صفحه گروه مهندسی مواد

رشته مهندسی مواد و متالورژی

(معرفی،جایگاه،شغل،بازارکار)

علم و مهندسی مواد چیست؟

بهتر است اینطور بگوییم: مطالعه همه چیز! همه آن چیزی که هر روز می بینید! کفش های که می پوشید، ظرف هایی که در آن غذا می خورید، سی دی هایی که به آن ها گوش می دهید، تلفن همراهی که استفاده می کنید، اتومبیلی که آنرا می رانید، همه از مواد مختلف ساخته شده اند.

درک اینکه مواد چگونه کنار هم قرار بگیرند، چگونه استفاده شوند، چگونه تغییر می کنند و چگونه می توانند اشیاء و چیزهای شگفت انگیز بسازند یا حتی کاملاً یک ماده جدید ساخته شود اینها آن چیزهاییست که علم مواد درگیر آنهاست.

نمودار زیر مشخص کننده ارتباط بین علوم پایه با علم و مهندسی مواد است:

مواد دقیقا چه هستند ؟

1- فلزات                                            2- سرامیک ها                                                                    

3- نیمه هادی ها                                     4- پایمرها

5- کامپوزیت ها                                      6- بیومواد

7-و برخی مواد عجیب و غریب

مهندسین مواد در حال کشف و اختراع دسته کاملاً جدیدی از مواد هستند – مانند buckyballها و نانولوله های کربنی که کره ها یا سیلندرهای بسیار ریزی هستند که از اتم های کربن ساخته می شوند. همچنین "آئروژل" مواد متخلخل فوق سبک هستند که می توان گفت تقریباً از هوا ساخته شده اند! نانوتکنولوژی مهندسین مواد را به سمت ابعاد جدیدی برده است در حدی که آنها می توانند مواد جدید را با کنار هم قرار دادن اتم ها و مولکول ها به یکدیگر، ایجاد نمایند که خواصی را به ارمغان می آورد که تا قبل از آن حتی تصور هم نمی شده است.

مهندسین مواد چه کاری انجام می دهند؟

احتمالاً تاکنون درباره  یک شیمی دان، فیزیک دان یا بیولوژیست شنیده باشد، اما درباره علم مهندسی مواد چیزی شنیده بودید؟ احتمالاً خیر. یکی از دلایلی که وجود دارد این است که مهندسین مواد گستره وسیعی از فعالیت ها را پوشش می دهند و دست به عرصه های مختلف شامل شیمی، بیولوژی و فیزیک، برده اند به همین دلیل عموم مردم آن را اختصاصاً برای یک فعالیت با اسم خاص نمی شناسند.. گاهی اوقات مهندسین مواد مهندس سرامیک یا مهندس پلیمر و یا متالورژیست نامیده می شوند و شما می توانید محل کار آنها را در محل کار در صنایع، آزمایشگاه ها و دانشگاه های سراسر دنیا بیابید.

با وجود گوناگونی آنها ، مهندسین مواد از یک نقطه نظر یکسان به مواد نگاه می کنند: آنها بدنبال ارتباط بین فهم ساختار مواد، خواص آنها ، چگونگی فرآیندهای ایجاد تغییرات در آنها، و کاری که آن مواد می توانند انجام دهند و کاربرد آنها هستند.

در گذشته، مردم از طریق سعی و خطا، مواد مختلف را استفاده و مطابق نیاز خود تغییر می دادند و در مقیاس بزرگ و قابل دید کار می کردند بعنوان مثال حرارت دادن و سرد کردن تکه های آهن (چدن یا فولاد) با هدف سخت سازی. مهندسین مواد مدرن با مهارت خاصی مواد را بسته به اصول استنباط شده از چگونگی رفتار مواد در قرارگرفتن کنار هم، که اغلب در مقیاس غیرقابل دید با چشم غیر مسلح در مقیاس اتمی، تغییر داده و بهبود می دهند. این مقدار چقدر کوچک است؟ برای قرار دادن نقطه در انتهای این جمله شما نیاز به تریلیون ها اتم دارید.

رشته مهندسی مواد در ایران

رشته مهندسی مواد در ایران از لحاظ آموزش با سایر کشورها بسیار متفاوت است. واحدهای آموزشی، گرایش ها، میزان شناخته بودن در جامعه علی الخصوص فعالان صنعتی نسبت به فارغ التحصیلان این رشته، با آنجه در سایر کشورهای پیشرفته وجود دارد فرسنگ ها فاصله است، که دلیل آنرا می توان در تازه کار بودن رشته مهندسی مواد در علوم دانشگاهی ایران (نسبت به سایر رشته های مهندسی ) جست.

