绿色制造技术范文

时间:2023-07-19 15:54:33

绿色制造技术

绿色制造技术范文第1篇

关键词:模具;绿色设计;绿色制造

中图分类号:TG76文献标识码:A文章编号:

引言

制造业是社会经济向前快速发展的重要支柱产业,制造业在将制造资源转化成产品以及随后产品的使用和废弃后的处理过程中,将会给生态环境带来不同程度的污染。对于模具,是制造业中使用量大、影响面广的工具产品,是工业生产当中的基础工艺装备。它的生产技术水平的高低,已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。传统的模具设计过程一般仅仅需要考虑模具产品的基本属性,如模具的功能、质量、成本和寿命等等,而很少、甚至不考虑它的环境属性和对资源、能源造成的浪费。模具工业作为制造业的一个重要组成部分, 并且在我国得到迅猛发展,因而在模具行业中提倡绿色制造尤为重要。

1、模具制造技术的性质和特点

模具的制造和使用方式形式多样,包括技术含量高,生产工艺独特,所牵系的生产要素多,应用范围广等几方面。除此之外,模具制造技术对生产者的业务能力和职业素质都有很高的要求。模具制造技术具有以下两个方面的特点:一、模具是单件生产的产品,即模具是根据成品之间的结构要求进行和制造的专用成型工具;二、模具制造的关键主要是制造凸模、凹模及相关成型零件的专门工艺,以及模具制造工艺过程的优化设计与高度节约问题。

2 、模具的绿色制造

由绿色制造的概念可知,“绿色模具”不仅仅指在使用时对环境的影响小,还应是从制造到使用、再到报废的整个生命周期内对环境的破坏是最小的。因此,模具的绿色制造设计要求设计者在构思阶段就要优先考虑模具产品的环境属性(模具的可拆卸性、可再次回收性等等),然后再考虑原有应该考虑的模具产品应用的基本属性。总的来说,模具绿色制造的整个生命周期包括绿色设计、绿色制造、绿色包装、绿色维护和绿色回收、再处理等阶段。

2.1 模具的绿色设计

模具绿色设计对模具绿色制造有着非常重要的地位,这一步解决的好坏直接影响到最终利用模具加工产品的绿色生产问题。

2.1.1 模具材料的选择

模具材料的选择是模具产品设计的关键。模具材料的“绿色程度”对最终产品的“绿色性能”具有非常重要的影响。因此,绿色模具设计必须建立在绿色模具材料基础上。绿色模具材料应是低能耗、低成本的材料,尤其在少污染的材料上;或易加工和加工过程中无污染或少污染的材料;是易回收处理、可重复多次使用或可降解的材料。比如,可选择优质镜面模具钢加工型腔,辅之以良好的抛光手段;直接用不锈钢材料来加工防腐的模具,以替代表面处理的方式。另外除在材料上选用不锈钢来避免使用电镀外,也可采用镍磷镀替代电镀铬,因为镍磷镀在对氯化氢气体的防腐上要优于电镀铬,且前者对环境的危害也要小于后者。

2.1.2 延长寿命的模具设计

延长产品寿命是绿色制造的主要手段之一。对于锻造模具,在提高模具寿命方面已有很多的措施,如正确选择分模面位置、选择适当的飞边槽、选择合适吨位的锻造设备、在一副锻模上开设两个终锻模膛分别单独使用等。对于冲压模具,如冲压间隙值的合理选取、尽量压缩凸模工作部分长度、采用弹性卸料板、改进凸(凹)模的结构如采用一模多形、一形两用和拼装式模具来提高模具的利用率。对于注塑模具,如采用随形冷却水道可提高注塑精度和模具使用寿命;将模具型芯由整体结构改为镶拼式结构,可解决模具的变形问题,提高模具寿命。

2.2模具现代制造中的绿色要素

模具是典型的单件小批生产方式产品,具有精度要求高、生产周期长等特点,保证质量、降低开发周期的成本是模具企业生存发展的必然要求,因此模具制造业一直以来是在制造的组织方式、制造的现代工艺、制造的现代自动化手段方面更新最快速的一个行业。革新组织方式、采用模具制造的先进技术,在制造过程中选用生产浪费最小、能量消耗最低、污染排放最小的制造工艺,是实现绿色模具制造的重要一环。

2.2.1采用先进的绿色模具制造生产模式

由于模具的单件生产方式特点,难以形成规模,我国模具企业的生产组织模式较为落后,其改革的速度落后于技术手段的更新速度,管理性质的家族化、作业方式的小规模化、生产方式的大而全等都阻碍了模具行业的进一步发展壮大。在标准化基础上的社会化分工,充分依靠计算机技术改进管理提高行业的整体资源的使用效能,不断学习创新,是模具企业发展所需,更是绿色模具制造所需。

2.2.2采用先进的绿色模具制造技术

2.2.2.1柔性制造技术

由于模具采用单件生产方式进行加工,且加工表面复杂、几何及配合精度高等特点,决定了模具行业十分适合柔性制造技术。柔性制造技术是由计算机控制系统及若干数控设备、物料运贮装置组成,并能根据制造任务和生产品种变化通过简单地改变软件的方法,而迅速进行调整的自动化制造系统。

3、模具设计、加工的几种技术

3.1高速加工技术

高速加工概念起源于德国切削物理学家Carl Salomon,他认为,在常规切削范围内切削温度随着切削速度的增大而升高,当切削速度达到临界切削速度后,切削速度再增大,切削温度反而下降,从而大大地减少加工时间,成倍地提高机床的生产率。

高速加工的特点及在模具工业中的应用:

1)加工效率高:由于切削速度高,进给速度一般也提高5-l0倍,这样单位时间材料切除率可提高3-6倍,因此加工效率大大提高;2)切削力小:高速加工由于切削速度高,切屑流出的速度快,减少了切屑与刀具前面的摩擦,从而使切削力大大降低;3)热变形小:高速加工过程中,由于极高的进给速度,95%的切削热被切屑带走,工件基本保持冷态,这样零件不会由于温升而导致变形;4)加工精度高:高速加工机床激振频率很高,已远远超出“机床-刀具-工件”工艺系统的固有频率范围,这使得零件几乎处于“无振动”状态加工,同时在高速加工速度下,积屑瘤、表面残余应力和加工硬化均受到抑制,因此用高速加工的表面几乎可与磨削相比。 5)简化工艺流程:由于高速铣削的表面质量可达磨削加工的效果,因此有些场合高速加工可作为零件的精加工工序,从而简化了工艺流程,缩短了零件加工时间。

高速加工是以高切削速度、高进给速度和高加工精度为主要特征的加工技术。其工件热变形小,加工精度高,表面质量好;非常适合模具加工中的薄壁、刚性较差、容易产生热变形的零件,可以直接加工模具中使用的淬硬材料,特别是硬度在HRC46~60范围内的材料。

3.2逆向工程技术

按照传统的产品开发流程,开发过程一般是市场调研一概念设计一总体设计一详细设计一制定工艺流程一设计工装夹具一加工、检验、装配及性能测试一完成产品。即从“设计思路一产品”的产品设计过程,这被称为正向工程或顺向工程。与之相对的是逆向工程,逆向工程能在拥有现有物理部件之上,利用激光扫描仪、结构光源转换仪或X射线断层成像之类3D扫描仪技术进行尺寸测量,再通过CAD、CAM、CAE或其他软件构筑3D虚拟模型的方法。在模具工业中,经常会用到逆向工程,模具工业中的逆向工程应用大致可分为以下几种情况:

在没有设计图样以及设计图样不完整或没有CAD模型的情况下,在对零件原型进行测量的基础上形成零件的设计图样或CAD模型;某些难以直接用计算机进行三维几何设计的物体,目前常用黏土、木材或泡沫塑料进行初始外形设计,再通过逆向工程将实物模型转化为三维CAD模型;人们经常需要对已有的产品进行局部修改,原始设计没有三维CAD摸的情况下,应用逆向工程技术建立C A D模型,再对CAD模型进行修改,这将大大缩短产品改型周期,提高生产效率。

4、结束语

绿色概念与绿色技术将成为本世纪工业的主要发展方向。绿色模具的实现,将大大加快模具行业的迅速发展,也是模具发展的必然趋势。从而真正实现模具设计与制造的高质量、低成本、高效率、低污染的目标。绿色技术将对人类未来的生存环境产生深远的影响。模具设计和先进制造技术与绿色制造的有机结合结合是模具工业的发展必然,并将大大加快模具行业前进的步伐,真正实现高质量、少污染、短周期和低成本的目标。

参考文献:

[1] 徐哲.高速切削加工在模具制造中的应用[M].CAD/CAM与制造业信息化,2004,(11):90-92.

[2] 朱伟,张质良,董湘怀等.模具绿色制造过程探讨[J]. CMET.锻压装备与制造技术,2006,(1):18-21.

