المهن .. علوم حلب .. مهندس / مهندسة علم المواد
الإختصاصات المرتبطة بالمهنة

طبيعة العمل

مهندس علم المواد هي مهنة في القطاع الصناعي، وهو الذي يقوم بدراسة العلاقة بين الإنشاء الميكروي لبنية المادة والخواص الميكانيكية التي تبديها. ويمارس عمله أثناء تحضير المادة الميكانيكية أو بعد تصنيعها أو بعد الحصول على المنتجات النهائية منها. ويستطيع القيام باختيار المادة المناسبة لكل تصميم اعتمادا على الحمولات المطبقة والظروف البيئية المحيطة بها أثناء الاستثمار.
اختبار خواص المواد الهندسية:
ينفذ اختبارات الشد، الضغط، الانحناء، الفتل، القص، الصدم، القساوة، الزحف، التعب على المواد الهندسية الإنشائية لتحديد خواصها الميكانيكية، وذلك من خلال تطبيق حمل على عينات من هذه المواد وفق المواصفات القياسية العالمية. وبدراسة السلوك الذي تبديه المادة (أي العلاقة بين الحمل المطبق ورد الفعل) وتحليل عناصره يتم الحصول على خواص المواد.
اكتشاف العيوب البنيوية في المواد:
يقوم باكتشاف العيوب الداخلية أو السطحية في مواد عناصر الآلات أو الوصلات اللحامية والمنتجات النهائية من خلال اختبارات غير اتلافية مستعملا الأشعة السينية أو الأمواج المغناطيسية، فوق الصوتية أو اندخال المواد ذات منعكسا لونيا وذلك فق المواصفات القياسية العالمية. ويحدد بعد ذلك مدى صلاحية هذه القطع أو المنتجات على مقاومة الاجهادات التي ستخضع لها أثناء الاستثمار.
تحسين أو تعديل بعض الخواص الميكانيكية للمواد:
يطور بعض الخواص الميكانيكية للمواد الهندسية من خلال إضافة بعض المواد أو العناصر على المواد أثناء تحضيرها أو إجراء بعض المعالجات للمواد لإعادة توزيع أو تغيير شكل بنيتها الميكروية ضمن حدود معينة وذلك للحصول على خواص ميكانيكية محسنة أو معدلة.

بيئة العمل

  • يعمل مهندس علم المواد بمعدل 8 ساعات يوميا على مدار أيام الأسبوع ما عد عطل نهاية الأسبوع وقد يضطر في بعض حالات الاختبارات أن يكون هناك دوام إضافي لحين انتهاء بعض أنواع الاختبارات التي تحتاج إلى زمن طويل.
  • يمكن له أن يعمل في جميع مجالات المواد الهندسية المعدنية والزجاجية والسيراميكية واللدائن والمواد المركبة والمواد الحيوية والأخشاب.
  • يمارس مهندس علم المواد عمله ضمن ورشة أو مخبر تجريب مواد أو مكتب ويمكن أن يقوم ببعض الاختبارات في أماكن عمل بعض الإنشاءات (في الأماكن المكشوفة).
  • عليه أن يتواصل مع التقنيين والفنيين والمهندسين الآخرين المشتركين في سلسلة تحضير المواد وتصنيع المنتجات والزبائن التي تستلم المواد للتحقق من مواصفاتها.
  • تحليل أسباب بعض الحوادث من خلال تشخيص أسباب انهيار بعض عناصر الإنشاءات من خلال معاينة سطوح الانكسار في بعض المواد ومعرفة شكل الاجهادات المتولدة فيها.
  • يمكن له أن يعمل منفرداً من خلال إنشاء مخبر تجريب لقياس بعض خواص المواد وفض النزاعات بين المنتجين والمستهلكين للمواد، أو من خلال ورشات لتحضير بعض السبائك أو معالجتها حرارياً أو سطحياً لتعديل خواصها.
  • الالتزام بشروط المواصفات القياسية العالمية لاختبارات الميكانيكية والعمل على تحقيقها لضمان مقارنة النتائج.
  • يجب أن يتحلى بالمصداقية والنزاهة وعدم الخضوع للتأثيرات الوجدانية وإعطاء رأيه وتوثيق نتائج اختباراته بكل شفافية وحيادية تامة.

