حدس بزنید: بزرگترین صنعت جهان در سال ۱۹۰۳ میلادی که در عرض ۱۸ ماه از روی زمین محو شد، چه بود؟

در طول قرن‌ها و هزاره‌ها، مهندسان یا راهی یافته اند یا راهی ساخته اند. این راهیابی به سوی پاسخ و راه‌حل خالی از خطر هم نبوده است. تمرکز ویژه و بیش از اندازه گاهی باعث فراموشی و غفلت از مسائل مهمتر میشود. این مشکلی که حل میکنیم، چرا باید حل شود؟ این راه‌حلی که توصیه میکنیم، چه عواقبی خواهد داشت؟ پیشرفت و رشد بدون در نظر گرفتن جوانب و پایداری رفاه و سلامت بشر نباید هدف قرار گیرد، شاید در طول تاریخ مدرن بیش از آنچه شایسته است «رشد» را مقصد قرار دادیم.

در اطراف میشنویم که تحول عظیم و گاه خطرناکی به واسطه‌ی تکنولوژی هوش مصنوعی در راه است. خیلی از ما چنین تغییر عظیمی را باور نداریم و تا حدی به روال نرمال و همیشگی زندگی عادت کردیم که کن‌فیکون شدن آن را حتی غیرممکن میدانیم. اما در صنعت این اتفاق پیشتر افتاده، بارها افتاده است. مثال ساده‌ی آن حذف اسب و کالسکه و جایگزینی آن با خودروست، اما آیا ممکن است بزرگترین صنعت روزگار ناگهان و در عرض یکی دو سال کاملا حذف شود؟ پیش از تماشای ویدیوی پایین چند لحظه مکث کرده و فکر کنید. به نظر شما بزرگترین صنعت جهان در سال ۱۹۰۳ میلادی چه بود و چه شد که غیب شد؟ تصاویر و نقاشی‌هایی از آن در اینترنت هست، ولی بعید میدانم حدس بزنید.

اما بشر در اینجا هم متوقف نشد، بشر روغن نهنگ را با روغنهای سنتزی و پتروشیمیایی جایگزین کرد؛ اما چند ده سال بعد متوجه شد برای نیازهای جدیدی که خود خلق کرده است روغن خطر دارد، روغن مضر است. همان روغن شیمیایی که بازرگانی روغن نهنگ و شغل شکارچیان را نابود کرد و باعث شد نهنگ‌ها نفس راحتی بکشند، خود از مهلکه‌ی پیشرفت و سرعت رشد بشر جا ماند. امروزه همچنان روغنهای صنعتی در کاربردهای مختلفی از جمله روغنکاری ماشین آلات سنگین کاربرد دارد و روغن ماشین سنگین، روغن خودرو، روغن کمپرسور، روغن هیدرولیک و … همچنان خرید و فروش و مصرف میشود؛ اما ما با ماشین‌های جدید و تمیزتری روبرو هستیم که کاملا عاری از روغن کار میکنند. این ماشین آلات اصطلاحا ماشین‌های اویل فری، اویل لس یا به صورت خودمانی بدون روغن خوانده میشود.

انسان، موجودی که باور کرده است هیچ مانعی سد راه او نیست؛ تولید ماشین آلات بدون نیاز به روغنکاری

روغن و روانکاری وظایف متعددی در عملکرد ماشین آلات دارد. از لولای در خانه تا پیچیده‌ترین قطعات و ماشین آلات مکانیکی، همه مطیع یک قانونند: حضور سیالی به نام روغن که روانکاری میکند، امکان اصطحکاک قطعات فلزی همجوار را کاهش میدهد، خنک‌کاری میکند،‌ تمیزکاری میکند و فضاهای میکرونی را پر میکند ضروری است. برای لحظه‌ای ماشین آلات فراوان موجود را تصور کنید که ناگهان روغن آنها غیب شود؛ حتی تصور آن هم گوشخراش است. در حقیقت و مهندسی نیز چنین است، غیاب روغن نه فقط تمامی مزایای بالا را حذف خواهد کرد، که هرکدامشان برای خرابی و نابودی یک ماشین کافیست، بلکه بهره‌وری صنایع را هم به شدت کاهش خواهد داد.

