Lựa chọn vật liệu trong thiết kế sản phẩm công nghiệp

Định nghĩaThực tế Là một khía cạnh quan trọng của thiết kế kỹ thuật có thể ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất, độ tin cậy và hiệu quả chi phí của sản phẩm hoặc quy trình.. Các yếu tố ảnh h

LỰA CHỌN VẬT LIỆU

TRONG THIẾT KẾ SẢN

PHẨM CÔNG NGHIỆP

02 TIÊU CHÍ

KHÁI NIỆM

NỘI DUNG

01

KHÁI NIỆM

01

Định nghĩa

Thực tế

Là một khía cạnh quan trọng của thiết kế kỹ thuật có thể ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất, độ tin cậy và hiệu quả chi phí của sản phẩm hoặc quy trình.

Đặc biệt quan trọng trong các ngành công nghiệp như hàng không vũ trụ, y sinh, xây dựng, điện và cơ khí, nơi hậu quả của sự hỏng hóc vật liệu

có thể tác động nghiêm trọng.

Lựa chọn vật liệu

TIÊU CHÍ

02

Các yếu tố ảnh hưởng

Chi phí

Cân bằng giữa yêu cầu hiệu suất của sản phẩm hoặc quy trình với chi phí của vật liệu

để đảm bảo rằng sản phẩm cuối cùng có hiệu quả về sản xuất và ứng dụng sử dụng

Đặc tính hóa học

Những tính chất này thể hiện cách vật liệu bị ảnh hưởng bởi các vấn đề như phản ứng, khả năng chống ăn mòn, chống oxi hoá

Đặc tính cơ học

Độ bền, độ cứng, độ dẻo là những yếu tố quan trọng trong việc lựa chọn vật liệu, đặc biệt

là trong các ứng dụng mà vật liệu sẽ chịu tải trọng, ứng duất hoặc biến dạng lớn

Đặc tính vật lý

Các đặc tính vật lý như mật

độ, nhiệt độ nóng chảy, độ

dẫn nhiệt, độ dẫn điện và

quang học là những yếu tố

quan trọng

Điều kiện môi

trường

Nhiệt độ, độ ẩm, hóa chất,

bức xạ ảnh hưởng đến hiệu

suất, độ bền vật liệu

Tính bền vững : Tác động của

vật liệu đến môi trường, tuổi

thọ và khả năng tái chế

Yếu tố khác

Nhu cầu, xu hướng của thị trường, khách hàng

Sự khả thi về gia công, sản xuất hoặc nguồn nguyên liệu…

QUY

TRÌNH

03

Các giai đoạn

Xác định Yêu

cầu

(Xác định nhu cầu của

ứng dụng : nhiệt độ

vận hành, áp suất, ăn

mòn và tải trọng)

Xác định Vật liệu tiềm năng

(Liệt kê các vật liệu tiềm năng đáp ứng các yêu

cầu)

Đánh giá và Lựa chọn

(Phân tích các vật liệu , đánh giá các yếu tố như chi phí và tính khả dụng)

Thử nghiệm và Xác minh

( Đảm bảo chất lượng, tối

ưu hiệu suất và độ bền phù hợp với tiêu chuẩn kỹ

thuật)

DỤNG

04

Độ an toàn Chống cháy và chịu lực tốt

Tính thẩm mỹ Vẻ đẹp và phong cách

Chi phí Tối ưu chi phí xây dựng và bảo trì

Độ bền, tuổi

thọ Tác động môi trường và thời gian

Hiệu suất Vật liệu cách nhiệt và cách âm

Độ bền, tuổi thọ Chịu được tải trọng và điều kiện làm việc khắc nghiệt

Trọng lượng

An toàn

Giảm trọng lượng của các bộ phận, tăng hiệu suất và tiết kiệm năng lượng

Đảm bảo an toàn cho người

sử dụng và thiết bị

Ứng dụng

Các ngành liên quan

Kỹ thuật Xây dựng

● Kỹ thuật Hàng không

● Kỹ thuật Y sinh

● Kĩ thuật Môi trường

● Kỹ thuật Điện

Kỹ thuật Cơ khí

THÁCH THỨC

05

Thách thức và Hạn chế

Quy trình lựa chọn vật liệu là một quá trình

phức tạp, đối mặt với nhiều thách thức và hạn chế:

● Tính khả thi của một số vật liệu có thể bị hạn chế: Chi phí, độ thông dụng

● Tác động môi trường của các vật liệu, bao gồm năng lượng tiêu thụ, lượng chất thải phát sinh

● Sự cân bằng giữa các tính chất khác nhau, chẳng hạn như độ bền, trọng lượng và chi phí

● Khả năng tương thích của các vật liệu khác nhau

● Sự bất định trong tính chất vật liệu

KẾT LUẬN

⇨ Lựa chọn vật liệu trong kỹ thuật là quá trình chọn vật liệu tối ưu dựa trên các tiêu chí cụ thể để đảm bảo hiệu suất,

độ bền và chi phí sản phẩm phù hợp với yêu cầu

⇨ Lựa chọn vật liệu là một yếu tố chiến lược trong thiết kế sản phẩm công nghiệp Nó không chỉ đảm bảo hiệu suất

và tính bền vững của sản phẩm mà còn tạo nên sự khác biệt, nâng cao giá trị và đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của thị trường và người tiêu dùng

⇨ Xu hướng hiện nay chú trọng đến tính bền vững, ưu tiên vật liệu tái chế và thân thiện với môi trường.

Credit:

The Importance of Materials Selection

in Engineering Design

Thanks

! Do you have any questions?