گرایش های مهندسی مواد

مقطع کارشناسی

هرچند که در حال حاضر وزارت علوم و فناوری سیاست یکپارچه سازی و از بین بردن گرایش های مهندسی مواد در مقطع کارشناسی دارد اما هنوز در برخی دانشگاه ها این گرایش بندی وجود دارد که معرفی آن خالی از لطف نیست :

• متالورژی صنعتی :  گرایش "متالورژی" به دو شاخه متالورژی صنعتی و متالورژی استخراجی تقسیم بندی می شود که با توجه به گستردگی این رشته از هم تفکیک شده اند. متالورژی صنعتی یک شاخه از مهندسی مواد است که رفتار فیزیکی و شیمیای عناصر فلزی، ترکیبات بین فلزی آنها، و مخلوط آنها که آلیاژ نامیده می شود را مورد بررسی قرار می دهد. متالورژی صنعتی فن و تکنولوژی فلزات است : راهی که در آن علم فلزات به کاربرد عملی تبدیل می شود. متالورژی با "مهارت کار با فلزات" تفاوت دارد.
• متالورژی استخراجی : فرآیندهای مختلفی که برای استخراج فلزات از سنگ های معدنی آن صورت می گیرد را متالورژی استخراجی می شناسند. جداسازی فلزات از سنگ معدن و تصفیه آنها، شناخت انواع کوره ها، سوخت ها و فعل و انفعالات شیمیانی آنها توضیح بهتر این گرایش است. متالورژی استخراجی با رشته مهندسی معدن بسیار متفاوت است و نباید هر دوی آنها را مشابه دانست!
• سرامیک : مهندسی و علم سرامیک مطالعه ی مواد غیرآلی و غیر فلزی است. مهندسی سرامیک مطالعه ی تمام مواد سرامیکی، فرآیند های ساخت، خواص، کاربرد ها و غیره را پوشش می دهد.

مقطع کارشناسی ارشد

• شناسایی و انتخاب مواد مهندسی : این گرایش را می توان گرایش اصلی مهندسی مواد در مقطع ارشد نامید. شناسایی و انتخاب مواد مهندسی دروس اصلی مهندسی مواد را شامل می شود. دانشجویان در این گرایش با کلیت هر کدام از سایر گرایش ها آشنا شده و نگرشی دقیق تر به روش های آزمایشگاهی انتخاب و آنالیز مواد پیدا می کنند. به همین دلیل فارغ التحصیلان این رشته توانایی های عمومی تری نسبت به سایر گرایش ها که تخصصی هستند دارند. هدف از تحصیل دانشجو در این گرایش : شناخت کلی از مواد مختلف و خواص و کاربرد آنها، توانایی آنالیز مواد، توانایی طراحی روش ساخت مواد مختلف در هر کاربرد، آنالیز مکانیزم های تحلیل و تخریب مواد، و ارائه راهکارهای بهبود مواد ،

