كيف تصبح مهندس مواد؟

يمكن أن يكون العمل كمهندس مهنة ممتعة ومجزية. يقوم المهندسون بإنشاء تقنيات جديدة ، وإحداث ثورة في العمليات والمساعدة في تطوير حلول مبتكرة للتحديات الحديثة. هناك العديد من أنواع المسارات الهندسية التي يجب اتباعها ، ولكل منها متطلبات وتركيزات فريدة. في هذه المقالة ، نستكشف فرع هندسة المواد ونشرح ما هو مهندس المواد ، وكيف تصبح واحدا ، وأنواع مهندسي المواد ، والمهارات الموصى بها ، والراتب ، والتوقعات الوظيفية.

ما هو مهندس المواد؟

يساعد مهندسو المواد في تطوير المواد واختبارها ومعالجتها لفهم خصائصها وتركيباتها. المعادن والسيراميك والبلاستيك والمواد المركبة هي بعض العناصر التي قد يعمل بها المهندسون. قد ينصب تركيزهم على إنشاء مواد جديدة للمنتجات ، وتلبية متطلبات كيميائية أو ميكانيكية معينة وتوسيع الاستخدامات الحالية لمواد المنتج الحالية. للقيام بذلك ، يستخدمون أحيانا أجهزة الكمبيوتر لنمذجة ودراسة التراكيب المادية.

قد يجتاز مهندسو المواد عبر تخصصات متعددة من الهندسة. اعتمادا على صناعتهم ، قد يعمل مهندس المواد جنبا إلى جنب مع المهندسين الكيميائيين أو الميكانيكيين أو الفضاء أو المدنيين أو الكهربائيين. من خلال البحث والتطوير ، يمكن لمهندسي المواد المساعدة في تصميم مجموعة متنوعة من المنتجات والمواد. من المساعدة في تصنيع إطارات الدراجات إلى تطوير تقنيات طبية حيوية جديدة ، يمكن لمهندسي المواد العمل في مجموعة متنوعة من المجالات والصناعات.

فيما يلي بعض الواجبات النموذجية التي قد يتوقع مهندس المواد القيام بها:

العمل مع فريق لتخطيط وتقييم المشاريع الجديدة.

دراسة المواد لتحديد كيفية أدائها تحت الضغط ، ومدى سرعة تدهورها ومدى ملاءمتها للتطبيقات المختلفة.

تقييم الأثر البيئي لمعالجة وإنتاج المواد

استكشاف أخطاء المنتج أو نقاط فشله وإصلاحها

أداء الواجبات الإدارية مثل الإشراف على الآخرين وصياغة الميزانيات وتقييم تكاليف العمالة وكتابة التقارير.

النظر في القيود الاقتصادية والمتطلبات التقنية في تصميم المواد ومعالجتها.

كيف تصبح مهندس مواد

إذا كنت مهتما بأن تصبح مهندس مواد ، فإليك بعض الخطوات التي يمكنك اتخاذها لمتابعة مهنة في هذا المجال:

1. متابعة درجة البكالوريوس في هندسة المواد

للعمل كمهندس مواد ، قد تحتاج إلى الحصول على درجة الهندسة من كلية أو جامعة معتمدة. نظرا لأن هندسة المواد هي فرع أكثر تخصصا من الهندسة ، فكر في البحث عن برامج الدرجات العلمية والمدارس للتأكد من أنها تقدم البرامج التي تبحث عنها. قد يكون من المفيد أيضا البحث عن برنامج معتمد من مجلس الاعتماد للهندسة والتكنولوجيا (ABET) لأن بعض أصحاب العمل يحتاجون إلى شهادة من مدرسة معتمدة. إذا كنت تخطط لتصبح مهندس مواد مرخصا مهنيا ، فغالبا ما يكون من الضروري أن تكون قد التحقت بمدرسة معتمدة من الاعتماد الأكاديمي للهندسة والتكنولوجيا أيضا.