绿色制造技术范文第2篇

【关键词】绿色制造;模具;先进制造技术

制造业是社会 经济 向前快速发展的重要支柱产业,制造业在将制造资源转化成产品以及随后产品的使用和废弃后的处理过程中,将会给生态环境带来了不同程度的污染。对于制造业来说,未来所面临解决的重大问题是如何减少资源的消耗和尽可能少地产生环境污染。因而绿色制造(green manufacturing)应运而生,其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中,对环境的负影响最小,资源使用效率最高[1-2]。绿色制造主要包括以下几方面内容:一是制造问题,包括产品生命周期全过程;二是环境影响问题;三是资源优化问题。绿色制造就是这三部分内容的交叉和有机集成。

模具是制造业中使用量大、影响面广的工具产品,是工业生产当中的基础工艺装备。它的生产技术水平的高低,已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。传统的模具设计过程一般仅仅需要考虑模具产品的基本属性,如模具的功能、质量、成本和寿命等等,而很少、甚至不考虑它的环境属性和对资源、能源造成的浪费。模具工业作为制造业的一个重要组成部分, 并且在我国得到迅猛发展, 因而在模具行业中提倡绿色制造尤为重要。

1 模具的绿色制造

由绿色制造的概念可知,“绿色模具”不仅仅指在使用时对环境的影响小,还应是从制造到报废的整个生命周期内对环境的破坏是最小的。因此,模具的绿色制造设计要求设计者在构思阶段就要优先考虑模具产品的环境属性(模具的可拆卸性、可再次回收性等等),然后再考虑原有应该考虑的模具产品应用的基本属性[3]。总的来说,模具绿色制造的整个生命周期包括绿色设计、绿色制造、绿色包装、绿色维护和绿色回收、再处理等阶段。

1.1 模具的绿色设计:模具绿色设计对模具绿色制造有着非常重要的地位,这一步解决的好坏直接影响到最终利用模具加工产品的绿色生产问题。

1.1.1 模具材料的选择:模具材料的选择是模具产品设计的第一步。模具材料的“绿色程度”对最终产品的“绿色性能”具有非常重要的影响。因此,绿色模具设计必须建立在绿色模具材料基础上。绿色模具材料应是低能耗、低成本的材料,尤其是少污染的材料;是易加工和加工过程中无污染或少污染的材料;是易回收处理、可重复多次使用或可降解的材料。比如,可选择优质镜面模具钢加工型腔,辅之以良好的抛光手段;直接用不锈钢材料来加工防腐的模具,以替代表面处理的方式。另外除在材料上选用不锈钢来避免使用电镀外,也可采用镍磷镀替代电镀铬,因为镍磷镀在对氯化氢气体的防腐上要优于电镀铬,且前者对环境的危害也要小于后者。

1.1.2 延长寿命的模具设计:延长产品寿命是绿色制造的主要手段之一。对于锻造模具,在提高模具寿命方面已有很多的措施,如正确选择分模面位置、选择适当的飞边槽、选择合适吨位的锻造设备、在一副锻模上开设两个终锻模膛分别单独使用等。对于冲压模具,如冲压间隙值的合理选取、尽量压缩凸模工作部分长度、采用弹性卸料板、改进凸(凹)模的结构如采用一模多形、一形两用和拼装式模具来提高模具的利用率。对于注塑模具,如采用随形冷却水道可提高注塑精度和模具使用寿命;将模具型芯由整体结构改为镶拼式结构, 可解决模具的变形问题,提高模具寿命。

1.1.3 模具的可回收性设计:模具的回收性设计是指在模具产品绿色的设计初期充分考虑产品中所用各种材料的回收、再利用的可能性、回收处理的方法、回收性的技术经济评估以及回收性的结构框架设计等有关一系列问题。这样就可在后续生产中尽可能节约材料,减少浪费。因此,因避免或不要过多使用铜、铅等有害或对环境有重污染的材料;尽可能减少所用材料的种类;避免使用与现有标准循环再回收过程中不相兼容的材料;多使用无需特殊工具的连接件;设计时尽可能允许使用现有的一些可重复利用的零部件等。

1.1.4 模具的可拆卸性设计:模具可拆卸性对于模具绿色制造来说是很重要的。当模具在使用过程中部分零部件由于承受过大的摩擦与冲击磨损较大时,只需更换这部分零部件模具仍可使用。此外,有时只要更换凸、凹模即可实现一种新产品的生产。如果模具不具备可拆卸性不仅回造成大量可重复零部件材料的浪费,而且因废弃物处理不好导致严重的环境污染。因而在设计初期就要考虑模具结构易于拆卸,维护方便,这样就便于在后续回收处理中再利用。因此,在模具设计时应尽可能选择通用结构,以便更换;在满足强度要求的前提下,尽量采用可拆卸联接(如螺纹联接),不用焊接、铆接、胶接等;不用或少用过盈配合;采用组合模架。

1.1.5 模具设计的标准化、规范化、系列化:无论是锻造、冲压模还是塑料模,都有必要向标准化、规范化、系列化方向发展,模具标准化是组织模具专业化生产的前提,而模具的专业化生产是提高模具质量、缩短模具制造周期、降低成本的关键。模具设计向标准化、规范化、系列化方向发展,便于采用和购买模许多规格的标准模架及其它标准件,而这些模架及标准件又可由专门的厂家、 企业 通过社会化分工进行生产,从而使有限的资源得到优化配置。另外,模具各结构单元的规范化、标准化,可使生产其的夹具数量大为减少,从而节约资源,并且加快了设计速度,缩短了设计周期,方便加工管理。

1.1.6 模具cad/capp/cam一体化:模具cad/capp/cam是模具设计走向全盘自动化的重大措施。采用 cad/ capp/cam技术,可实现少图纸或无图纸加工和管理,一方面,节约用纸即节约资源和能源;另一方面,模具cad/capp/cam一体化也为并行工程的实现提供可能,可缩短模具设计与制造周期,提高模具研制的成功率及模具质量。

1.1.7 模具的绿色并行工程:绿色并行工程是 现代 绿色产品设计和开发的新模式,它的核心是并行一体化设计,强调产品设计及其相关过程同时交叉进行,即在设计阶段就要考虑整个生命周期中从概念形成到产品报废处理的所有环节和因素,如质量、成本、用户要求、环境影响、资源消耗状况等。因此,涉及产品整个生命周期的各个部分的小组成员必须协同工作。对于模具设计,不但需要模具设计小组成员之间进行讨论,协调产品的设计任务,而且其他部门如工艺、制造、质量等小组也要参与产品的设计工作,对产品设计方案提出修改意见等,从而使得整个模具设计工作一次成功。

1.1.8 其他绿色设计:锻造、冲压车间是机械工厂的高噪声车间之一。大量的锻压设备在生产运转过程中所产生的强烈噪声,危害工人的健康,影响了生产效率,干扰了环境的安宁。因此,在进行模具设计的时候,必须对噪声加以控制和消减。对于锻造设备,如使用排气消声器、用液压模锻锤代替蒸空模锻锤等等。对于冲压设备,消减声源噪声的措施有:用v带传动代替齿轮传动;以摩擦离合器代替刚性离合器;采用铸铁机身以增加压力机的刚性和减震能力;作好飞轮等回转体的动平衡等等。控制噪声传播的途径有在轴承和轴承座之间加弹性衬套;在压力机产生噪声的主要部位加盖隔声罩;采用具有油减震器的无冲击模架等等。

对于注塑模具,浇道设计上要注意浇道凝料与塑料制品的体积比率,一般应小于30%。如果达不到,就要考虑进一步优化浇道设计和调整型腔数量,或者采用热流道技术。热流道技术在塑料原料的节约上有突出的优势,在产品价格竞争日益激烈的今天,这一点尤为重要。因此近几年该技术的应用得到快速普及。

1.2 模具的绿色制造工艺:在模具绿色制造过程中,采用绿色制造工艺也是实现模具绿色制造的一个重要环节,它是一种既能提高 经济 效益,又能同时减少环境影响的工艺技术。近来年,随着先进制造技术在模具行业的推广,模具行业也向着绿色制造工艺方向努力。目前,在模具行业中应用的较为典型的先进制造技术有:

1.2.1 快速原型制造(rapid prototyping manufacturing, rp&m)[4-5]:

快速原型制造是一项集 计算 机、激光、数控及精密传动等技术于一体的先进制造技术,其在原理上突破了传统加工技术采用材料“去除”的原则,而采用材料“逐层堆积”的原理,能根据产品的cad数据,快速地制造出具有一定结构和功能的原型,甚至产品,由此可有效地加快新产品的开发速度。而以rp&m原型作母模来翻制模具的快速模具制造技术,进一步发挥了快速成型技术的优越性,可在短期内迅速推出满足用户需求的产品,大幅度降低新产品开发研制的成本和投资风险,缩短了新产品研制和投放市场的周期,在小批量、多品种、改型快的 现代 模具制造模式下具有强劲的 发展 势头。

1.2.2 虚拟制造技术(virtual manufacturing)[1]:

虚拟制造是对制造过程中的各个环节,包括产品的设计、加工、装配,乃至 企业 的生产组织管理与调度进行统一建模,形成一个可运行的虚拟制造环境,以专门的虚拟软件技术为支撑,借助高性能的硬件,在虚拟制造环境中生成数字化产品,实现产品设计、性能分析、工艺决策、制造装配和质量检验,从而缩短模具产品的设计与制造周期,降低开模的开发成本,提高快速响应市场变化的能力。

1.2.3 高速切削(high speed machining, hsm):

