از کارهایی که من کردم روی بحث کنترل رفتار شکست جوش‌های مقاومتی نقطه‌ای فولادهای پیشرفته بوده است و خیلی تاکید داشته‌ایم که متالورژی روی نحوه شکست چگونه تاثیر می‌گذارد.
- با صنعت خودرو ایران هم ارتباط داشته‌اید؟
- والا با صنعت خودرو هم ارتباط داشته‌ایم، پروژه‌هایی داشته‌ایم، ولی صنعت خودرو ایران متاسفانه لَختی فوق‌العاده بالایی دارد. تمایل به تغییر زیادی در آن نیست چون سیاست‌های آن را کسان دیگری تعیین می‌کنند. به همین خاطر اصلا بحث فولادهای پیشرفته تا همین سال پیش در آن خیلی جدی نبوده است. الان یک مدل خودرویی که می‌خواهند تولید بکنند و اسمش یادم نیست، در آن مقداری فولاد دوفازی DP600 به کار رفته است و تازه می‌خواهند وارد این عرصه بشوند. من تجربه‌های خوبی با صنعت خودرو نداشته‌ام. صنعت ما صنعت نوآور و خلاقی نیست. صنعت نیست و بیشتر حالت مونتاژی دارد. جالب است به شما بگویم این چیزی را که خود بچه‌های ایران خودرو به من گفته اند که "ما در ایران خودرو واحد مهندسی جوش نداریم!". بدنه خودرو کلا یک ساختار جوشکاری شده است (خنده)، پنج شش هزار جوش نقطه‌ای دارد، شاسی تعداد زیادی جوش CO2 می‌شود. ولی می‌گویند ما آنجا یک متخصص جوشکاری نداریم یا واحد مهندسی جوش نداریم. این نشان می‌دهد که به آن نیازی نبوده است، چرا؟ چون خیلی خلاقیت و نوآوری مطرح نیست، بیشتر مونتاژ است. صنعت به آن معنا نیست.
- و حوزه دومی که روی آن کار می‌کنید چیست؟
- اتصال آلیاژهای دما بالا که در صنعت توربین‌گاهی است. چه توربین‌های زمینی و چه توربین‌های هوایی. در شرایط کاری یک توربین یک گرادیان قابل توجهی از دما و فشار از ابتدا تا انتهای کل توربین وجود دارد و هر قسمت نیاز به مواد متفاوتی دارد. مثل تمام سازه‌های دیگر در آن جوشکاری و اتصال‌دهی داریم. مسئله دیگر که خیلی مطرح هست بحث تعمیر است. چون پره‌های توربین بسیار گران‌قیمت هستند و گفته می‌شود اگر تا نصف قیمت خرید یک پره را صرف تعمیر آن بکنیم، تعمیر آن به صرفه‌تر از خرید یک پره جدید است. در اتصال و تعمیر پره‌ها بحث جوشکاری هست و بحث لحیم‌کاری سخت[5] و یک شاخه‌ای از لحیم‌کاری سخت به نام لحیم‌کاری سخت نفوذی[6]یا اتصال دهی به روش فاز مایع گذرا[7]. در این دو تکنیک (جوشکاری و لحیم‌کاری) در دو این دو حوزه (اتصال‌دهی و تعمیر) من بیشتر کار کرده‌ام. در ساخت این پره‌ها از سوپرآلیاژها استفاده می‌شود که ریزساختار بسیار پیچیده، دقیق و مهندسی شده‌ای دارند و به همین دلیل نسبت به جوشکاری و لحیم‌کاری بسیار حساس هستند چرا که حرارت بالا می‌تواند این ریزساختار را بهم بریزد.
در این زمینه چون صنعت ما به صنعت بودن نزدیک‌تر است! و خودش در حال فعالیت در حوزه ساخت توربین زمینی و هوایی است، نیاز بیشتری به دانشگاه است و ارتباط بیشتری داریم.
- از کیفیت این ارتباط به نسبت ارتباط با صنعت خودرو راضی هستید؟
- خیلی بهتر است چون نیاز وجود دارد و جایی که نیاز وجود داشته باشد، ارتباط لازم شکل می‌گیرد. الان مثلا چندین پروژه در زمینه لحیم‌کاری توربین‌های هوایی و بحث تک کریستال بودن‌شان و غیره داریم.
- منظورتان از توربین هوایی چیست؟
- توربین هوایی مثل موتور جت و هواپیما و این کاربردهاست و توربین زمینی در بحث تولید انرژی استفاده می‌شود.
- ایران در زمینه موتور جت و این‌ها دست‌آوری خاصی داشته است و می‌تواند تولید بکند یا خیر؟
- هممم....فکر نکنم خیلی محرمانه باشد.... ولی الان یک پروژه موتور هوایی ملی داریم دیگر... .
- شما هم در آن شرکت دارید؟
- الان داریم در بحث اتصالات آن کار می‌کنیم.
- چه شد که خودتان به گرایش جوشکاری علاقه‌مند شدید؟
- ما لیسانس که بودیم به گرایش‌های مختلف فکر می‌کردیم. بعضی اوقات جذب مباحث متالورژی فیزیکی می‌شدیم، بعضی اوقات به رفتار مکانیکی خیلی علاقه‌مند می‌شدیم. گاهی از مباحث انجماد خوشمان می‌آمد. علاقه‌های مختلفی وجود داشت. در جوشکاری تمام این‌ها وجود داشت. درس اصول مهندسی جوش رو در لیسانس با دکتر ستاری‌فر پاس کردیم و در درس ایشان علاوه بر آنکه متوجه ابعاد مختلف بحث جوشکاری شدیم، ایشان خیلی بحث مهندسی جوش را زیبا تدریس می‌کردند و این هم شاید در علاقه‌مند شدن ما تاثیر داشت.
[1] Masubuchi, Koichi
[2] American Welding Society
[3] Recommenation
[4] Outstanding Achievement
[5] Brazing
[6] Diffusion Brazing
[7] Transient Liquid Phase (TLP)
