مهندس مواد کیست؟
مهندس مواد دست اندر کار استخراج، عمل آوری و امتحان موادی است که در تولیدفرآورده های گوناگون، از چیپهای کامپیوتری و صفحات تلوزیون گرفته تا فلز بکار رفته در خودروها به کار می روند. مهندس متالورژی با فلزات، سرامیک ها، مواد پلاستیکی، نیمه هادیها و ترکیباتی از موادی که به آنها کامپوزیت (مواد مرکب) می‌گویند، برای بوجود آوردن موادی که دارای خصوصیات خاص مکانیکی، الکتریکی و شیمیائی باشند کار می کند.
از جمله کارهای دیگر مهندس مواد انتخاب مواد برای کاربردهای جدید می باشد. در مهندسی مواد شناخت ساختار مواد، خواص آن و شناخت ارتباط بین این ساختار و خواص در جهت افزایش زمینه‌های کاربردی و طراحی مواد نو و ترکیبات جدید از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
مهندسی متالورژی (مواد) را اینگونه تعریف می کنند :
شناخت خواص، توزیع و نحوه استخراج و کاربرد مواد گوناگون در صنایع به همراه تولید مواد مرکب و الکترو سرامیکها و حفاظت و شکل‌دهی آنها محدوده مهم، وسیع و پر کاربردی از دستاوردهای دانش بشری را شامل می‌گردد که هم اکنون به عنوان دانش مهندسی مواد شناخته می‌شود.
برای بیان اهمیت و کارکرد بالای مهندسی مواد داستان زیر را مرور می کنیم:
تصور کنید شما در یک بزرگراه در حال رانندگی با خودروی شخصی خود هستید که ناگهان با یک خودروی دیگر تصادف می کنید. خوشبختانه به دلیل استفاده از کمربند ایمنی و باز شدن کیسه هوا در لحظه تصادف شما آسیبی نمی بینید ولی به خودروی شما آسیب زیادی وارد می شود. در دنیای فعلی در صورت بروز چنین حادثه ای، پرداخت پول و صرف زمان قابل ملاحظه ای برای صافکاری و رنگ ماشین اجتناب ناپذیر است اما طبق پیش بینی های دانشمندان حوزه مواد و متالوژی در چند سال آینده، بعد از وقوع تصادف های رانندگی فقط کافی است شما به بدنه مچاله شده خودروی خود کمی حرارت بدهید تا به حالت اول خود بازگردد!
شاخه های مهندسی مواد
در یک تقسیم بندی، مهندس مواد متخصص در فلزات را “مهندس متالورژی” و متخصص در سرامیک را “مهندس سرامیک” گویند. مهندس سرامیک مواد سرامیکی را تولید کرده و روشهای تبدیل آنها به فراورده های مفید را ایجاد می کند. سرامیک به تمامی مواد غیر آلی و غیر فلزی که عموما در روند تبدیل نیاز به حرارتهای بالا دارند گفته می شود. مهندس سرامیک بر روی موادی گوناگون از شیشه آلات گرفته تا قطعات اتومبیل و هواپیما، خطوط ارتباطی فیبر نوری، کف پوش و عایقهای الکتریکی کار می کند.
اما عنوان مهندس مواد در صورتی که در گرایش متالوژی استخراجی تحصیل کرده باشد بیشتر تخصص او در خصوص نحوه استخراج فلزات از سنگ های معدنی تا مرحله رسیدن به فلز خام در کارخانه و همچنین بکارگیری روش هایی جهت جلوگیری از خوردگی فلزات می باشد. دقت داشته باشید که بحث خوردگی فلزات از مهمترین مباحث صنعتی در تمامی کشورهاست و سالانه ضررهای هنگفتی به اقتصاد کشورهای دنیا از این محل وارد می شود و انجام کوچکترین اقدامی در جهت جلوگیری از خوردگی فلزات می تواند رقم های قابل توجهی از ضرر و زیان مالی کشورها را کاهش دهد.
مهندس مواد در صورتی که در گرایش متالوژی صنعتی تحصیل کرده باشد، با توجه به تخصصی که بدست آورده ممکن است علاقه داشته باشد در زمینه طراحی و تولید آلیاژهای صنعتی کار نماید. کلیه قطعات مکانیکی که در صنایع مختلف بکار می‌رود از فلزات و آلیاژهای گوناگونی ساخته شده اند. انواع فولادها و چدن‌های آلیاژی، آلومینیم و آلیاژهای آن، مس، منیزیم، روی و سایر فلزات به‌طور وسیع در ساخت انواع قطعات صنعتی مورد مصرف قرار می‌گیرند. این قطعات در صنایع مختلف به خصوص صنایع خودروسازی، هوافضا، هواپیماسازی، پتروشیمی، صنعت نفت و گاز، ساختمان، سازه‌های فضایی، حمل‌ونقل و صنایع نظامی به‌کار می‌روند.