高速切削在模具领域的应用主要是加工复杂曲面[6],其中高速铣削(也称为硬铣削,hard milling, hm)可以把复杂形面加工得非常光滑。加工表面粗糙度值很小、浅腔大曲率半径的模具完全可用高

速铣削来代替电加工;对深腔小曲率半径的模具可用高速铣削加工作为粗加工和半精加工,而电加工只作为精加工。这样可大大节约电火花和抛光的时间以及有关材料的消耗,这对保护环境的贡献是不言而喻的。同时,极大地缩短了加工周期,提高了加工效率,降低了加工成本。

1.3 模具的绿色包装:模具的绿色包装是模具销售过程中涉及到的绿色问题,它着重从保护环境的角度出发,尽可能使模具产品进入销售、使用、废弃的物流过程中,其对环境资源消耗和废弃物产生量最小。模具的绿色包装主要包括三个方面的内容:模具包装材料的选择、模具包装结构和模具包装材料的回收。具体来讲,第一方面就是在模具远程配送过程中,在不影响包装强度的前提下尽可能使用一些常见的木制材料(如合成板),这是由于模具产品不同于其他一些精制产品,它不太注重产品的外包装精美问题,只关心产品的内在保护质量。第二方面就是要合理设计包装箱内部结构,从而简化包装复杂度。即多个零件尽量在一个包装箱中放置。同时,为了避免零件之间在运输过程中互相摩擦造成磨损而影响模具产品表面质量,可在其中多放置一些软性材料来隔离。第三方面就是要在包装箱上注明包装材料的可回收性标志及回收处理方式。如果用户不能处理或难处理的,可注明可寄回原处处理,并给予一定的经济补偿。这样的处理表面上看会使初期的成本可能有所增加,但从长远来考虑,这也是节省成本的好方法。

1.4 模具的绿色维护:在模具的使用过程中,由于其特殊性,要经常进行模具的修模工序。因此,同模具绿色制造过程一样,修模过程也需要进行绿色处理。比如,在进行尺寸修模时,尽可能进行人工修护,少用或不用机加工;少用或不用有害溶液对模具进行表面处理,如盐酸或甲醇等;在维护模具表面硬度方面,尽可能减少热处理工序等等。

1.5 模具的绿色回收、再处理:由于新产品的不断开发以及产品更新换代的步伐不断加快,旧产品模具必将被逐一淘汰。如何对废弃模具进行回收处理,这是目前一直困扰模具行业无法得到解决的问题。提出模具绿色制造问题,很大一部分原因就是要有效地解决这个问题。如果模具在设计和制造阶段就采用了绿色概念,则后续的回收处理就比较简单,即只需根据模具的具体磨损情况,有针对性地进行拆卸,取其可用部分,进行适当修护加工,就可应用到新模具产品上,而剩余部分则可作废料处理。

2 结语

绿色制造能使产品生命周期内的环境影响达到最小,并能充分合理地利用资源,是21世纪制造业重要的发展方向,也是人类社会得以可持续发展的主要因素之一。模具设计和先进制造技术与绿色制造的有机结合结合是模具 工业 的发展必然,并将大大加快模具行业前进的步伐,真正实现高质量、少污染、短周期和低成本的目标。

参考 文献

?[1] 李伟主编.先进制造技术[m].北京:机械工业出版社,2005

[2] 刘飞.21世纪制造业的绿色变革与创新[j].机械工程学报,2000,36(1):7-10

[3] 朱伟,张质良,董湘怀等.模具绿色制造过程探讨[j]. cmet.锻压装备与制造技术,2006,(1):18-21

[4] 王广春,赵国群编著.快速成型与快速模具制造技术及其应用[m].北京:机械工业出版社,2004

[5] suwat jirathearanat et al. visual processing application of rapid prototyping for visualization of metal forming processes[m]. journal of materials processing technology, 2000, (98):116-124

绿色制造技术范文第3篇

1(略)。

2(略)。

3绿色加工技术在汽车制造业中的应用

汽车制造是一个庞大的系统工程,加工技术作为制造业的基础环节,加工能否实现“绿色化”。对于实现绿色制造、清洁生产和可持续发展起着举足轻重的作用。汽车绿色加工涉及汽车产品生命周期的全过程:产品设计、材料选择、工艺规划、生产制造、维修、报废处理等阶段,每个阶段都离不开绿色加工技术的支持。根据绿色加工的追求目标,绿色加工技术在汽车制造业中的应用主要表现在以下两个方面:

1)节省资源的加工方法,即从加工工程中的物质方面考虑加工的绿色性。汽车制造材料的选择要符合对资源和能量消耗少,对环境污染小和循环再生利用率高的条件,当然要在产品的功能,质量满足要求,成本不是太高的前提下。

(1)原材料的选择对汽车生产过程中能量消耗及污染物的生成有很大影响。绿色产品首先要求构成产品的材料具有绿色特性,,绿色材料的选择要符合对资源和能量消耗少、对环境污染小和循环再生利用率高。绿色材料选择技术是一个系统性和综合性很强的复杂问题。一是绿色材料尚无明确界限,实际中选用很难处理;二是选用材料不能仅考虑其绿色性,还必须考虑产品的功能、质量、成本等多方面的要求。一般而言,汽车产品绿色材料的选择应该遵循如下几点原则:a.优先选用可再生材料,尽量选用回收材料、资源丰富的材料,提高资源利用率;b.尽量选用低能耗、无毒、少污染、无腐蚀性的材料,避免选用有毒、有害和有辐射特性的材料,减少生产过程中的危险因素;c.减少材料种类,并尽量采用相容性好的材料,以利于废弃后产品的分类回收;d.所用材料应易于再利用、再回收、再制造或易于降解;e.尽量采用轻质新型环保材料降低车身重量,提高燃油经济性。目前,易回收再利用的、质量轻、刚性好的树脂类材料的应用在汽车制造中正得到推广,并由原来的石油类树脂材料向天然植物类材料方向发展。在汽车原材料的选择上,目前有长远眼光的车企已经看到了国家的环保形势和对汽车材料的要求,并加以利用,他们在研发一些价格合理,性能与被替代材料相当,工艺性好的新材料。东风雪铁龙便是这方面的佼佼者,设计之初便开始对车身原材料进行筛选和监控,车身90%以上的材料都可以进行无害处理。

(2)加工辅助材料的选择,即、冷却物质的选择(如切削液等),主要从这些辅助物质的回收性、污染性等方面来考虑。随着先进工艺和方法不断推出,汽车绿色制造在铸造、锻造、机械加工、热处理、冲压、焊接、涂装和装配等方面进行了大量的改进和研究。如,在机械加工、锻造中减少切削液的使用或使用绿色切削液,采用干式切削技术;严格控制挥发性有机化合物的排放,涂装工序采用水性化涂料,提高涂装的附着率;因废液大量产生于该工序的多个环节,现在汽车企业都制定了完善的收集处理方案,大量的涂装废液经过绿色循环处理流程,经无毒化学反应、酸碱调节、凝聚、沉淀和除磷等工序处理,实现了有害物质的治理和水资源的循环利用。

(3)毛坯形成的方法的选择,使加工过程中的材料去除率低,提高资源的利用率。比如在汽车加工过程中优化下料系统就是一个典型的应用。优化下料系统即根据钣金件的给定尺寸,在汽车冲压部件主要尺寸约束下,以整块钣材余料最小为目标,自动生成优化的下料方案。开发一套主要用于条材或钣材优化下料的“物料资源优化下料系统”,可大大提高汽车制造企业的物料资源的利用率。钣金件余料由汽车制造企业进行收集,钣金件原材料由供应商直接回收,然后进行回炉熔解以实现材料再生,这样就大大提高了资源的利用率。

2)节约能源的加工方法,即从加工过程的能源流方面考察加工的绿色性。

加工过程就是一个能量转化的过程,输入的电能转化为机械能、变形能、热能、声能及光能等。从整个加工过程考虑,提高能量的利用率,即提高对材料去除起作用部分能量的比率。主要考虑如何降低切削力,减少切削振动等。比如在汽车制造冲压工序中生产汽车的车身外壳及底盘等部件时,此过程主要涉及钣金件的消耗、冲压噪声的极小化等问题。冲压车间噪声的极小化对应的解决方案是采用低噪声设备,给操作工人配备隔音设备等。

4汽车企业在实施绿色加工技术中面临的挑战

一方面,汽车企业在实施绿色加工的开始阶段必然会使成本升高,使汽车产品竞争力下降,如果时间持续较长,会导致汽车企业在同行中的竞争力和地位的下降,不利于汽车企业的生存和发展,尤其在目前汽车市场竞争激烈的大环境下;另一方面,汽车企业之间的竞争决定了汽车企业之间共同发展绿色制造的合作可能性不大,因而汽车制造过程中绿色加工技术所需要的研发、人才培养、设备等固定资产投入主要依靠企业自身的积累投入,这样风险就会增大。小的汽车企业没有实力实施绿色制造,大汽车企业亦有实施顾虑,这样也不利于汽车制造企业生产过程中实施绿色加工。因此,纯粹的市场经济环境是不利于汽车绿色加工技术的发展的。汽车企业制造在生产过程中实施绿色加工技术在一定程度上具有非市场的性质,政府是汽车绿色制造系统的一个重要组织要素。政府适当介入是汽车绿色制造发展的必要条件之一。社会法律体系、社会保障制造及相应资本市场的完善可以大大提高汽车企业实施绿色加工技术积极性。