اما انسان اینگونه برنامه‌ریزی نشده است. گویی موجودی به نام انسان علاقه به نه شنیدن ندارد و مهندسان خوشبختانه یا متاسفانه در این ویژگی انسانی نقش جدی دارند. مهندسان با همان شعار قدیمی خود که یا راهی خواهیم یافت یا راهی خواهیم ساخت مرزهای ممکن را در مغز انسانی ما گام به گام پیش برده اند و کوتاه نیامدند. از این روست که امروزه ما انسانها، به عنوان گونه‌ای منحصر به فرد،‌ هر مانعی که میبینیم، حتی بزرگترین سد فولادین سر راه، اطمینان داریم راهی رای خزیدن از کنار یا زیر آن خواهیم یافت. اگر هم نشد خب سوراخش میکنیم یا معجزه‌ای خواهیم کرد. البته که حق داریم، حتی شعبده‌بازان و جادوگران و ذهن‌خوانان هم قریب به اتفاق مدیون شکلی از مهندسی هستند.

پمپ‌های مغناطیسی

در بسیاری از ماشین آلات مکانیکی که از موتور بهره میبرد، محوری میان موتور و بخش مکانیکی قرار میگیرد که نیرو را از موتور دریافت کرده و به قسمت مکانیکی منتقل میکند. این محور را با نام شافت میشناسیم. در پمپ‌های مغناطیسی هیچگونه شافتی میان موتور و پروانه وجود ندارد. موتور و پروانه هر دو مجهز به مگنت یا آهنربا هستند. به هنگام چرخش موتور مگنت، بدون تماس فیزیکی، مگنت پروانه را میچرخاند. در نتیجه‌ی بکارگیری انتقال نیروی مغناطیسی اتصالات فلزی حذف شده و ساییدگی وجود ندارد. در نتیجه نیازی به روغنکاری نیست و از آنجایی که شافت وارد محفظه‌ی سیال نمیشود، محفظه‌ی سیال نیز آب‌بندی بوده و نشتی ندارد. در صنایعی که نشتی خط قرمز آنهاست، از جمله صنایع شیمیایی، غذایی و دارویی، از این مدل پمپ‌ها استفاده میشود. با صنایع دارویی و غذایی باز هم کار خواهیم داشت. این صنایع حساس که با جان و سلامت انسان‌ها کار دارند از موتورهای پیشران اختراع تجهیزات بدون روغن هستند.

گیربوکس‌های خشک

در ماشین‌های دقیقی چون رباتها و‌ تجهیزات پزشکی حضور روغن دردسرساز است و نشت آن موجب آلودگی است. همچنین حضور روغن حجم و وزن سیستم را افزایش میدهد. در گیربوکس خشک به جای حمام روغن از دو روش جایگزین استفاده میشود:‌ در روش اول از گریس‌های مخصوصی استفاده میشود که تا مدت زیادی نیازی به سرویس ندارد، ولی این روش تنها جایگزینی سیالی به نام روغن با سیالی به نام گریس است. در روش دوم از چرخ دنده‌های پلیمری یا کامپوزیتی استفاده میشود. بکارگیری پلیمرها در صنایع مکانیکی استفاده‌ی بهینه از موادی است که متهم اول آلودگی اقیانوسها شمرده میشوند. چرخ‌دنده‌های پلیمری اصطکاکا پایینی داشته و بدون روغن هم نرم کار میکنند.

کمپرسور اویل فری

کمپرسور هوا وظیفه‌ی فشرده‌سازی هوای محیط را برای مصارف خاص دارد. در میان مثالهای گفته شده کمپرسورهای هوا معروفترین و پرکاربردترین ماشین در صنایع هستند. این کمپرسورها در مدلهای روغنی برای کارخانه‌های متعددی هوای فشرده تولید میکنند و ابزار بادی را راه می اندازند. گاهی هم هوای فشرده به طور مستقیم به روی محصول نهایی پاشیده میشود. اینجاست که هیچکس علاقه ندارد محصول نهاییش آلوده به روغن شود. اگر هوای فشرده پیستوله‌ بادی شما را راه بیندازد تا رنگ به روی خودرو بپاشید، حضور روغن اثر نهایی را به آثار ونگوگ شبیه‌تر خواهد کرد تا خودرویی با رنگ یکنواخت!