شایان ذکر است “متالورژی صنعتی” علاوه بر کاربردهای متداول که در صنایع گوناگون دارد در جهت طراحی و تولید مواد پیشرفته به‌سرعت در جهان در حال توسعه می‌باشد. مواد مغناطیسی نو با خواص برتر، استفاده از مواد مرکب (کامپوزیت) پایه فلزی، ساخت مواد پیشرفته از طریق ترکیبات بین‌فلزی، استفاده از آلیاژهایی که می‌توانند جایگزین اعضای بدن انسان شوند، ایجاد آلیاژهای سبک جهت تولید قطعات حساس، طراحی و تولید آلیاژهایی که در دماهای بالا به‌کار می‌روند، طراحی آلیاژهایی که در شرایط ویژه و سخت کاربرد دارند مثال‌هایی از کاربرد رشته متالورژی صنعتی در تولید مواد پیشرفته می‌باشد.
همچنین در صورتی که مهندس مواد در گرایش سرامیک تحصیل کرده باشد می تواند در صنایع متعدد و متنوعی مشغول به کار شود و بازار کار این تخصص بسیار گسترده است. همچنین علی رغم تصور عمومی نادرستی که از سرامیک وجود دارد، مهندس سرامیک با مباحث بسیار متنوعی از جمله شیشه‌ها، اپتیک، فیلترهای بسیار دقیق اپتیکی، مصالح ساختمانی از جمله سیمان، کاشی، چینی بهداشتی، نسوزها و کلاهک‌ها و پوشش بیرونی موشک‌های فضاپیما و قطعات اصلی کامپیوتر‌ها، اجزای درونی قطعات الکترونیک از جمله Ic ها، خازن‌ها، مقاومت‌ها، ایمپلانت‌ها و بسیاری از قطعاتی که جایگزین اعضای بدن انسان می‌شود، فروالکتریک‌ها، فری مغناطیس‌ها و فوق‌هادی‌ها و سایر مواد دیگر سر و کار دارد و با توجه به صنعتی که در آن کار می کند و تجربه قبلی اش در یکی از این حوزه ها صاحب تخصص و تجربه می باشد. بطور کلی می توان گفت مهندسی سرامیک هنر و علم ساختن و به کاربردن اشیاء جامدی است که اجزاء تشکیل‌دهنده اصلی و عمده آنها مواد غیرآلی و غیرفلزی است.
محیط کار مهندس مواد
محل کار مهندس متالورژی می تواند در دفاتر کاری، آزمایشگاه های تحقیق و توسعه و یا محیط کارخانه باشد. مهندس مواد معمولا در مکان های خاصی که موادی اعم از فلزات، پوشش ها و یا مواد شیمیایی وجود دارد، کار می کند.
مهندس متالورژی مناسب شماست اگر…
اگر به مشاغل مهندسی علاقه دارید، از مباحث شیمی و فیزیک هم لذت می برید و شناخت مواد مختلف و ساختار آنها برای شما جذاب است، شغل مهندسی مواد می تواند مناسب شما باشد.
وظایف مهندس مواد
مهندس مواد، رفتار مواد را در شرایط مختلف بررسی کرده و به پیشرفت های تکنولوژی در طیف وسیعی از صنایع کمک می کنید. مثال هایی از کار یک مهندس مواد عبارت است از: تست پلاستیک های تقویت شده فیبر کربنی برای قوی تر کردن آنها، ایجاد تجهیزات ورزشی سبکتر، ایجاد پلیمرهای خاص، تولید سرامیک و مواد مورد استفاده در ایمپلنت های دندانپزشکی و….