يمكن أن تكون البرامج الهندسية تنافسية وقد يكون من المفيد الحصول على معدل تراكمي جيد في المدرسة الثانوية ودرجات اختبار أعلى من المتوسط وخطابات توصية قوية للقبول. قد يرغب طلاب المدارس الثانوية المهتمون بمتابعة مهنة الهندسة أيضا في التفكير في أخذ دورات في الرياضيات والكيمياء والفيزياء. العديد من دورات هندسة المواد على مستوى الكلية ثقيلة العلوم ، وغالبا ما تتطلب برامج الدرجات العلمية مزيجا من الفصول الدراسية والعمل المختبري.

2. الحصول على شهادة مهندس في التدريب

بعد الحصول على درجة البكالوريوس من كلية معتمدة ، فكر في أن تصبح معتمدا كمهندس في التدريب. اعتمادا على ولايتك ، تتطلب منك بعض المناطق أن تصبح مهندسا مرخصا قبل السماح لك بالعمل. الخطوة الأولى للحصول على الترخيص الخاص بك هي الحصول على درجة النجاح في امتحان أساسيات الهندسة (FE). القيام بذلك يصادق عليك للعمل كمهندس في التدريب (EIT) أو مهندس متدرب (EI). لن تطلب منك بعض الولايات متابعة هذه الشهادة ، وتوجد وظائف على مستوى الدخول للخريجين الحاصلين على درجة البكالوريوس في هندسة المواد.

3. اكتساب الخبرة العملية الأولية

لمواصلة عملية الترخيص والتأهل لإجراء امتحان الهندسة الثاني ، قد تحتاج تكنولوجيا معلومات المؤسسة و نظام معلومات تنفيذي إلى العمل تحت إشراف مهندس محترف (PE). يمكن أن تكون هذه فرصة مثيرة لاكتساب خبرة عملية قيمة ، واكتشاف أي جانب من جوانب هندسة المواد التي تهتم بها أكثر من غيرها وتنمية مهاراتك كمهندس تحت إشراف محترف. عادة ، يحتاج المهندسون إلى أربع سنوات من الخبرة في العمل كمتدرب في هذا المجال قبل أن يتمكنوا من إكمال امتحان الترخيص.

4. كن مهندسا محترفا مرخصا

الخطوة الأخيرة في عملية الترخيص هي إجراء امتحان الهندسة المهنية (PE) والحصول على درجة النجاح. في كثير من الأحيان ، تتطلب البرامج الهندسية الممولة من القطاع العام ترخيص مهندسي المواد.

5. متابعة درجة الماجستير أو الدكتوراه في هندسة المواد

إذا كنت ترغب في متابعة التعليم الإضافي وربما التقدم في حياتك المهنية ، ففكر في الحصول على درجة الماجستير أو الدكتوراه في هذا المجال. على الرغم من أنه ليس مطلوبا منك العمل كمهندس مواد ، إلا أن متابعة التعليم الإضافي قد تفتح فرصا ، وتزيد من إمكانات كسبك وتسمح لك بالتطور في مجال اهتمامك.

أنواع مهندسي المواد

يعمل مهندسو المواد مع مجموعة متنوعة من المواد وفي العديد من الإعدادات والصناعات. فيما يلي بعض الأمثلة على أنواع المهندسين:

مهندس مركبات

يقوم مهندسو المركبات بالبحث وتصميم عمليات التصنيع للمواد المركبة التي تستخدم في المنتجات والهياكل مثل الحرف الهوائية والسيارات وتقنيات الطاقة المتجددة والمباني. غالبا ما يكون لهذه المواد خصائص مصممة خصيصا لتحسينها لمهامها. على سبيل المثال ، قد يعمل مهندس المركبات مع المواد أو الراتنجات القائمة على الألياف لاستخدامها في المنتجات ذات متطلبات التصميم المحددة للغاية.

مهندس سيراميك

يدرس مهندسو السيراميك ويطورون مواد غير عضوية وغير معدنية تستخدم لتطوير منتجات مقاومة للحرارة مثل أجزاء الصواريخ والألياف البصرية وشاشات الهاتف ومواد الطهي. قد تكون خبرة المهندس ذات قيمة في المواقف التي لا تكون فيها المعادن والبوليمرات مناسبة للاستخدام في المنتج. يقوم مهندسو السيراميك بتطوير أنواع جديدة من السيراميك التي تستجيب لمجموعة متنوعة من الاحتياجات للجيش وصناعة الرعاية الصحية وفي تطوير الفضاء.

