محمد قلم باز - کارشناس ارشد مهندسی مکانیک- تبدیل انرژی ، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگ
سیدسعید بحرینیان - استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید چمران اهواز
امین رضا نقره ابادی - استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید چمران اهواز
آزیتا کاویانی - استادیار، دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه جندی شاپور اهواز

ماده دندانی در دستگاهی به نام دستگاه چرخه حرارتی در معرض چرخه های حرارتی تکرار شونده قرار میگیرد. چرخه حرارتی نوعی شبیه سازی آزمایشگاهی از تغییرات دمای دندان و مواد دندانی درون دهان است. در یک چرخه حرارتی، ماده دندانی مدت زمان معینی در یک مخزن آب گرم با دمای ثابت و مشخص قرار میگیرد؛ سپس از مخزن آب گرم خارج شده و زمان مشخصی در هوا باقی میماند؛ پس از آن وارد یک مخزن آب سرد با دمای مشخصشده، و مدت زمان معینی نیز در آن مخزن باقی میماند. در ادامه، ماده دندانی از مخزن آب سرد خارج شده و زمان مشخصی در هوا قرار میگیرد و در نهایت به مخزن آب گرم باز میگردد. در آزمایش چرخه حرارتی، ماده دندانی در معرض بیش از 10000چرخه حرارتی قرار میگیرد. بنابراین، طراحی دستگاهی است که بتواند بهصورت اتوماتیک دمای آب مخازن را در دماهای تعیین شده ثابت نگه داشته و طی زمانهای معین، نمونه آزمایش را در موقعیت مناسب قرار دهد امری ضروری به نظرمیرسد. دستگاه چرخه حرارتی از بخشهای متعددی مانند: مخزن آب گرم، مخزن آب سرد، مکانیزم جابجایی ماده دندانی و سیستم کنترل و سیستم ورود اطلاعات چرخه حرارتی تشکیل شده است. محدوده دما و زمان انتخابی درآزمایش چرخه حرارتی گسترده است. بنابراین طراحی و ساخت یک دستگاه چرخه حرارتی تست مواد دندانی که بتواند تمام محدوده دماها و زما نهای مورد استفاده در چرخه های حرارتی مختلف را برآورده نماید تنها با شناخت و طراحی اجزای آن در بخش های جداگانه امکانپذیر است. با کنار یکدیگر نهادن بخشهای طراحی شده و ایجاد یک ارتباط منطقی میان اجزای مختلف دستگاه طرح اولیه دستگاه چرخه حرارتی شکل میگیرد. در نهایت با محاسبه جزئیات هر بخش وتهیه نقشه ساخت؛ یک دستگاه چرخه حرارتی تست مواد دندانی طراحی و ساخته میگردد. در این میان یکی از موارد مهم در طراحی و ساخت دستگاه چرخه حرارتی؛ تعیین شکل و نحوه قرا رگیری مخازن و مکانیزم جابجایی نمونه آزمایش در کنار یکدیگر میباشد. هدف مقاله حاضر، تشریح فرآیند طراحی و ساخت پانلی یکپارچه است؛ که هندسه مخزن آب گرم، مخزن آب سرد، محل استقرار مکانیزم جابجایی و قسمتی از زیبایی دستگاه را تشکیل دهد. به منظور طراحی وساخت پانل؛ هندسه اولیه پانل شامل دو مخزن مکعب مستطیل و یک صفحه با شیب ملایم، مشابه ابعاد محاسبه شده؛ در یک نرم افزار طراحی به کمک رایانه (CAD) ایجاد گردید. در ادامه محل قرارگیری مکانیزم جابجایی و اجزای مخازن به طرح اولیه اضافه گردید. سپس، جزئیاتی از قبیل محل نصب: درب دستگاه، حسگرها، شیرهای اتوماتیک و محل اتصال لولههای تخلیه به طرح اضافه گردید. محلی نیز برای قرارگیری پانل بر چارچوب تعبیه شد. به دلیل وجود محدودیتهای بهداشتی و پیچیدگی اجزای دستگاه، و همچنین وجود تنشهای حرارتی در اثر تغییر دمای مخازن، درروش ساخت از قالبریزی فایبرگلاس استفاده گردید.

دستگاه چرخه حرارتی، پانل، قالب ریزی فایبرگلاس، طراحی به کمک رایانه