5结束语

绿色制造技术范文第4篇

【关键词】 PCBN刀具 绿色制造 切削液 干切削 红硬性

前言:绿色制造是一种现代化制造模式,是人类可持续发展战略在现代制造业中的体现。绿色制造,又称环境意识制造(Environmentally Conscious Mannufacturing)、面向环境的制造(Manufacturing For Environment)等。它是一个综合考虑环境影响和资源效益的现代化制造模式,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中,对环境的影响(负作用)最小,资源利用率最高,并使企业经济效益和社会效益协调优化。

保护地球环境是21世纪最优先考虑的课题。在机械加工领域,一些保护环境措施的研究开发及其成果已得到广泛应用。目前,对节约能源和减少废物的主要加工方式,即干式、半干式切削加工技术、微量切削、低温微量切削等绿色切削工艺和应用技术的研究,正在加速进行。

1 切削液的使用对绿色制造技术的影响

在节约能源方面,机械制造中切削液所消耗的功率要占总功率的60%以上,切削液占生产成本的15%,而刀具费用仅占3%~4%; 因此,干式、半干式切削加工技术对节约能源是切实有效的。

减少废弃物方面,主要是减少切削液的废液量。目前研究工作多致力于切削液的长效化和重复循环使用等技术的开发与应用。在切削液长效化(长寿命化)方面,切削液的合成化是开发的项目之一,而合成切削液是以化学合成的油剂为基液来使用的,它和水的亲和性要求我们必须处理产生的废水,切削液的传输、回收、过滤等装置及其维护费用较高,增加了生产成本。切削液还会使滑动部分液被洗掉,切削液的渗漏、溢出会污染环境,易发生安全、质量事故,而且对电气系统产生不良影响。作为高压油添加剂含在高负荷用切削液中的氯系化合物,在高温切削和废油燃烧处理时,可产生剧毒物,并影响加工表面质量,已开始逐步废除。作为清洁生产重要组成部分的绿色切削研究表明:干式切削和高速切削的有机结合将是一种理想的具有高效、低耗、优质、环境污染小、综合效益好的绿色切削,是未来机械切削加工的主流。

2 干切削是绿色切削

干式切削在机械加工中的作用,在于找到一种代替冷却和的方法。目前,比较成功的干式切削法有两种:高速干式切削和低温冷风切削。

2.1 高速干式切削法。该加工方法是在无冷却、油剂的作用下,采用很高的切削速度进行切削加工。干式切削必须选用适当的切削条件。首先,采用很高的切削速度,尽量缩短刀具与工件间的接触时间,再用压缩空气或其他类似的方法移去切屑,以控制工作区域的温度。随着数控技术的广泛使用,机床刚性和动态性能不断提高,提高机床的切削速度并非难事。实践证明,当切削参数设置正确时,切削产生的热量80%可被切屑带走。

2.2 高速干式切削法的优势。干切削加工工艺已在西方工业发达国家有了相当的应用。由美国Makino公司推荐的“红月牙”(Red Crescent)干切工艺,既可以充分发挥刀具的切削性能,与湿切相比又能大大提高生产率。其机理其实就是金属软化效应:由于切削速度很高,产生的热量聚集于刀具前部,使切削区附近材料达到红热状态,屈服强度下降,进而达到提高切削效率的效果。

高速干式切削法有如下优点:首先,由于它省去了油屑分离过程,无冷却油箱和油屑分离装置以及相应的电气设备,因此,机床结构紧凑。其次,这种方法极大地改善了加工环境;加工费用也大大降低。为进一步延长刀具寿命、提高工件质量做了保障。

2.3 高速干式切削法对刀具的要求。高速干式切削法对刀具有严格的要求:①刀具应具有优异的耐高温性能,可在无切削液条件下工作;②切屑和刀具之间的摩擦系数要尽可能小,并辅以排屑良好的刀具结构,减少热量堆积;③干式切削刀具还应具有比湿式切削刀具更高的强度和抗冲击韧性。

总体而言,干切削工艺要求刀具是在较高切削温度下,被切材料强度有明显下降,变得易切削,而刀具材料的强度在同样状态下要有较好的红硬性及热稳定性,还要有较好的耐磨性和抗粘结性。

3 PCBN刀具的使用可实现绿色干切削

3.1 PCBN刀具材料。聚晶立方氮化硼PCBN(Polycrystalline Cubic Boron Nitride)是立方氮化硼CBN(Cubic Boron Nitride)颗粒加结合剂在高温高压下的烧结体,而CBN也是利用人工方法在高温高压条件下合成的,其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料。PCBN以优越的切削性能应用于切削加工的各个领域,尤其在高硬度材料、难加工材料的切削加工中更是独树一帜,适用于高速及超高速切削加工技术,能在高切削速度下长时间地加工出高精度零件(尺寸分散性小),精车后的淬硬钢表面粗糙度可达Ra0.3~0.6,尺寸精度可控制在0.013mm。大大减少了换刀次数和刀具磨损补偿停机所花费的时间。因此,很适合于数控机床及自动化程度较高的加工设备,并且能使设备的高效能得到充分发挥。

3.2 PCBN刀具最符合绿色制造技术要求。立方氮化硼合金(PCBN)的热传导性和热化学稳定性使得之具备很高的热稳定性,加之其较高的硬度、高红硬性、高耐磨性及小摩擦系数,PCBN不仅适用于有色金属及其合金的切削加工,还适用于黑色金属及其合金的切削加工,最符合绿色制造技术要求,能加工如高速钢、硬质合金、陶瓷等传统刀具难以加工的新型工件材料,是国内外公认的用于硬态切削、高速切削以及干式切削加工的理想刀具材料,主要用于加工淬硬钢、铸铁、高温合金以及表面喷涂材料等。在石油电站设备中使用的高合金耐磨铸铁,采用PCBN刀具较硬质合金刀具提高切削效率4倍以上,单件刀具成本下降为原来的1/5。另外在硬质合金等烧结材料的切削加工方面,PCBN刀具也显示了很好的切削性能。国外的汽车制造业大量使用PCBN刀具切削铸铁材料,PCBN刀具已成为国外主要汽车制造厂家各条生产线上使用的新一代刀具。

3.3 PCBN刀具在干切削时的切削参数选择。PCBN刀具在干切削时主要用于精加工和半精加工,它摩擦系数小,排屑流畅,散热速度快于被加工材料,只要选择合适的参数,PCBN材料高温下硬度损失小,加工速度达到一定值后,切削速度与刀具寿命关系便不再符合泰勒公式,切削速度高出一定数值后寿命反而增加,因为干切时切削温度高,PCBN刀具的红硬性和热稳定性,使之高温硬度损失少,而工件材料在高温下硬度损失大,硬度降低后更易于切削(简称金属软化效应),使切削加工更易于进行而不需要使用切削液。PCBN这些特性非常适于干切削加工高硬度材料,以车削、铣削、钻削代磨削可获得以往只有用磨削加工才能得到的加工表面质量,前提条件是正确选择切削参数。

在选择刀道具几何参数时,往往刀尖部分研磨成圆弧(γε=0.4~1.2mm)来增强刀尖强度,刀刃研磨出负倒棱来增强切削刃强度,取小后角(?艽6°),前角?艽0°、后倾角=0°,主偏角依据机床刚度在45°~60°之间进行调整,具体根据加工情况而定。

在切削用量的选择方面,切削速度、深度、进给量的选择均根据PCBN刀具材料的特有性能决定。如:高速或超高速的切削速度、1mm以下但不过于小的切削深度以及选择大的进给量(目的是为了产生金属软化效应),三方面的指标综合调整,使得高硬度材料的切削加工精度高,工件表面完整性好,切削表面纹理整齐、光亮、Ra?艽8μm,几乎不破坏工件表面组织、不产生退火软化层、无变质层,达到以车代磨的目的,可以降低成本,取得良好的经济效益。

4 结束语

综上所述,先进制造技术是当今世界制造业发展的主体技术,绿色制造技术是人们重视环境和合理利用资源的必然结果。干切削制造技术作为一种绿色制造的工艺,对于节省资源,保护环境和降低成本具有重要意义,而PCBN刀具非常适合硬态材料的干切削。经过十几年,尤其是近几年高速切削技术及刀具材料、涂层技术的不断研究突破,加之对环境要求的法律法规越来越严格,绿色制造技术的应用已越来越广泛,PCBN刀具材料的应用必将更加广泛。

参考文献

1 郭丽君.PCBN刀具在切削加工中的应用.农机化研究,2005(11):205-206

2 谢国如.PCBN刀具在干切削中的应用研究.机械工程师,2006(2):82-83

3 蒋向东.聚晶立方氮化硼刀具的性能及其选用.农机化研究,2006(2):133-134

绿色制造技术范文第5篇

关键词:先进制造技术 绿色制造 干切削 切削液

中图分类号:TG506.9 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)11(b)-0046-01