الحياة المهنية

  • يستطيع مهندس علم المواد أن يمارس عمله منفرداً أو ضمن فريق عمل سواء في قطاع خاص أو قطاع عام. وغالباً ما يكون هو الرئيس لفريق العمل أو المجموعة التي يعمل معها (راتبه الشهري في بداية عمله بالقطاع العام يبلغ بحدود 20000 ل س).
  • يضع دفاتر شروط تجهيزات تحضير المواد (أفران الصهر والمعالجات الحرارية للمعادن، أفران الزجاج وشوي السيراميك، تجهيزات تحضير اللدائن والمواد المركبة) وكذلك تجهيزات ومعدات الاختبارات الميكانيكية الإتلافية وغير الاتلافية للمواد الهندسية. ودراسة العروض المقدمة وتقييمها وإعداد التقارير الفنية لهذا النوع من التجهيزات.
  • يتطور المسار المهني لمهندس علم المواد بشكل ملحوظ عندما يكتسب الخبرات العملية والإدارية ويتضمن الترفع الوظيفي الترقي إلى الإدارة العامة للأقسام الأكبر، المناصب المتخصصة أو إلى إدارة التطوير والاختبارات. تتضمن المناصب الأعلى مهمات الإدارة العامة مثل تطوير الأعمال والإشراف على الإدارة الفعالة لموارد المؤسسات والتي تتضمن العمالة، المعلومات، رؤوس الأموال والممتلكات، والأعمال التجارية (تتضمن الإدارة المالية، الموارد البشرية، إدارة الإنتاج، أنظمة تكنولوجيا المعلومات، ضبط وإدارة الجودة) للشركة.
  • يمكن لمهندس علم المواد واعتماداً على الخلفية الهندسية التي يمتلكها أن يقوم بهندسة العديد من المشاريع ووضع خطط واستراتيجات لتنفيذها وفق معايير ضمان وإدارة الجودة الشاملة.
  • يمكن له أن يسافر خارج مكان إقامته لإجراء بعض الاختبارات أو لإعطاء خبرة في مجال خواص المواد المستعملة أو تعديل خواص بعض المواد أثناء تصنيعها.

قطاع العمل

يستطيع مهندس علم المواد أن يمارس أعماله ضمن القطاعات المهنية التالية:
 
  • تحضير المواد المعدنية والعمليات التعدينية عليها
  • تحضير المواد اللدنة وتصنيع المنتجات منها ومن المواد المركبة
  • الصناعات الزجاجية والسيراميكية
  • صناعة ودراسة المواد الحيوية واستخدامها في الأوساط الحيوية
  • الاختبارات الميكانيكية (الإتلافية وغير الإتلافية) للمواد الهندسية
  • هندسة وإدارة المشاريع الهندسية باستخدام معايير الجودة والصحة والسلامة المهنية
 
يمكن لمهندس علم المواد أن يساهم في المجالات الأكاديمية التالية:
 
  • بشكل رئيس في مجال علم المواد الهندسية
  • ويمكن أن يساهم في مجال الهندسة الطبية الحيوية، وإدارة المشاريع

متطلبات الوصول للعمل

يتم الوصول إلى هذه المهنة من خلال الحصول على الإجازة في الهندسة الميكانيكية قسم علم المواد الهندسية وأن يكون لديه المعرفة في المواضيع التالية: أنواع المواد الهندسية، أنواع الإنشاء البنيوي للمواد، أنواع الاختبارات (إتلافية ولا إتلافية) آلات ومعدات الاختبارات الميكانيكية، الخواص الميكانيكية للمواد، الشروط والمواصفات القياسية لكل اختبار، معايرة أجهزة الاختبارات، استنتاج الخواص ونوع السلوك الميكانيكي للمادة من منحنيات نتائج الاختبارات. وعدد من المجالات المعرفية التخصصية في مجال مقاومة المواد وتصميم عناصر الآلات، المعادن والتعدين، السيراميك والزجاج، اللدائن والمواد المركبة، الأخشاب والمواد الحيوية والمواد المتقدمة، سلوك المواد تحت تأثير درجات الحرارة وميكانيك الانكسار. بالإضافة إلى مجال معرفي داعم يتضمن اللغات الأجنبية، مهارات هندسية، البرمجة والحواسيب وعلم النمذجة، هندسة الجودة. وعليه أن ينتسب إلى نقابة المهندسين وبإمكانه التدرج في السلم الوظيفي والمهني.

المهارات المطلوبة

  • إعداد وقراءة وفهم المخططات الهندسية الصناعية ومخططات التجميع والصيانة يدويا وعلى الحاسب.
  • استخدام الحاسب والبرامج الخاصة بنمذجة الإنشاءات الهندسية وتقطيعها وتحميلها وإيجاد توزع الاجهادات وحساب قيمها وفق معايير الانهيار المعتمدة.
  • إجراء التجارب والاختبارات وفق المواصفات القياسية لتحديد الخواص الميكانيكية للمواد الهندسية.
  • تحسين خواص بعض المواد الهندسية من خلال إضافة بعض العناصر الأخرى وبنسب محددة.
 