وظایف مهندس مواد شامل موارد زیر می باشد :
-
تعیین چگونگی عملکرد مواد و نحوه فاسد شدن و از بین رفتن آنها
-
تحقیق روی خواص مواد و راه های جدید ترکیب آنها
-
آزمایش مواد تحت شرایط مختلف
-
تحلیل داده های حاصل از آزمایشات با استفاده از نرم افزارهای مدلسازی کامپیوتری
-
ایجاد نمونه های اولیه محصولات جدید
-
کمک در طراحی فرآیند تولید محصولات با استفاده از مواد جدید
-
بررسی دلیل شکست های ساختاری و یا جزئی
-
نظارت بر تکنسین ها
مهارت مهندس مواد
در مهندسی مواد، دو علم شیمی و فیزیک اهمیت ویژه‌ای پیدا می‌کند. چرا که بررسی خواص مواد بدون آشنایی با این دو علم امکان‌پذیر نیست. مهندس مواد علاوه بر فیزیک و شیمی باید بر دانش ریاضی تسلط کافی داشته و قدرت تجزیه و تحلیل خوبی در این زمینه دارا باشد. بنابراین با وجود آن که یک مهندس متالورژی نباید به فکر پشت میزنشینی بوده و باید آمادگی کار در شرایط سخت را داشته باشد، اما بدون شک مهندس مواد بیش از توان جسمانی خوب، نیاز به ذهنی خلاق و کنجکاو دارد.
مهمترین مهارت های مهندس مواد به شرح زیر است:
-
مهارت حل مساله خلاقانه
-
توانایی و استعداد در ریاضی، علوم و فناوری اطلاعات
-
مهارت های ارتباطی و ارائه مطالب در حد خوب
-
آگاهی از فرآیندهای تولید
-
توانایی اولویت بندی و برنامه ریزی موثر
- توانایی کار تیمی و تصمیم گیری
یکی از مهم ترین مهارت های مهندس مواد، تسلط داشتن بر نرم افزارهای تخصصی حوزه مهندسی مواد است. اگر به بررسی اجمالی آگهی های استخدامی مهندسی مواد بپردازید، متوجه خواهید شد اکثر کارفرماها، شرکت ها و سازمان ها یکی از شرایط جذب مهندس مواد را تسلط بر نرم افزارهای مربوط به حوزه مهندسی مواد قرار داده اند.
بنابراین اگر می خواهید در مهندسی مواد موفق باشید، به راحتی و سریعا بتوانید شغل مناسب و پردرآمدی را در حوزه مواد پیدا کنید و یا اگر شاغل در این حوزه هستید و می خواهید پله های ترقی را سریعتر طی کنید، مطمئن باشید یادگیری نرم افزارهای تخصصی مهندسی مواد یکی از راه های اصلی و مطمئن برای شماست.
برخی از مهم ترین نرم افزارهای تخصصی و کاربردی مهندسی مواد عبارتند از :
-
SolidCast ( نرم افزاری برای شبیه سازی ریخته گری)
-
Predict Corrosion (نرم افزار پیش بینی خوردگی)
-
MAGMA ( نرم افزار شبیه ساز ریخته گری)
-
Periodic Table ( نرم افزار جدول تناوبی عناصر)
-
Mold Flow ( نرم افزار شبیه سازی تزریق پلاستیک)
-
Flow 3D Cast ( نرم افزاری برای شبیه سازی و پیش بینی حرکت مذاب و انجماد در قطعات ریخته گری)
-
Atlas of Phase Diagram (نرم افزاری شامل ۱۰۶۷ دیاگرام دوتایی فلزی و ۳۰۰ نمودار تعادلی سه تایی)
-
AutoForm ( نرم افزار صنایع شکل دهی به خصوص در شاخه ورق کاری)
-
Image tool (نرم افزار آنالیز تصاویر متالوگرافی و ریزساختاری(
رشته مهندسی مواد
به طور کلی و پیش فرض فارغ التحصیلان رشته مهندسی مواد در مقطع کارشناسی و کارشناسی ارشد و دکتری می توانند مهندس مواد شوند.
از نگاهی دیگر دانش‌آموزانی که علاقمند به درک عمیق‌تر علل پدیده‌های رفتاری مواد مختلف و یافتن کاربردهای نوین و طراحی مواد جدید متناسب با نیازهای روزافزون بشری می‌باشند و به طور کلی علاوه بر داشتن علایق مهندسی خود را به علوم نیز نزدیک حس می‌کنند، می‌توانند در رشته مهندسی مواد تحصیل کرده و موفق باشند.
لازم به ذکر است آشنایی با زبان انگلیسی نیز در تمام رشته‌های مهندسی ضروری است. اما در مهندسی سرامیک این ضرورت بیشتر احساس می‌شود چرا که این رشته نسبتاً جدید است و در نتیجه کتابهای علمی آن کمتر به زبان فارسی ترجمه شده است.