制造是人类社会发展的基石,制造业具有永恒性,任何时代都离不开它,在许多国家它是国民经济的支柱产业,国家经济的发展在很大程度上受到制造业发展的影响。先进制造技术是制造业为了提高竞争力以适应时代的要求而形成的一个高新技术群,是一个多学科体系,它包容了市场需求、创新设计、工艺技术、生产过程的组织与监控、市场信息的反馈等。其概念远远超越了传统制造技术界限。绿色制造技术是以传统制造技术为基础,结合表面技术、材料科学、控制技术等新技术的先进制造工艺技术。其目的是为了降低成本,合理利用资源和减少对环境的严重污染。如何实现生产中的绿色制造,是机械行业中值得研究的问题。

1 传统切削的不利影响

1.1 造成环境污染

在传统的切削加工中,通常使用的切削液分为油基和水基两种,含有多种化学成份。使用切削液的危害主要是其废液对环境的污染,切削液中所含的矿物油生物降解性差,会长期滞留在土壤和水中。研究表明,油的含量达到一定程度会破坏水生生物正常的生态,甚至导致水生生物死亡。同时,切削液中添加剂对环境的污染更是多方面的。另外,切削液中的有毒有害成分在切屑再生利用时也会对环境造成危害。

1.2 生产成本增加

切削用量的不断增大,使切削液的用量不断增加,据国内外统计资料表明,切削液的使用和切削废液的处理占总制造成本的16%,而刀具的成本仅占制造成本的4%。这个统计数据足以引起人们的高度重视,当今市场竞争日益激烈,降低产品的成本和价格,已成为企业生存与发展必须考虑的问题。

1.3 危害工人的健康

首先,切削液会对呼吸器官造成危害。油基切削液在重载或高速切削条件下,由于高温产生化学反应,释放出有害气体和油雾。其次,为改善切削性能水基切削液加入了各种添加剂,如:极压剂、防霉剂、防锈剂等,切削液中的添加剂具有一定的毒性。最后,氯化物和甲醛类化合物会刺激皮肤和眼睛,对皮肤和眼睛造成危害。同时,美国GeneralMoter汽车公司专门的综合调查,也验证了直接接触切削液的操作工患呼吸系统疾病的概率大于其他人群。

2 干切削技术的提出

为适应全球日益高涨的环保要求和可持续发展战略,干切削技术是1995年后发展起来的一项绿色切削加工技术。随着各国环保法规的日益严格和全球生态环境的恶化,切削液在传统的湿切削加工中对工人健康的危害和环境的污染已引起了广泛的重视。随着切削用量的不断增大,切削液的使用量也不断增加,切削液的使用带来了许多负面问题,机械制造业面临了很大的环保压力,迫使人们必须采用环保型的生产工艺。1995年干切削的科学意义被正式确立。德国Aachen工业大学的F.Klocke教授在1997年的国际生产工程研究会(CIRP)年会上,作了有关干切削的主题报告。如今干切削技术已经在许多工业发达国家的学术界和工业界引起了广泛的重视,并成功应用到生产领域,取得了很好的经济效益。

3 干切削刀具

刀具是干切削加工技术能够顺利实现的关键因素,是进行干切削加工最大的技术难题,刀具在切削过程中承受的压力很大,在无切削液的情况下,切削时会加大刀具、切屑、工件之间的摩擦,使刀具切削刃上温度很高、压力很大,从而刀具和会迅速磨损。因此,需要选用超硬刀具材料、对刀具表面进行涂层处理、对刀具的几何参数进行优化、采用合适的切削用量来降低切削温度和减小切削力。干切削刀具材料应具备很高的耐热性、热韧性和耐磨性,良好的抗粘结性和耐热冲击性。常用的干切削刀具材料有立方氮化硼,聚晶金刚石,涂层硬质合金和陶瓷及金属陶瓷等。

随着耐高温刀具材料的不断发展,干切削技术也得到了不断发展。它不仅有利于节约能量资源、减小环境污染,而且切屑清洁、易回收再利用,是一种非常理想的绿色加工方法。

4 干切削机床

设计干切削机床主要考虑的问题是切削热的迅速散发和切屑、灰尘的快速排出。干切削时在机床切削加工区会产生很大的热量,如不能及时从机床中排出去,机床就会产生热变形,从而影响机床的工作可靠性和工件的加工精度。对于无法排出的热量,可采取隔热措施。为了排屑方便,干切削机床可尽量采用倾斜式床身和立式主轴。可用绝热材料制造工作台上的倾斜盖板,大量热切屑可直接送入螺旋排屑槽。为了提高机床工艺系统的热稳定性可采用内置循环冷气系统。为了监控机床温度场的变化情况,可在关键部位设置温度传感器,必要时可通过数控系统进行精确的误差补偿。另外还可采用吸气系统帮助排屑,采用过滤系统滤去尘埃颗粒。

5 结语

制造技术的先进程度不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也逐渐成为国际间科技竞争的焦点。因此,对先进制造技术的研究显得尤为重要。加之人们的环保意识不断增强,可持续发展思想不断深入,制造业中环境污染和资源浪费的问题亟待解决。绿色制造正是解决这一问题的有效途径,它将成为21世纪制造业的重要特征之一。

在切削加工过程中,干切削消除了切削液的不利影响,用干切削代替湿切削,是机械制造业可持续发展的方向。研究干切削加工技术,探明各种不同工件材料所适合的干切削加工工艺,最终实现干切削加工,对保护生态环境,提高制造业的生产水平,有着非常重要的意义。

参考文献

[1] 谢国如.绿色制造中干切削的研究[J].现代机械,2004(6):57-58.

[2] 马平,胡爱玲,白钊.高速干切削及其关键技术[J].新技术新工艺,2004(4):14-17.

绿色制造技术范文第6篇

关键词:机械制造;绿色制造技术;应用;分析

1概述

现代化绿色制造业的基础,其技术仍然是在传统的实施工艺,只是将这种工艺技术进行了整改,使其更加绿色环保。该项工艺技术以理念作为重要的指导方向,全面应用现代化的高新材料、合理控制等,实现了对资源的合理优化利用,科学并且环保。利用该项制造技术进行生产的相关机械成品其质量更加贴合实际的需求,有益于将我国制造行业的核心竞争实力进行整体的提升,加速了机械制造行业的快速发展。

2机械制造过程中绿色制造技术的内涵

绿色制造为对生态环境造成破坏以及资源的实际利用效率进行综合考虑的一种全新的制造形式。该项技术的核心设计目的为从设计工作开始、到产品的指导直至最后的废旧处理,这个周期当中,要实现对环境造成最小的影响,甚至没有影响,并且要对资源的实际利用率达到最高,将制造企业的经济收益与社会效益实施协调化发展[1]。目前,该项技术的实施比传统的技术多出一个非常关键的步骤,便是对物品进行回收实施循环二次利用的步骤。该步骤是将废弃的机械材料回收起来,对其进行二次的加工使其能够再次被使用,全面实现对资源的高度使用效率。

3机械制造过程中绿色技术的主要因素

3.1绿色材料

在真实的机械制造过程中,材料是最基本的前提要求。绿色材料为在实际进行制造的过程中,最大程度的挑选一些污染小的材料为产品制造的材料,并且被应用的材料一定要具有二次回收应用的价值,以便能够符合绿色材料进行制造的相关要求。

3.2绿色设计

在进行制造时,要对需要制造的产品实施全面的考虑,尤其针对实际的质量、使用的寿命、环境等等进行充分的考量[2]。并且,还要在设计时对真实的环境情况进行细致的分析考虑。

3.3绿色工艺

绿色工艺为在真实的机械制造过程中,可真正将污染进行减少,实现能源的最大化节约。在科学合理的应用该项工艺技术时,要研究环保的相关技术,以便加深对产品降低污染的研究工作。此外,对于如何用最少的材料实现生产、如何最小化的产生废弃材料、如何真正的降低对环境的影响等皆要进行细致的探究和考虑。并且,更要针对环保材料的有效应用效率进行提升实施讨论分析,结合目前的发展情况来看,该项工艺技术主要的技术类型为:干式切割以及废弃材料二次应用。

3.4绿色处理方法

绿色处理为将生产中已经废弃的材料,利用再次的合理加工,可让其在之后的生产当中被二次应用,该项技术与回收再应用的形式比较相似。因此,在对制造的产品进行设计的过程中,首先要对原材料和产品的内部架构进行研究,以便实现将产品的功能进行升级的目标。

4机械制造过程中绿色制造技术的具体应用

4.1合理应用绿色材料

在实施绿色制造的实际过程中,真正的绿色材料皆是没有任何污染的材料或者污染非常小的材料。这些绿色材料可以进行二次回收,以便实现绿色制造的目标。所以,科学合理实施机械制造生产重要的前提基础便是对绿色材料的应用[3]。在其制造的过程中,要抛弃以往的生产观念,把实际的经济和环境效益实施有效的结合,合理的对材料进行挑选,并且科学的进行应用,提高对环境保护的作用,有效减少对环境产生的破坏。

