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绿色制造技术在机械制造过程中的应用

2017/3/23    来源:互联网    作者:刘新权      
关键字:绿色制造技术  机械制造  技术方法  应用  
绿色制造技术是当前工业、制造业发展的一个重要方向和趋势。绿色制造技术是建立在绿色环保、实现可持续发展理念上的一种现代制造技术。本文主要论述了绿色制造技术在机械制造过程中的应用。文章首先简要概述了绿色制造的相关概念,继而对常见的几种绿色制造技术进行了分析,最后详细探讨了绿色制造技术在机械制造过程中的应用。

    就目前我国的自然环境现状而言, 我国面临着较为严重的生态危机。为了大力发展节能环保,实现可持续发展,国家加大了对各个领域的绿色环保管理力度, 尤其是对工业而言, 更是应当全面发展绿色生产技术, 减少工业生产对环境的污染和破坏。而绿色制造技术就是这样一种能够实现生态工业的现代工业制造技术, 在现代工业制造中具有非常大的发展前景, 是一项符合可持续发展战略的技术方法。目前,绿色制造技术已经广泛应用在机械制造的设计、材料、工艺、包装以及回收处理等各个方面, 成为最具发展潜力的制造技术。

    1 绿色制造的概念

    绿色制造, 是一种综合考虑环境影响和资源效率的绿色制造模式, 其目的是从设计、制造、使用到报废处理的整个产品生命周期中,对生态环境的负面影响最小,资源利用率最高, 并使加工企业社会效益和经济效益协调化。

    在将绿色制造模式与传统的制造模式进行分析对比后, 可以发现绿色制造要比传统制造多处一个环节, 即回收和循环再利用环节。而多出的这个环节,正是绿色制造最大的特点, 也是实现资源利用最大化的关键,通过对旧材料或旧机械进行回收,经过加工维修后使其再次发挥作用, 提高资源利用效率。

    在利用绿色制造技术进行机械制造的过程中, 需要注意从五方面注意实现绿色技术,即在机械制造的整个生命周期里,实现绿色设计、绿色材料、绿色工艺、绿色包装和绿色回收处理。

    2 绿色制造技术方法简述

    2 . 1 快速成型技术

    快速成型技术, 是一项集成了计算机技术、激光技术、数控技术及精密传动等技术于一体的先进制造技术。快速成型技术采用材料“逐层堆积”的原理, 可以根据产品的计算机数据, 快速地制造出具有一定结构和功能的原型或者产品,可节约资源,又能减少加工废弃物的处理。

    2 . 2 干式切削技术

    现代干式切削技术,就是要研究、寻找不使用(或少使用)切削液,改善切削条件、满足加工要求的方法。不使用切削液的切削方法主要有: ①完全不使用切削液——全干式切削(高速干式切削法);②用气体混合微量润滑剂代替切削液— — 半干式切削,其使用的是最小润滑技术。采用半干式切削加工后, 刀具、工件和切屑都保持干燥,切屑无需处理便可回收利用。

    2 . 3 工艺模拟技术

    工艺模拟技术通常应用于热加工过程中,通过数值模拟、物理模拟、专家系统相结合来确定最佳工艺参数、优化工艺方案,从而预测加工过程中可能出现的缺陷和防止措施, 进而有效控制和保证加工工件的质量,并最大限度地减少污染、节约能源。

    3 绿色制造技术在机械制造过程中的应用分析

    3 . 1 机械产品的绿色结构设计

    绿色结构设计是融机械产品的功能、质量、寿命和环境于一体的绿色设计方法。在机械产品设计之前, 考虑好机械产品生命周期中各个环节的环境属性(如:可维护性、可拆卸性、可回收性等),并将它作为一个重要的指导原则。设计目标是制造产品的可制造性、可维修性、可装配性和可循环利用性等,达到缩短新产品上市时间、提高产品质量、改进服务、降低成本、加强环境保护意识, 以实现社会、生态、经济的可持续化发展。

    3 . 2 机械产品的绿色材料选择设计

    材料的选择对于制造技术能否实现生态绿色而言是非常关键的, 这是因为材料作为产品的物质基础, 材料的特性是要跟随产品的整个使用循环周期的。只有选择绿色材料, 才能更大限度的增大绿色制造技术的生态效益。在进行材料选择时,首先应考虑到材料的来源是否较为丰富易得,价格是否经济, 以及材料的利用效果和对环境可能产生的污染程度等问题。尽可能的选择原材料易得,无污染、性能良好,经济效益高的材料;其次,将可再生的材料和能够回收再利用的材料作为首选材料,以保护资源、增大资源利用率。第三, 应加大新型绿色制造材料的研发力度, 研发更多的新型环保绿色材料。

    3 . 3 机械产品绿色工艺

    机械产品绿色工艺是利用科学材料和先进的科学技术为条件, 在传统工业的基础上进行绿色产品制造。而且在进行工程工业生产时, 传统工业存在着许多了许多的问题,因此我们在进行工艺加工时,一般都是采用的机械产品绿色工业, 这样不仅减少了环境的污染,还对工业生产的成本进行了大幅度的节省。

    绿色制造的产品我们目前可以把它分为3 种类型, 第一种是节能型, 这种类型主要是以节省能源为主。第二种是节资型,这主要是节省资源的消耗; 第三中就是环保型,就是在进行产品在生产中和使用后,不会对环境造成污染, 而制造的工艺。

    3 . 4 机械产品的绿色包装

    制造产品的绿色包装是指生产出的商品的包装在自然界中对环境没有污染,而且人们可以对其进行循环利用, 从而减少资源的损耗, 而且这些包装材料在自然界中可以随着分解者的分解进行自动降级。因此,我们在进行包装生产时,我们不仅要考虑到包装的实用性和美观度, 我们还要考虑它们对环境的危害, 在经济发展的同时, 倡导可持续的生活。

    3 . 5 机械产品的绿色回收

    机械产品的设计与制造, 非常重视绿色制造产品报废后回收循环再利用, 回收循环再利用使传统的制造生产模式从开放式变为部分闭环式。有利于企业进一步改进和完善制造产品的绿色设计。制造产品绿色回收的基本原则是: 对还具有使用价值的产品需要通过绿色回收( 更换零部件或维修)作为二手产品出售;对没有使用价值的产品首先通过人工拆卸和分解, 然后再绿色回收尚可利用的零部件; 对不可利用的零部件也要按材料分类进行绿色回收利用, 对有毒有害物质还要经过专门工艺进行处理,其他混合物、残渣则焚烧转化为热能进行绿色回收或送填埋工厂。

    4 结语

    在防治工业生产污染环境的技术中,绿色制造技术是一项行之有效且具有很大应用价值的现代新型环保技术, 这对于提高我国制造业的生态制造技术有着重要意义。绿色制造技术并不是单单是指产品形成中的绿色技术, 而是指制造产品整个生命周期, 包括从设计到回收再利用之间所有的环节都涉及到的绿色环保技术。可以预见, 大力发展绿色制造技术是控制制造业污染环境的关键技术措施, 是未来制造业发展的主要技术方向。

责任编辑:张纯子
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