تیپ شخصیتی مناسب مهندس مواد
در یک انتخاب شغل صحیح و درست، عوامل مختلفی از جمله ویژگی های شخصیتی، ارزش ها، علایق، مهارت ها، شرایط خانوادگی، شرایط جامعه و … برای هر فرد باید در نظر گرفته شوند. یکی از مهم ترین این عوامل ویژگی های شخصیتی می باشد. شناخت درست شخصیت هر فرد فرآیندی پیچیده و محتاج به تخصص و زمان کافی است. البته هر فردی ویژگی های منحصربه فرد خود را دارد، حتی افرادی که به نوعی تیپ شخصیتی مشابه دارند، باز هم در برخی موارد با یکدیگر متفاوت هستند.
به طور کلی همیشه افراد موفقی از تیپ های شخصیتی مختلف در تمام مشاغل هستند و نمی توان دقیقا اعلام کرد که فقط تیپ های شخصیتی خاصی هستند که در این شغل موفق می شوند. اما طی تحقیقاتی که صورت گرفته تیپ های شخصیتی ای که برای این شغل معرفی می شوند، عموما این کار را بیشتر پسندیده و رضایت شغلی بیشتری در آن داشته اند.
برخی از تیپ های شخصیتی مناسب مهندسی مواد بر اساس آزمون شخصیت شناسی MBTI
INTJ این تیپ شخصیتی توان پژوهش و برنامه ریزی مستقل داشته و منطقی می باشد. او به کمک شم خود توان دیدن و در نظر گرفتن همه راه حل های ممکن و خلاقانه را دارد.
ESTJ این تیپ شخصیتی دوست دارد با چیزهای ملموس و واقعی سر و کار داشته باشد. او می تواند بر اساس استدلال های قیاسی خود به علت و معلول ها پی برده و نتیجه گیری کند.همچنین علاقه دارد در واحدهای سازمان یافته در سمت های ارشد و مدیریتی کار کند.
ISTJ این تیپ شخصیتی از دقت بالایی برخوردار است و دارای مهارت های فنی خوبی می باشند.
ISTP این تیپ شخصیتی به رشته های فنی و فهمیدن چرایی و چگونگی کار کردن اشیا علاقه دارد. او مشاهده کننده خوبی بوده و به جزئیات و واقعیات توجه زیادی دارد. استفاده از تحلیل های منطقی به خوبی در کار این تیپ شخصیتی مشهود است.
استخدام مهندس مواد
استخدام مهندس مواد می تواند در صنایع تولید فولاد، ذوب‌آهن، صنایع خودروسازی، صنایع هوا- فضا، صنایع نظامی و صنعت نفت و پتروشیمی، کارخانجات تولید قطعات فلزی ( مانند صنایع ریخته‌گری، صنایع متالورژی پودر، صنایع فولادسازی، صنایع دفاع، هواپیماسازی، کشتی‌سازی، تراکتورسازی، خودروسازی و ساخت قطعات مختلف وسایل خانگی از جمله یخچال، کولر، ماشین‌لباسشویی، تلویزیون و ضبط صوت)، صنایع ساختمان‌سازی، معادن و صنعت سیمان صورت گیرد. با کسب تجربه بیشتر مهندس مواد می تواند در رده های بالاتر مانند مدیریت پروژه، متخصص گروه خاصی از مواد، کار در حوزه تحقیقات و مشاوره استخدام شود.
اما اگر بخواهیم به تفکیک بیان کنیم به این صورت است که مهندس متالورژی استخراجی می‌تواند جذب مراکزی شود که به فرآیند استخراج و تولید مواد اولیه فلزی (آهنی و غیرآهنی) از کانی‌های مربوط می‌پردازد . برای مثال می‌تواند در صنایع آهنی و غیرآهنی مانند ذوب آهن اصفهان، مجتمع مس سرچشمه و آلومینیم اراک استخدام شود.
مهندس متالورژی صنعتی نیز می‌تواند در مراکزی که با تولید قطعات فلزی سروکار دارد مانند صنایع ریخته‌گری، صنایع متالورژی پودر، صنایع فولادسازی، صنایع دفاع، هواپیماسازی، کشتی‌سازی، تراکتورسازی، خودروسازی و ساخت قطعات مختلف وسایل خانگی از جمله یخچال، کولر، ماشین‌لباسشویی، تلویزیون و ضبط صوت استخدام شود.