4.2应用绿色方法对机械产品实施设计

对相关的机械产品实施绿色设计就是要将产品从不同的角度和层面进行全面的提升。该项设计有效的将产品的具体功能、真实质量和环境进行了集中,从而对其进行一体化的设计。实现机械产品的绿色设计为比较系统的概念,在进行相关的设计之前,要对产品实际的生命周期进行细致的分析,全力保证该产品的质量,并且在对其整个使用的过程中坚持应用绿色理念。在真实设计中,需要有专门的技术人员对产品实际生产的时间和造价问题进行分析,其相关的工作要细致到质量分析环节,要切实的将绿色的设计理念应用到方案的设计当中,产品内部架构设计工作完成之后,对制造企业的真实社会效益和经济效益进行严格的审查,没有任何异常情况发生时才可实施生产。

4.3应用绿色制造生产工艺进行机械产品的生产

在真实进行生产的过程中,一定要将传统的生产理念抛弃,坚持走绿色环保的路线。基于绿色生产的技术是在原有的施工技术上进行改进的,因此,要将两种施工技术进行结合,以便实现能源的最大化利用,减少在真实进行生产过程中对环境造成的污染。其中具体的工艺包括:

(1)能源节约绿色公益,即在进行生产时将能源的消耗和损耗的公益进行降低。

(2)资源公益的有效节约,即在进行生产时将真正的生产经过进行简化,加强资源消耗公益的有效降低。

(3)生产环保工艺,即在制造过程中非常关键的绿色制造技术,应用合理的加工措施,对其过程中产生的废弃材料、废弃液体以及废弃物进行有效的加工,实现减少对环境产生破坏的目标。利用这三种施工工艺,可有效推进绿色制造技术的全面使用,实现在真实的生产过程中不对环境造成任何影响的效果。

4.4应用绿色处理技术全面减少对环境造成的破坏

在真实进行制造过程中,产品的外包装是产生环境污染的主要原因,在进行包装时,会产生较多的废气材料,并且数目非常巨大[4]。现在,应用绿色处置的方法将这些废气材料进行处理,这样便可以科学的将废气材料回收,使其能够迅速分解,保护生态环境。但是,该项处置的形式有较高的成本,所以应用绿色处理的方式可将包装进行升级,降低成本,避免形成环境污染,并且,包装更具美观性。目前,在实施制造的过程中使用比较多的材料为环保木板和环保三合板,将这些材料制作成绿色包装在很大程度上减少了污染,同时达成了进行二次回收再利用的目标。现阶段,我国对于该项技术非常重视,加强了研究的深度和轻度,并且研究的成果非常显著,其中自主研发了包装绿色材料蜂窝纸板。一方面,该项材料可减少对环境产生的破坏,将机械产品造成的破坏进行有效的降低。另一方面,在材料被废气之后,造成的环境污染问题会全面的降低,从而实现绿色制造最终的效果,可在实施制造时进行广泛的推广以及使用。

5结束语

总之,应用绿色的理念进行机械制造,是全面将制造产品的性能、成本、资源等多方面进行综合化的系统优化,不但要将制造的成本进行降低,更要优化产品的实际生命周期。该项绿色技术为当代的新型制造形式,其使用的关键点在于绿色理念的应用,以便能够推进我国的制造行业走绿色可持续发展路线,其发展的前景非常广阔。当前,研发的技术,已经实现了对环境进行保护的目标,为我国绿色技术的全面发展起到了重要的推进作用。

参考文献

[1]杨德峰.浅谈绿色制造技术在机械制造领域的应用[J].山东工业技术,2016(01):23.

[2]何欣.浅谈绿色制造技术在机械制造领域的应用[J].黑龙江科技信息,2016(10):54.

[3]刘明伟.绿色制造技术在机械制造中的应用研究[J].科技展望,2016(24):85.

[4]卢菊梅.基于绿色制造技术在机械制造过程中的应用分析[J].橡塑技术与装备,2015(20):141-142.

绿色制造技术范文第7篇

关键词:可持续发展;石油机械制造;绿色制造技术;应用;进行探析

绿色制造技术的应用虽然是石油机械制造过程中的重要内容,但是却同样和人们的生活息息相关,因此,提高企业绿色制造技术的应用水平,也得到了社会各界的高度关注。尤其是随着“可持续发展”战略思想的不断深入,“绿色制造技术的应用”也引起了相关石油机械制造企业的高度重视,相应的也改变了人们相对比较落后且传统的生活方式。由此可见,只有加强绿色制造技术在石油机械制造过程中的应用,才能在一定程度上推进我国石油机械制造企业的有效发展。

1石油机械制造过程中绿色制造技术的基本内容

1.1石油机械制造的基本概述

所谓的机械制造,主要是指从事各类机械性方面生产,并借用多种类型的机械设备开展生产制造工作,比如:农业机械、化工机械、动力机械、纺织机械、运输机械等等。而石油机械制造,作为机械制造企业中的一部分内容,并且在我国国民经济快速发展的过程中,也为石油能源的开采提供了重要的技术装备支持。总之,石油机械制造对于我国整个工业化的发展程度有着十分重要的影响。

1.2绿色制造技术的基本概述

所谓绿色制造技术,其核心就是在节能环保的要求之下,有序的完成对机械产品的研发及生产,而这与“可持续发展理念”是不谋而合的。总体而言,采用绿色制造技术所生产出来的产品,具有一定的科学性,并且还占有较大的市场地位。而将其应用到石油机械制造构成中,更是能有效的提高能源的利用效率,从而实现环保。

2石油机械制造过程中绿色制造技术应用所存在的问题

2.1企业员工的环保意识有所欠缺

研究表明,很多的企业员工都严重缺乏绿色环保的意识,从而也加大了绿色制造技术应用的难度。比如:在石油机械制造过程中,难免会存在“三废”,即废气、废水、废料的排放,它们不仅对环境造成了严重污染,而且影响了人们的生命健康安全。但是由于部分员工对环保,绿色等理念的认识不够深入,从而使其在石油机械制造生产过程中,并不会努力努力提高废渣、废水、废气等污染物的回收改造力度,最终导致资源的浪费以及环境的破坏。所以,相关污染比较严重的石油机械制造企业,在应用绿色制造技术的时候,首先就要帮助员工树立起绿色,环保的经济可持续发展理念。

2.2缺乏专业的绿色制造技术人才

石油机械制造企业在发展中,想要实现绿色制造技术的广泛应用,就必须要获得相应的技术支持,但是在研究调查中发现,企业内部是极度缺乏绿色制造技术人才的。比如:一些石油机械制造企业单位为了节约成本,就会聘用一些毫无专业知识的员工,而这些员工在材料选择,产品设计的时候,基本上都是依靠经验和个人的感觉,完全缺乏理性和科学的思考,从而导致绿色制造技术应用中时常出现各种各样的问题,例如:废弃物体的排放;降噪、除燥设备的运用等等。假如这些专业性的问题不能得到及时有效的解决,石油机械制造企业在产品生产过程中,必定会面临着巨大的安全隐患,从而也不利于其今后的长远发展。

3石油机械制造过程中绿色制造技术的应用方式

3.1谨慎选购绿色材料

绿色制造技术的应用能否成功,实际上和绿色材料的选择有着十分紧密的联系。由此可见,谨慎选购绿色材料相当重要。首先是要严抓采购关,即在采购绿色节能材料之前,一定要在充分把握市场信息的基础上,选择性价更高的产品。例如:在当前的钢材领域,H型钢作为一种新型材料,不仅材料力学性能好,最重要的是价格还相当的便宜。除此之外,它还具有十分良好的绿色属性,同时也能实现有效的回收利用。其次是要重视材料本身的质量,主要可以通过对市场进行考察之后,选择一些资质高、信誉可靠的供应商签订长期的供货合同,这样则能以更加优惠的价格购入质量过关的产品。除此之外,关于绿色材料的管理也是一个问题,因为每一种材料所起到的作用都是不同的,所以在对其进行相应管理时,可以采用分类法,同时还需要格外注意材料的防火、防潮等系列问题,只有这样才能有效保证绿色材料的使用性能,从而使得绿色制造技术的应用得到有效的保障。

3.2确保制造技术实现绿色

密封技术对于很多石油机械制造企业早已不再陌生,确保制造技术的绿色本身也是其得以实现有效应用的一大体现。由于石油机械制造过程中设备的运作需要油的支持,但是相应的也对环境,机械设备等带来了不良的影响。从环境方面看,油可能存在的泄露问题,则将对其造成不同程度的污染,进而浪费资源的同时也对人们的生产生活产生了影响。而从机械设备方面看,油泄露,则可能导致机械中的油减少,进而缩减机械设备的使用寿命。因此,采用密封技术无疑是最好的选择,既能避免问题的出现,还能实现绿色制造技术的成功应用。

4结语

随着我国环境问题的逐渐恶劣,人们的环保意识也相应得到了加强,间接的也促使石油机械制造企业在生产过程中,必须要加强绿色制造技术的应用,相应的也得到了社会各界的广泛关注,与此同时,也对相关部门以及相关技术人员提出了更高的要求。虽然在实际生活中,由于人们意识,技术人员水平等一系列问题,从而也使得绿色制造技术的应用情况并不容乐观,但是只要各界一起努力,就能确保绿色制造技术相关工作的开展得到有效的落实,最终也能游侠促进我国石油机械制造企业实现更加绿色且健康的长远发展。

参考文献:

[1]沈阳试论石油机械中的绿色制造工艺[J]黑龙江科技信息2012.07.