مهندس بلاستيك

يعمل مهندسو البلاستيك مع المواد والآلات البلاستيكية. يمكنهم المساعدة في دراسة وتصميم وتطوير وإنتاج البلاستيك مع الأخذ في الاعتبار مجموعة متنوعة من العوامل الخارجية مثل السعر والطقس ودرجة الحرارة والمقاومة الكيميائية وإعادة استخدام المواد المعاد تدويرها. يمكن لمهندسي البلاستيك التخصص في العديد من الصناعات بما في ذلك صناعات الطيران والسيارات والمستهلكين والرعاية الصحية.

مهندس معادن

يتخصص مهندسو المعادن في التعامل مع المعادن. قد يدرسون الخلائط المعدنية ، أو السبائك ، للعثور على الخلطات التي تلبي احتياجات مشاريعهم. يعمل بعض مهندسي علم المعادن مع العلماء لدراسة الاستخدامات المحتملة والسلوكيات الكيميائية والفيزيائية والمركبات المعدنية للعناصر المعدنية. يعمل علماء المعادن أيضًا على تحويل المعادن إلى منتجات آمنة مع تطبيقات في عمليات الزرع الجراحية والسيارات وتكنولوجيا الفضاء. هذا النوع من الهندسة هو أحد الفروع الأكثر شيوعًا في مجال هندسة المواد وتقدم بعض المدارس درجات محددة في هندسة المعادن.

مهارات مهندس المواد

فيما يلي بعض الصفات التي قد تكون مفيدة عند متابعة مهنة كمهندس مواد:

مهارات الرياضيات القوية: قد يحتاج مهندسو المواد إلى استخدام المهارات في مبادئ حساب التفاضل والتكامل وغيرها من المفاهيم الرياضية المتقدمة لإنتاج المواد وتصميمها وتصنيعها ودراستها.

الاهتمام بالتفاصيل: نظرا لأن العمل التحليلي غالبا ما يكون شائعا في هذا المجال ، فقد يكون الاهتمام بالتفاصيل مفيدا عند العمل على المستوى الجزيئي أو التشريحي ، والبحث في خصائص المواد وتطوير عمليات الإنتاج.

مهارات حل المشكلات: يمكن أن تساعدك مهارات حل المشكلات القوية في استكشاف أخطاء التصميم المحتملة وإصلاحها والتوصل إلى حلول للمشاكل الحديثة لتطوير تقنيات جديدة. كما يمكن أن تكون مهمة في تحديد سبب فشل المادة ، وتصميم حلول بديلة واختبار أو مراقبة المواد المطورة.

مهارات الاتصال اللفظي والكتابي: غالبا ما يعمل مهندسو المواد بين المهندسين والعلماء والفنيين الآخرين ، وقد يكون من المهم المساهمة بمعلومات دقيقة في المشاريع. يمكن لمهندسي المواد أن يتوقعوا إكمال التقارير المكتوبة وإنشاء رسائل البريد الإلكتروني وحضور أو استضافة الاجتماعات لمشاركة نتائجهم وتطوراتهم. يمكن أن تكون القدرة على نقل المعلومات بفعالية وظيفة حاسمة للعمل في هذا المجال.

القدرة على العمل كجزء من فريق: غالبا ما يكون المهندسون جزءا من شبكة أكبر تعمل في مشروع ما. يمكن أن يكون العمل بشكل جيد داخل فريق مهارة مفيدة عندما تصبح مهندس مواد ناجحا.

مهارات الحاسوب: تستخدم بعض الوظائف في هندسة المواد أجهزة الكمبيوتر لنمذجة المواد وتحليل العناصر المادية. قد يكون من المفيد فهم لغات برمجة معينة ولديك خبرة في تشغيل برامج الكمبيوتر الهندسية.

الراتب والتوقعات الوظيفية

وفقًا لمكتب إحصاءات العمل الأمريكي ، يبلغ متوسط الأجر السنوي لمهندسي المواد 95،640 دولارًا. هذا الرقم يختلف حسب الولاية والتخصص. من المتوقع أن تنمو العمالة لمهندسي المواد بنحو 2٪ خلال السنوات العشر القادمة.