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绿色制造技术在机械制造中的应用与思考

2017/2/23    来源:互联网    作者:买尔达·库尔班江      
关键字:绿色制造技术  机械制造  绿色理念  
绿色制造技术是以绿色理念为指导,在设计、工艺、包装以及生产等各个环节均体现绿色理念的一种科学技术,其目的在于实现资源效益与经济效益的协调优化。文章概述了绿色制造技术的主要内容、技术基本类型以及绿色机械制造工艺技术的重要意义,分析了绿色制造技术在机械制造中的应用,并围绕推进绿色制造技术的路径进行思考。

    绿色制造技术是基于传统制造工艺,以绿色理念为指导,充分运用现代先进的材料科学和控制科学实现对资源的合理、有效地利用,从而在为企业降低制造成本的同时,不会对环境造成严重的影响。同时,通过采用绿色制造技术生产出的机械产品更符合实际需求。通过在机械制造中应用绿色制造技术,有助于促进我国制造业核心竞争力的提升,推动我国机械制造行业的发展。

1 绿色制造技术的理论基础

    1.1 绿色制造技术的内容

    绿色制造技术的内容主要包括绿色设计、绿色选材、绿色工艺以及绿色处理四个方面。具体如下:

    1.1.1 绿色设计。

    设计环节是产品整个制造流程的首要环节。绿色设计,即在按照产品原设计要求,融入绿色理念合理地对机械制造的工作原理,结构设计以及工艺的能量传递,零件的形状以及尺寸等进行设计, 然后通过计算分析将设计转化为实际的加工过程。因此,在机械制造中要实现绿色设计,必须将环保作为重要的指导原则,并将环境污染问题纳入到机械产品制造和加工的整个过程进行考虑。

    1.1.2 绿色选材。

    材料的选择直接影响机械制造产品可能产生的污染物质的排放量的多少。在机械制造中,绿色选材主要是针对原材料和能源来讲,具体在选材时,主要从如下三个方面考虑:

    (1)尽量选择比较丰富且成本相对较低的材料;

    (2)尽可能选择可利用的材料和能源;

    (3)避免使用有毒害的物质。

    1.1.3 绿色工艺。

    绿色工艺,即通过运用一定的设备及技术,在机械生产过程中,按照一定的秩序进行生产,满足节省能源、操纵能源、降低污染的需求,从而最终获得达标产品的过程。一般常见的绿色工艺包括干切削措施、低温切削措施、高精准度的冷碾措施、金属粉末的注射成型工艺、采用可编程的控制器技术、数显技术、数据技术来改造旧机床净化废液等。

    1.1.4 绿色处理。

    绿色处理,即对机械制造过程中产生的废气、废液等废弃物运用一定的设备进行处理或回收利用,从而实现污染物质向无污染物质的转化。

    1.2 绿色制造工艺的技术基本类型

    1.2.1 降低能耗工艺技术。

    降低能耗工艺技术是 机械制造过程所采用的绿色制造工艺技术之一。它主要是通过减磨和采取低能耗的施工手段等技术手段,来实现能量损耗降低和加工水平提升的目的。机械制造的过程需要消耗大量的能量,而通过原材料或能源所产生的能力,只有一部分被转化为有用能量,另一部分则被直接消耗或浪费掉能量。例如,在摩擦过程中,会损失一定的能量,这些能量很可能会对机械制造工艺造成一定的影响,降低加工工艺的可靠性。

    1.2.2节约型工艺技术。

    节约强调的是对原料及能源的节约。其主要是通过适度简化生产工艺来实现的。一方面,从设计角度,在设计产品时,通过精密的计算合理确定零件的重量和数量,从而提升对原材料的利用率。在工艺上能通过采用新的刀具,增强刀具的使用寿命以及降低刀具使用的能耗。采用干式加工技术,实现资源的节约使用,降低对环境的污染;通过运用先进的制造技术实现对毛坯的预先优化处理,尽可能减少制造过程对原材料的消耗。

    1.2.3 环境保护型工艺技术。

    环境保护型工艺技术是利用工艺技术,减少或消除制备过程中产生的对环境有污染的物质。该工艺技术是保护生态环境最直接、最有效的方法。在加工过程中将所需的要素输入系统时,系统默认将和产品生产无关的物料进行输出。通过该技术可以实现对机械生产末端无关物料的处理,从而减少废液、废气对环境造成的污染。

    1.3 绿色机械制造工艺技术的重要意义

    随着资源节约型社会的提出以及全国各地节能环保、循环经济工作的大力开展,绿色理念、低碳理念已经深入人心,这为我国建设资源节约型社会、友好社会创造了良好的发展环境。作为国民经济的重要支柱产业,制造业也顺应这一趋势,积极推进工艺技术的研发和创新。在传统制造业中,由于长期未考虑环境和资源浪费的问题,使得生产过程产生了许多废气、废水,不仅资源没有得到充分的利用,更对环境造成了严重的污染。随着绿色机械制造工艺的提出和应用,传统的加工模式正逐渐向清洁生产以及废弃物循环利用的发展模式转变。如今,社会需要的产品是高质量、低能耗的产品。

    因此,只有运用绿色机械制造工艺技术,充分考虑资源的利用和环境保护等相关因素,才能使资源得到优化配置和合理利用,实现环境效益与经济效益的双丰收。

2 绿色制造技术在机械制造过程中的应用

    2.1 在产品设计中采用绿色设计结构

    机械产品的绿色设计结构是在设计机械产品的时候就充分考虑机械对环境的影响以及对社会的作用,然后对机械产品的质量、寿命进行控制,设计出质量优等、使用寿命长、环境影响小的机械结构。最好的设计是机械能够循环使用,且生产产品时能够尽可能地减少产品的生产时间。

责任编辑:马倩
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