绿色制造技术范文第8篇

关键词:机械制造;绿色制造技术;技术应用

引言

绿色制造技术在其本质以机械制造流程中都与传统的机械制造技术类似。然而在其制造理念中由于满足环境保护以及我国可持续性发展观念,因而在当下的机械制造领域具有着乐观的发展前景。绿色制造技术在其制造流程中,往往更加充分的对现代的先进科学技术加以利用,对资源的使用也更加科学有效。因此使用绿色制造技术生产出的机械设备更能满足我国在机械相关产业的实际需求,有利于对我国机械制造业的发展进行推动。

1绿色制造技术的相关概念

绿色制造技术的实现是建立在我国机械制造相关技术的成熟之上的新兴技术手段。其原理是在于对传统的制造流程进行合理改进,进而实现对现代资源的合理应用。绿色制造技术与传统制造技术的最大区别就在于,在使用同等原材料的情况下,它的资源利用率最高,且在生产制造的过程中消耗的资源较少,排放出的有毒有害物质也更少。因此绿色制造技术比传统技术更能满足我国现代资源效益以及经济效益的合理实现,对我国可持续性发展战略能够起到推进作用。

2绿色制造技术中的主要因素

(1)绿色材料。绿色制造技术的实现,离不开对制造原料的合理选择。当前伴随着我国制造业的发展,材料市场也正不断加快着发展脚步。要想实现绿色制造技术的实现,需要对制造原材料进行合理的选择。在绿色制造的过程中,会尽可能的选择一些污染较小或无污染的原材料,且绿色材料应满足可回收使用这一理念。因而现如今我国机械制造业的主要发展方向就在于对绿色材料的使用以及回收问题加以分析,并就此对现有工序加以改良。在绿色材料进行使用的同时,相关制造企业还应对原材料的成本加以计算,避免应盲目使用绿色材料而影响制造成本,做到在使得制造企业经济最大化的前提下进行原料革新。(2)绿色设计。绿色制造技术生产出的产品同样应满足相关的绿色理念。当下我国机械制造产业发展较为完善,产品种类丰富。但同时,生产出的部分产品存在着产品质量不佳、排放量超标等不满足绿色生产理念的弊端,这就对我国机械制造业在绿色设计方面提出了挑战。相关设计者应对生产的产品的质量、寿命、排放量等多方面进行考虑,还应在设计过程中对产品与环境的关系进行详细的分析。在产品投入生产之前,设计者就应考虑到产品工作时的实际效果,避免产品理念与绿色环保理念不符的问题出现。(3)使用绿色制造工艺进行生产。机械制造过程中的绿色制造工艺,即在产品生产制造过程中试用相关手段,有效的对成产排放的减少以及能源的节约。对绿色工艺的合理使用要对节能环保的技术方面进行考虑,进一步对怎么样降低产品的污染展开详细的研究,还需要对怎么样降低材料的使用、怎么样减少废弃材料的产生、怎样减少对环境的影响等等进行充分的考虑。不仅如此,还要对如何使用绿色环保的材料,提升资源的使用效率进一步的分析讨论。就目前而言,绿色技术主要包含干式切割技术和废物再次生产的技术。(4)绿色处理方法。绿色处理方法的应用主要表现在对产品生产过程中产生的废物的处理上。在机械制造过程中,往往会出现生产原材料的废弃以及工业废气、废水、废物的排放问题。如何对此类废物进行合理排放来保证不对周边环境造成影响即是绿色处理方法的核心理念所在。同时,绿色处理方法还应表现在对产品废料的再利用上,保证生产过程中不造成污染的同时还可以对生产成本进行节约。

3现阶段使用的绿色制造工艺技术类型

现阶段我国在机械制造过程中正在进行着向绿色制造技术应用方面的转变,并在绿色制造工艺技术方面已经取得了部分成果。现对我国投入使用的几种绿色制造工艺技术类型进行简要叙述。(1)降低能耗工艺技术。降低能耗工艺技术是指在机械生产过程中对加工技术进行替换和改良,使用较低能耗的加工手段来代替高耗能加工手段来达到在提升生产水平的同时降低所需能耗的目的。例如在使用摩擦工艺时,就存在着较大的能量损耗。原材料在通过加工工序时,往往只有一部分能源能够转化为生产所需的能耗,其它一部分都作为能量损失被直接消耗。减少能源的消耗量,能够在对资源进行合理利用的同时达到绿色制造的目的。(2)节约型工艺技术。节约型工艺技术主要强调着对生产制造过程中原材料的科学利用以及减少对制造机械的损伤损耗等。例如,在产品的设计阶段进行与原材料使用相关的预设计,通过对产品所需材料的预算来减少生产过程中边角废料的产生;在进行制造过程中减少对生产机械的磨损消耗,增强机械寿命的同时也可以达到节约资源的目的。(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。

4结语

综上所述,目前我国机械制造相关企业再绿色制造技术的应用方面已经具备了一定的经验,在实现绿色制造技术的应用时不应只着手于在成本资源方面的节约,还应对产品设计、加工工艺等多方面因素的考虑,以达到对绿色加工工艺的整体实现。

参考文献:

[1]肖寿仁,周永胜,胡茶根,谢永悫.机械产品绿色制造技术的应用分析[J].铸造技术,2010(12):21-23

[2]卢菊梅.基于绿色制造技术在机械制造过程中的应用分析[J].橡塑技术与装备,2015(20):26-28

绿色制造技术范文第9篇

关键词:绿色制造;生命周期评价;绿色贸易壁垒;环境污染

中图分类号TH16 文献标识码A 文章编号1674-6708(2011)51-0107-01

1 绿色制造技术的概念

绿色制造技术是指在产品的整个生命周期过程中持续地运用科学的手段实现一体化、预防性的环保战略,以达到综合利用资源和能源,并对环境污染最小化,同时保护劳动者的生命和健康,并能向市场提竞争力强的绿色环保产品。绿色制造是综合性考虑环境影响、资源的高利用率来生产现代制造模式,是指在保证产品的功能、质量成本的前提下,针对环境意识制造、面向环境的制造。绿色制造可以使产品的从研发、生产、使用、报废的整个产品周期中,对环境造成最小的影响,资源利用的率达到最高,最终使绿色产品在经济、环境和人类社会等方面保持可持续发展。绿色制造的核心部分是减量化(Reduce)、重用(Reuse)、再生循环(Recy-cle)、再制造(Remanufacturing) 这四个方面是在绿色产品生命周期过程中的“4R”理论。1)减量化,从最开始的源头就抓资源的节约和对环境的污染;2)重用,要求生产的绿色产品及其零配件能够多次重复利用;3)再生循环,要求生产出来的产品使用完后并能将产品回收再利用,以节约能源和资源,而不是无法回收利用的垃圾;4)再制造,以先进绿色制造技术为手段,对废旧产品的技术改造实现性能恢复和提升,本着高效、节能、优质、节省、环保为准则,对废旧产品进行修复和改造。

2 我国制造业实施绿色制造技术的必要性

我国制造业水平与发达国家相比还有很大的差距。在中国高层发展论坛上中国工程院院长徐匡迪指出,中国的制造业必须转变增长方式,使用绿色制造技术以降低资源、能源的消耗,减少对环境的污染。中国现在的大部分制造业企业都是能源消耗大,环境污染重,资源消耗大,这些因素都严重制约中国制造业未来发展,如果仅仅依靠数量取胜,那么中国未来的制造业必将面临严峻的考验。欧盟已出台经针我国制造行业的产品问题机电产品控污新标准。对机械行业的产品在用能产品的研发、生产、运输、使用、回收等方面提出了生态化的标准要求。这一新标准的应用将对全世界的机械制造产业产生重大而深远的影响。我国要制订节能降耗的行业标准和机械产品标准的生态化要求,采取积极的应对措施,在产品的生命周期中严格按照节能环保的要求进行生产。对机械制造行业中对环境污染严重、技术落后的企业来说,新标准的使用是推动技术改造的重要契机。对污染严重、技术落后的企业强制性淘汰,是一种势在必行趋势。

3 绿色制造技术在机械制造中的应用方式

3.1 绿色处理

采用绿色的生产工艺是实现绿色制造的极其重要一个环节,绿色生产工艺与清洁生产密不可分。简而言之就是在保证产品质量的前提下,又能降低对环境污染的工艺技术;产品在包装时应采用简化包装,这样既可节约资源,还可以减少包装的处理费用和对环境的污染;绿色材料是指在满足产品的需求的前提下,又能具有良好的环境兼容性的材料,从而减少对人类和环境的危害,这就是绿色工艺。

3.2 绿色制造

在机械制造行业中产品的绿色处理在产品的生命周期中占有非常重要的位置,通过各种回收渠道,来提高资源的回收再生产,从而使产品的生命周期形成了一个闭合性的回路。产品在报废后通过回收再生产就又进入下一个生命周期,如此循环,就使产品具有多生命周期,所以设计中需要考虑产品的结构设计和材质,如采用面向拆卸的设计,就可以有效回收报废产品,只有采用面向拆卸设计的产品才能实现主体材料和零部件回收,从而进行再利用,这就实现了产品的绿色处理。只有在产品设计之初始阶段就考虑综合考虑材料的回收可能性,回收价值的大小、回收的处理方法等问题,才能实现产品最终的高效回收。