• جوشکاری : دانشجویان تحصیلات تکمیلی در گرایش جوشکاری، استانداردها و کدهای جوشکاری، متالورژی جوش و فرایندهای جوشکاری را مطالعه می کنند. همچنین روشهای اتصال دهی مواد و مدلسازی آنها را نیز مورد بررسی قرار می دهند. مدرک کارشناسی ارشد مهندسی جوش، فارغ التحصیلان را برای حرفه های تحقیق، آموزش یا تولید آماده می‌کند. آشنایی بیشتر با گرایش جوشکاری در این.
• خوردگی : پدیده خوردگی یک زیان اقتصادی عظیم برای همه کشورهای صنعتی به شمار می شود. نقش مهندس خوردگی آن است که با توجه به محیط و شرایط کاری مورد نظر، ماده ­ای را انتخاب کند که در برابر خوردگی مقاوم بوده و یا اینکه سرعت خوردگی را در آن ماده تا حد قابل قبولی کاهش دهد.وظیفه اصلی یک مهندس خوردگی کنترل شرایط در محیط های مختلف برای جلوگیری از وقوع خوردگی بخصوص در قطعات حساس است.
• ریخته گری :  ریخته گری جزو صنایع مادر هر کشوری است. این گرایش را می توان صنعتی ترین گرایش مهندسی مواد معرفی کرد. دانشجویان در این گرایش با طراحی سیستم ریخته گری، مفاهیم و تکنیک های پیشرفته ریخته گری و علوم به روز آن آشنا می شوند تا صنعت سنتی کشور را به سمت پیشرفت های ریخته گری دنیا سوق دهند.
• استخراج فلزات :  متالورژی استخراجی جاییست مابین رسوبات معدنی فلزات و فلزات به صورت آماده برای استفاده در صنعت. به عبارت دیگر متالورژی استخراجی به فرایندهای مختلفی اشاره دارد که برای جدا کردن فلزات با ارزش از سنگ معدن آنها استفاده می شوند. دانشجویان در این گرایش با روش های خالص سازی فلزات و تکنیک های آن آشنا می شوند.
• بیو مواد : دانشجویان گرایش بیو مواد با بکارگیری صحیح این مواد در بدن انسان و در تجهیزات پزشکی آشنا می‌گردند. به علاوه آنان با زمینه های طراحی و ساخت تجهیزات پزشکی و طراحی و ساخت اعضای مصنوعی انسان آشنا می شوند.
• نانو مواد :  نانو فناوری با مهندسی مواد ارتباط داشته و باعث به وجود آمدن زمینه های تحقیقاتی جدیدی به نام نانو مواد در این رشته شده است. ساختار مواد در ابعاد میکرومتر و نانومتر، در مهندسی مواد مطالعه می شوند.
• شکل دادن فلزات : شکل دهی فلزات با روش های تغییر شکل فلزات شکل پذیر برای تبدیل ماده خام اولیه (شمش، نبشی، ورق و …) به محصول نهایی سر و کار دارد. این گرایش نزدیک ترین گرایش به مهندسی مکانیک است. دانشجویان این گرایش با روش های شکل پذیری فلزات، تحلیل رفتار فلزات هنگام شکل پذیری و بهبود خواص مکانیکی فلزات آشنا می شوند.
• مواد مرکب: مواد مرکب (همان گونه که از نام آن پیداست) از ترکیب دو یا چند ماده تشکیل می شود. با این هدف که خواص ماده نهایی نسبت به اجزای اولیه بهبود پیدا کند. دانشجویان این گرایش با خواص مواد مرکب و اجزای آن ها، مکانیک محیط های پیوسته و محاسبات مربوطه در جهت ساخت کامپوزیتی آشنا می شوند.

بازار کار مهندسی مواد و متالورژی

مهندسین مواد در حال حاضر (سال ۱۳۹9) در صنعت ایران اغلب در چند جایگاه ذیل وارد بازار کار می شوند:

• کارشناس کنترل کیفیت : حقیقت امر این است که اساساً مهندسان مواد نه در اصل مفهوم و نه در دانشگاه برای جایگاه کارشناس کنترل کیفیت تربیت نمی شوند. اما بیش از هر جایگاه دیگری، صنعت مهندسین مواد را برای جایگاه کارشناس کنترل کیفیت در کنار مهندسین مواد جذب می کند. شناخت استانداردها، یادگیری کار با استانداردها، تسلط به تست های مخرب و غیر مخرب از جمله مهارت هایی است که مهندسین مواد نیازمند کسب آن برای این جایگاه شغلی هستند. که معمولاً هیچ کدام از این مهارت ها در حین تحصیل مقاطع کارشناسی و ارشد در دانشگاه های ایران به دانشجویان آموزش داده نمی شود و دانشجو می بایست با مطالعه شخصی یا شرکت در دوره های آموزشی آموزشگاه های آزاد آنها را کسب کند.
• اپراتور خط تولید : از مهندسین مواد در جایگاه اپراتور تولید نیز آنطور که شایسته است استفاده نمی شود چراکه کارفرمایان ترجیح می دهند مهندسین مکانیک که اصطلاحاً دست به آچارتر هستند استفاده کنند مگر در شرایطی که امکان استفاده از مهندسین مکانیک نباشد مهندسین مواد به کار گرفته می شوند بعنوان مثال : اتاق کنترل LF در کارخانجات فولاد سازی که نیاز به دانش آلیاژسازی است. این جایگاه شغلی معمولاً نیازمند مهارت خاص و ویژه ای ندارد و صرفا آنچه دانشجو در مقطع کارشناسی می آموزد کافی است و مهارت را پس از استخدام در محل کار کسب می کند.
• کارشناس فروش : در حال حاضر از مهندسین مواد نیز موقعیت های شغلی "کارشناس فروش" و "مهندسی فروش" دریافت می کنند که البته حجم آنها نیز نسبت به سایر موقعیت ها کم نیست و می توان گفت به تنهایی نیمی از فرصت های شغلی مهندسین مواد را تشکیل می دهد. هرچند که کارشناس فروش و مهندسی فروش نیز برای برخی از فارغ التحصیلان منطقی بنظر می رسد اما تخصص اصلی مهندسین مواد در بحث بازرگانی، باید " کارشناس خرید" و "مهندسی خرید و تامین مواد" باشد در صورتی که در این باره تعداد فرصت های شغلی در ایران برای مهندسین مواد آن چنان اندک است که می توان آنرا صفر برشمرد! یک مهندس مواد مواد را انتخاب می کند و می شناسد و مواد با بهترین خواص مورد انتظار همراه با در نظر گرفتن مقرون به صرفه و در دسترس بودن را می تواند برای پروژه ها تعریف شناسایی و تهیه نماید.
• مهندسی جوش و بازرسی : این جایگاه شغلی در ایران مابین چندین رشته مهندسی مواد ، مهندسی مکانیک، مهندسی صنایع ، مهندسی عمران، و البته سایر رشته های غیر مهندسی، تقسیم می شود. برای ورود به بازار کاری بازرسی جوش و تست های غیرمخرب بایستی مدارک آموزشهای آزاد را تهیه کرد و تعلیم دید که البته هیچ محدودیتی در آن از لحاظ رشته وجود ندارد و از رشته های مختلف می توانند آنرا تهیه و وارد بازار کار آن شوند. مهندسی جوش، هر چند که مختص مهندسین مواد نیست، اما یک شغل پردرآمد و البته حساس است. در مقطع کارشناسی دانشجویان مهندسی مواد مهارتی در آن کسب نی کنند در مقطع ارشد تنها در گرایش جوشکاری و تنها طی چند واحد تئوری آموزش هایی کسب می کنند. اما برای ورود به بازار کار مهندسی جوش نیاز به گذراندن دوره های فنی مختلفی است که توسط آموزشگاه های فنی و البته فنی حرفه ای برگزار می شود.
• اپراتور یا سرپرست آزمایشگاه : یکی از ایده آل ترین موقعیت های شغلی که برای فارغ التحصیلان رشته مهندسی مواد می تواند به وجود آید کار در فضاهای آزمایشگاهی کارخانجات است. جایی که مواد ورودی و محصولات خروجی مورد آزمایش قرار می گیرند. بعنوان مثال آزمایشگاه بخش فولادسازی کارخانجات فولاد، از مذاب فولاد در لحظه نمونه گیری و آنالیز می کنند تا وضعیت آنالیز شیمیایی مذاب را در آلیاژسازی و درصد هرکدام از عناصر را بررسی نمایند. برای این جایگاه شغلی نیز، کار با استانداردها، آشنایی با آزمون های مخرب، روش های آنالیز مواد و بررسی های ریزساختاری نیاز است که اغلب در طی دروس دانشگاهی قابل کسب بوده اما کافی نیست. سطح مورد نیاز جایگاه شغلی با آنچه در دانشگاه انجام می گردد بسیار متفاوت است. در اینباره نیز دوره های آموزشی فنی در  مراکز فنی حرفه ای وجود دارد. بعنوان مثال دوره آموزشی کار با دستگاه کوانتومتری
• کارشناس تحقیق و توسعه :  کارشناس R&D در بخش مواد نیز از بهترین موقعیت های شغلی است که مهندسین مواد می توانند در آن شاغل شوند. در اصل یک مهندس مواد بایستی در جایگاه " شناسایی و انتخاب مواد مهندسی " فعالیت کند اما نه تنها صنعت هیچ استقبالی در برابر این مهارت ندارد بلکه دانشگاه ها نیز فارغ التحصیلان ماهری در این زمینه تربیت نمی کنند. آنجه دیگر دقت نمی شود فلسفه وجودی مهندسی مواد است! که در ایران به حاشیه کشیده شده و فارغ التحصیلان ناچاراً در زمینه های فرعی تر شاغل می شوند. البته این عدم بکارگیری مهندسی مواد در جایگاه اصلی خود و عدم کارشناسی و انتخاب مواد صحیح در ایران خسارات بسیار بسیار سنگینی را به اقتصاد و صنعت ما وارد می کند.

 بازار کار مهندسین مواد