در مورد فرصت‌های استخدام مهندس سرامیک نیز باید گفت که امروزه صنایع سرامیک برای رشد اکثر صنایع اهمیت بسیاری دارند. برای مثال صنایع متالورژی و سایر صنایعی که با درجه حرارت بالا سروکار دارند، مصرف‌کننده مواد دیرگداز هستند یا صنایع الکترونیک احتیاج به قطعات مختلف سرامیکی با خواص الکترونیکی و مغناطیسی مطلوب دارند. همچنین صنایع اتومبیل‌سازی، صنایع ساختمانی، صنایع تولید نیرو، مخابرات و بالاخره هر خانه و خط تولید هر کارخانه‌ای نیاز به فرآورده‌های سرامیکی دارد. در حال حاضر کشور ما کارخانه‌های عمده کاشی‌سازی، چینی‌سازی، تولیدکننده مواد نسوز، تولیدکننده سرامیک‌های الکتریکی، شیشه‌سازی، آجرسازی و سیمان دارد که مهندس سرامیک می‌تواند در آنها استخدام شده و به افزایش کارایی و راندمان کارخانه و همچنین بهبود کیفیت محصول آن کمک نماید.
استخدام مهندس مواد در سایر کشورها
وضعیت استخدام مهندس مواد در برخی کشورهای جهان به شرح زیر است :
آمریکا – پیش بینی ها نشان می دهد میزان استخدام مهندسان مواد بین سال های ۲۰۱۰ تا ۲۰۲۰، رشد۹ درصدی خواهد داشت. در حالی که متوسط این رشد برای همه مشاغل ۱۴ درصد می باشد.
استرالیا -در سال ۲۰۱۱، میزان استخدام مهندس مواد ۷.۸ درصد رشد و در ۵ سال گذشته نسبت به متوسط رشد استخدام همه مشاغل (۱۰.۲ درصد)، ۷۵.۷ درصد رشد داشته است.
درآمد و حقوق مهندس مواد
بر اساس آخرین آمار حقوق مهندس مواد که به عنوان کارشناس در حوزه های مختلف مشغول بکار است، طور متوسط بین ۱۰۰۰۰۰۰ تومان تا ۴۰۰۰۰۰۰ تومان می باشد .
توجه داشته باشید که تحقیق بالا روی شاغلانی که در استخدام شرکت یا سازمانی (اعم از دولتی یا خصوصی) می باشند، صورت گرفته است. در مورد افرادی که کارآفرین هستند و کار مستقلی در حوزه تخصصی شان، راه اندازی کرده اند، شرایط متفاوت است و آنها با توجه به میزان فعالیت، تخصص، تلاش و پشتکارشان، درآمدهای متفاوتی دارند.
مهندس موادی هم که در بخش خصوصی فعال است، با توجه به میزان مهارت، توانمندی ، تجربه و نوع توافق صورت گرفته با کارفرما، درآمدهای مختلفی دارد. بدیهی است که مهندس مواد با تجربه تر که دارای تخصص بیشتری می باشد و یا اینکه توانسته مهارت های خود را بهتر عرضه کند و شرکت های مناسبی را برای کار انتخاب کند، دارای درآمدهای بیشتر می باشد. مهندس مواد تازه کار و کم تجربه و یا فردی که از تخصص و مهارت قابل توجهی برخوردار نمی باشد، دارای حقوق های کمتر می باشد.درآمد مهندس مواد در سایر کشورها
آمریکا – متوسط درآمد سالانه مهندس مواد ۸۳.۱۲۰ دلار (متوسط درآمد سالانه مهندسان۸۳.۳۴۰ دلار و برای همه مشاغل۳۳.۸۴۰ دلار) در سال۲۰۱۰ و مطابق با آخرین آمارها در سال ۲۰۱۳، ۸۵,۲۰۰ دلار بوده است.
استرالیا – متوسط درآمد سالانه مهندس مواد ۱۰۷.۴۰۰ دلار (قبل از کسر مالیات) می باشد.
انگلستان - متوسط درآمد سالانه مهندس مواد برای افراد تازه کار بین ۳۰.۰۰۰ تا ۳۹.۰۰۰ دلار، برای افراد با تجربه بین ۴۰.۰۰۰ تا۶۰.۰۰۰ دلار و برای مهندسان ارشد ۶۸.۰۰۰ دلار می باشد.