في مجال المواد المعدنية:
 
  • تحديد أنواع ونسب العناصر الإضافية لخلائط المواد المعدنية للحصول على خواص ميكانيكية محددة.
  • تحديد البرامج الزمنية لعمليات المعالجة الحرارية لبعض خلائط المعادن للوصل إلى قيم محددة من الخواص.
  • المعرفة بأساليب تصنيع القطع من المواد المعدنية (سباكة، تشغيل، تشكيل، لحام)
 
في مجال المواد غير المعدنية:
 
  • المعرفة في بنية اللدائن ومدى تأثير تغيرات البنية على خواصها الميكانيكية وكذلك تقانات إنتاج المواد البلاستيكية
  • تصميم الإنشاءات من المواد المركبة ومعرفة مكونات هذه المواد وتأثيرها على الخواص الميكانيكية لها وطرق تصنيعها وإنتاجها.
  • فهم بنية المواد السيراميكية والزجاجية ومعرفة تقانات تصنيعها وتصنيع المساحيق بشكل عام.
  • معرفة بنية الأخشاب وخواصها الميكانيكية العامة وطرق تصنيهعا، وكذلك أنواع المواد الحيوية واستخداماته وتوافقيتها الحيوية.
 
في مجال الاختبارات الميكانيكية وآليات الانهيار:
 
  • تنفيذ الاختبارات الاتلافية وغير الاتلافية لتحديد الخواص الميكانيكية أو العيوب التي يمكن أن توجد ضمن بنية المادة الهندسية.
  • وضع دفاتر الشروط الفنية لمعدات فحص المواد وتجهيزاتها ودراسة العروض المقدمة وتقييمها فنياً.
  • تحليل نتائج اختبار أو تجريب المواد أو سطوح القطع المنهارة خلال الحوادث وربطها بالتغيرات البنيوية الموجودة فيها واستنباط آليات الانهيار التي تتوالى في أثناء الانكسار أو حين وقوع حادث ما.
 
في مجال حماية المواد:
 
  • المعرفة في طرق التزييت واحتكاك السطوح وحمايتها من الاهتراء
  • دراسة عمليات وتقانات تآكل المواد وطرق الحماية منها.
 
في مجال الإدارة والتخطيط:
 
  • القدرة على التواصل باللغة العربية والإنكليزية وخاصة في المجال العلمي
  • صياغة التقارير الفنية عن الاختبارات التي يجريها أو التحسينات التي يجريها على الخواص الميكانيكية للمواد الهندسية
  • المعرفة بأسس الإدارة الهندسية ودراسات الجدوى الاقتصادية للمشاريع الهندسية ذات الصلة
  • تطبيق أسس إدارة وضمان الجودة الشاملة في عمليات تحضير المواد وتصنيعها واختبارها.

مراجع ومصادر

  • اللائحة الداخلية لكلية الهندسة الميكانيكية بجامعة حلب – 2005
  • التصنيف العربي المعياري للمهن – منظمة العمل العربية - 2008

الصيغة المختصرة

يقوم بدراسة وتحديد خواص المواد المختلفة، وتحليل هذه الخواص اعتمادا على بنية إنشاءها الميكروي، وفهم تأثير التعديلات البنيوية فيها على الخواص الناتجة، وبالتالي التحكم بخواص المواد من خلال إضافة بعض العناصر بنسب معينة أو توزيع معين لها.
يتم تحديد خواص المواد من خلال اختبار أو تجريب المواد، حيث يتم تطبيق شرط أو أكثر من شروط التحميل ميكانيكية أم حرارية أو أي حمولة أخرى، ودراسة سلوك المادة تحت تأثير هذا الشرط الذي يعبر عن العلاقة بين الشرط المطبق ورد الفعل الناتج عنه ويتم استنتاج خواص المادة من تحليل هذا السلوك. إن المعرفة الدقيقة بخواص المواد تساعد كل من المصمم أو المصنع أو المشغل أو من يقوم بالصيانة أو من يقوم بالتسويق على حساب أبعاد قطع الإنشاءات الهندسية المختلفة وتصنيعها وتجميعها وتشغيلها وصيانتها وتسويقها بالشكل الأمثل. متابعة تطوير أنظمة ومعايير الجودة، وإعداد التقارير الفنية، وإدارة المرؤوسين وتنمية مهاراتهم، وتطوير إجراءات وتأمين مستلزمات الصحة والسلامة المهنية.