3.3 绿色包装

是指制造产品的整个生命周期中对环境没有污染,可以回收循环使用或者再生利用,不仅要考虑包装精美、被包装产品不易损坏,同时还要考虑包装材料的价格成本、重复利用率、易回收及包装材料的废弃物对环境没有污染,并且能够自行降解的绿色包装。所以绿色包装,是绿色生产中很重要的一个环节。

3.4 绿色设计

绿色设计是绿色制造技术的核心。设计阶段是产品生命周期的起点。从起点针对环境保护进行设计无疑是最行之有效的好办法。搞好绿色设计,意味着从起点实现废弃物的最小化或污染干预,设计的好坏决定了产品设计之后的其他环节的问题。所以要抓好起点的绿色设计。

4 结论

绿色制造技术是一种先进现代制造模式,综合考虑了环境属性、资源属性、能源属性和经济属性。绿色制造技术是一种可以使企业持续发展的组织、管理和运行的新模式。这个模式可以解决环境问题、实施可持续发展战略和实现新腾飞,在应用绿色制造技术时,一定要正确对环境要素进行评价,并收集大量的绿色技术信息,针对产品的绿色设计、绿色包装、绿色材料、绿色供应链、绿色工艺、回收再利用等技术,建立各种绿色产品的信息库和绿色设计工艺数据库,建立符合我国国情的标准化,通过绿色设计、资源分系统设计、绿色制造、回收再生产等绿色技术应用,都能促进我国制造业的发展,增强企业产品的核心竞争力。

参考文献

[1]胡爱玲.绿色制造及其关键技术[J].沈阳航空工业学院学报,2006,4.

[2]黄炜.基于绿色制造工程的再制造技术的研究[J].机械制造与自动化,2006,35.

[3]冯菊香产品的绿色设计与制造[J]太原科技,2005,9(5).

绿色制造技术范文第10篇

关键词:机械制造;绿色制造技术;应用;分析

1概述

现代化绿色制造业的基础,其技术仍然是在传统的实施工艺,只是将这种工艺技术进行了整改,使其更加绿色环保。该项工艺技术以理念作为重要的指导方向,全面应用现代化的高新材料、合理控制等,实现了对资源的合理优化利用,科学并且环保。利用该项制造技术进行生产的相关机械成品其质量更加贴合实际的需求,有益于将我国制造行业的核心竞争实力进行整体的提升,加速了机械制造行业的快速发展。

2机械制造过程中绿色制造技术的内涵

绿色制造为对生态环境造成破坏以及资源的实际利用效率进行综合考虑的一种全新的制造形式。该项技术的核心设计目的为从设计工作开始、到产品的指导直至最后的废旧处理,这个周期当中,要实现对环境造成最小的影响,甚至没有影响,并且要对资源的实际利用率达到最高,将制造企业的经济收益与社会效益实施协调化发展[1]。目前,该项技术的实施比传统的技术多出一个非常关键的步骤,便是对物品进行回收实施循环二次利用的步骤。该步骤是将废弃的机械材料回收起来,对其进行二次的加工使其能够再次被使用,全面实现对资源的高度使用效率。

3机械制造过程中绿色技术的主要因素

3.1绿色材料

在真实的机械制造过程中,材料是最基本的前提要求。绿色材料为在实际进行制造的过程中,最大程度的挑选一些污染小的材料为产品制造的材料,并且被应用的材料一定要具有二次回收应用的价值,以便能够符合绿色材料进行制造的相关要求。

3.2绿色设计

在进行制造时,要对需要制造的产品实施全面的考虑,尤其针对实际的质量、使用的寿命、环境等等进行充分的考量[2]。并且,还要在设计时对真实的环境情况进行细致的分析考虑。

3.3绿色工艺

绿色工艺为在真实的机械制造过程中,可真正将污染进行减少,实现能源的最大化节约。在科学合理的应用该项工艺技术时,要研究环保的相关技术,以便加深对产品降低污染的研究工作。此外,对于如何用最少的材料实现生产、如何最小化的产生废弃材料、如何真正的降低对环境的影响等皆要进行细致的探究和考虑。并且,更要针对环保材料的有效应用效率进行提升实施讨论分析,结合目前的发展情况来看,该项工艺技术主要的技术类型为:干式切割以及废弃材料二次应用。

3.4绿色处理方法

绿色处理为将生产中已经废弃的材料,利用再次的合理加工,可让其在之后的生产当中被二次应用,该项技术与回收再应用的形式比较相似。因此,在对制造的产品进行设计的过程中,首先要对原材料和产品的内部架构进行研究,以便实现将产品的功能进行升级的目标。

4机械制造过程中绿色制造技术的具体应用

4.1合理应用绿色材料

在实施绿色制造的实际过程中,真正的绿色材料皆是没有任何污染的材料或者污染非常小的材料。这些绿色材料可以进行二次回收,以便实现绿色制造的目标。所以,科学合理实施机械制造生产重要的前提基础便是对绿色材料的应用[3]。在其制造的过程中,要抛弃以往的生产观念,把实际的经济和环境效益实施有效的结合,合理的对材料进行挑选,并且科学的进行应用,提高对环境保护的作用,有效减少对环境产生的破坏。

4.2应用绿色方法对机械产品实施设计

对相关的机械产品实施绿色设计就是要将产品从不同的角度和层面进行全面的提升。该项设计有效的将产品的具体功能、真实质量和环境进行了集中,从而对其进行一体化的设计。实现机械产品的绿色设计为比较系统的概念,在进行相关的设计之前,要对产品实际的生命周期进行细致的分析,全力保证该产品的质量,并且在对其整个使用的过程中坚持应用绿色理念。在真实设计中,需要有专门的技术人员对产品实际生产的时间和造价问题进行分析,其相关的工作要细致到质量分析环节,要切实的将绿色的设计理念应用到方案的设计当中,产品内部架构设计工作完成之后,对制造企业的真实社会效益和经济效益进行严格的审查,没有任何异常情况发生时才可实施生产。

4.3应用绿色制造生产工艺进行机械产品的生产

在真实进行生产的过程中,一定要将传统的生产理念抛弃,坚持走绿色环保的路线。基于绿色生产的技术是在原有的施工技术上进行改进的,因此,要将两种施工技术进行结合,以便实现能源的最大化利用,减少在真实进行生产过程中对环境造成的污染。其中具体的工艺包括:(1)能源节约绿色公益,即在进行生产时将能源的消耗和损耗的公益进行降低。(2)资源公益的有效节约,即在进行生产时将真正的生产经过进行简化,加强资源消耗公益的有效降低。(3)生产环保工艺,即在制造过程中非常关键的绿色制造技术,应用合理的加工措施,对其过程中产生的废弃材料、废弃液体以及废弃物进行有效的加工,实现减少对环境产生破坏的目标。利用这三种施工工艺,可有效推进绿色制造技术的全面使用,实现在真实的生产过程中不对环境造成任何影响的效果。

4.4应用绿色处理技术全面减少对环境造成的破坏

在真实进行制造过程中,产品的外包装是产生环境污染的主要原因,在进行包装时,会产生较多的废气材料,并且数目非常巨大[4]。现在,应用绿色处置的方法将这些废气材料进行处理,这样便可以科学的将废气材料回收,使其能够迅速分解,保护生态环境。但是,该项处置的形式有较高的成本,所以应用绿色处理的方式可将包装进行升级,降低成本,避免形成环境污染,并且,包装更具美观性。目前,在实施制造的过程中使用比较多的材料为环保木板和环保三合板,将这些材料制作成绿色包装在很大程度上减少了污染,同时达成了进行二次回收再利用的目标。现阶段,我国对于该项技术非常重视,加强了研究的深度和轻度,并且研究的成果非常显著,其中自主研发了包装绿色材料蜂窝纸板。一方面,该项材料可减少对环境产生的破坏,将机械产品造成的破坏进行有效的降低。另一方面,在材料被废气之后,造成的环境污染问题会全面的降低,从而实现绿色制造最终的效果,可在实施制造时进行广泛的推广以及使用。

5结束语

总之,应用绿色的理念进行机械制造,是全面将制造产品的性能、成本、资源等多方面进行综合化的系统优化,不但要将制造的成本进行降低,更要优化产品的实际生命周期。该项绿色技术为当代的新型制造形式,其使用的关键点在于绿色理念的应用,以便能够推进我国的制造行业走绿色可持续发展路线,其发展的前景非常广阔。当前,研发的技术,已经实现了对环境进行保护的目标,为我国绿色技术的全面发展起到了重要的推进作用。

参考文献

[1]杨德峰.浅谈绿色制造技术在机械制造领域的应用[J].山东工业技术,2016(01):23.

[2]何欣.浅谈绿色制造技术在机械制造领域的应用[J].黑龙江科技信息,2016(10):54.

[3]刘明伟.绿色制造技术在机械制造中的应用研究[J].科技展望,2016(24):85.

[4]卢菊梅.基于绿色制造技术在机械制造过程中的应用分析[J].橡塑技术与装备,2015(20):141-142.

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