پبرای چنین مصارفی و همچنین مصارف حساسی همچون پزشکی، دارویی، صنایع غذایی و الکترونیک، اختراع کمپرسور هوای بدون روغن اجتناب ناپذیر بود. در کمپرسور اسکرو و اویل فری مهندسان با معضل بزرگی در غیاب روغن روبرو بودند. روغن نه فقط خنک‌کننده، روانکار و پاک‌کننده‌ی ذرات و براده‌‌ی فلزات بود، بلکه فیلم نازکی از روغن بر روی روتورهای اسکرو شکل میگرفت و اجازه‌ی هدررفت هوای فشرده به صورت جریان برگشتی را نمیداد.

راه‌حل مهندسان برای طراحی کمپرسور اویل فری سه گانه بود: نخست تعویض متریال است،  روتورهای کمپرسور اسکرو  را با روکش تفلون و سرامیک و ذرات گرافیت میپوشانند تا ترس از سایش و اصطکاک فراموش شود. سپس لقی و کلیرانس را به شدت کاهش میدهند؛ داخل کمپرسور فاصله‌ی میان قطعات کاهش یافته، اما دقیقتر هم میشود تا هرگونه تماس ناخواسته ناممکن شود و هوا هم فرار نکند. در نهایت مسیر هوا و خنک‌کاری را بازطراحی میکنند تا دستگاه در غیاب روغن داغ نکند.

در طول قرن‌ها و هزاره‌ها، مهندسان یا راهی یافته اند یا راهی ساخته اند. این راهیابی به سوی پاسخ و راه‌حل خالی از خطر هم نبوده است. تمرکز ویژه و بیش از اندازه گاهی باعث فراموشی و غفلت از مسائل مهمتر میشود. این مشکلی که حل میکنیم، چرا باید حل شود؟ این راه‌حلی که توصیه میکنیم، چه عواقبی خواهد داشت؟ پیشرفت و رشد بدون در نظر گرفتن جوانب و پایداری رفاه و سلامت بشر نباید هدف قرار گیرد، شاید در طول تاریخ مدرن بیش از آنچه شایسته است «رشد» را مقصد قرار دادیم.

چند مدل کمپرسور اویل فری

کمپرسور ZR 3 ZR 4 ZR 5 و ZR 6 اطلس کوپکو

انواع و اقسام فشار و ظرفیت هوادهی در این مدل کمپرسورها مشاهده میشود و از الکتروموتورهای زیمنس با انواع کیلووات توان بهره میبرند.

کمپرسور ZT132 اطلس کوپکو

این کمپرسورها جدیدتر هستند. عددی که بعد از ZT آمده نشاندهنده توان موتور آنهاست. کمپرسور ZT 132 اطلس کوپکو یک کمپرسور اسکرو برقی و اویل فری است که برای مصارف حساس به روغن مانند صنایع غذایی، داروسازی و خودروسازی طراحی شده است. این کمپرسور با توان ۱۳۲ کیلووات و فشار کاری ۷ تا ۱۰ بار، هوای فشرده‌ی بدون روغن تولید می‌کند. طراحی هوشمندانه‌ی روتورها با روکش تفلون یا مولیبدنوم دی سولفید و کلیرانس کم، امکان خنک‌سازی مؤثر را فراهم می‌کند. همچنین این کمپرسور برای عملکرد بهتر به سیستم‌های جانبی مانند فیلتر، افترکولر و درایر نیاز دارد.

کمپرسور SF 4+ اطلس کوپکو

این کمپرسورها از مکانیسم اسکرول بهره میبرند که اساسا بدون روغن کار میکند. برای مصارف آزمایشگاهی، بیمارستانی، صنایع غذایی و سایر کاربردهای حساس طراحی شده و با فشارهای کاری ۸ و ۱۰ بار و ظرفیت هوادهی ۰.۴ و ۰.۳۵ مترمکعب بر دقیقه کار میکند.

کمپرسور اسکرو برقی کایزر CSG 120-2 A

کمپرسور CSG 120-2A از سری کمپرسورهای بدون روغن (Oil-Free) کایزر است که برای کاربردهای حساس به هوای کاملاً تمیز طراحی شده‌اند. این مدل با فشارهای عملیاتی ۴ تا ۱۰ بار و ظرفیت هوادهی ۱۰/۴۳ تا ۱۲/۹۷ مترمکعب بر دقیقه تولید می‌شود. موتور ۷۵ کیلوواتی و صدای تولیدی ۷۳ دسی‌بل از ویژگی‌های این دستگاه هستند.