一、前言
據(jù)統(tǒng)計(jì),造成全球環(huán)境污染的70%以上的排放物來(lái)自制造業(yè),它們每年約產(chǎn)生55億噸無(wú)害廢物和7億噸有害廢物。由于消費(fèi)品的大量普及,產(chǎn)品使用壽命的縮短,廢棄產(chǎn)品的數(shù)量也在急劇增長(zhǎng)。整個(gè)人類(lèi)的生存環(huán)境面臨著迅猛增長(zhǎng)的廢棄機(jī)電產(chǎn)品的壓力。在此背景下,世界各國(guó)對(duì)綠色制造的呼聲越來(lái)越強(qiáng)烈。特別是在國(guó)內(nèi),綠色制造更是成為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑之一。
二、綠色制造的概念
綠色制造是人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)咯在現(xiàn)代制造業(yè)中的體現(xiàn)。綠色制造是一個(gè)綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的現(xiàn)代制造模式,其目標(biāo)是使得產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)產(chǎn)品生命周期中,對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響最小,資源效率最高,并使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益協(xié)調(diào)優(yōu)化。而真正促使綠色制造走向市場(chǎng),卻是多種因素共同作用的結(jié)果。
三、綠色制造技術(shù)的特點(diǎn)
綠色制造是一個(gè)綜合考慮影響和資源效益的現(xiàn)代化制造模式,其目標(biāo)是使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)產(chǎn)品生命周期中,對(duì)環(huán)境的影響(負(fù)作用)最小,資源利用率最高,并使企業(yè)效益和效益協(xié)調(diào)優(yōu)化。其主要特點(diǎn)有以下幾點(diǎn):
1.綠色設(shè)計(jì)
綠色設(shè)計(jì)是融產(chǎn)品的質(zhì)量、功能、壽命和環(huán)境于一體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。在設(shè)計(jì)之初就應(yīng)在產(chǎn)品生命周期的各個(gè)環(huán)節(jié)都考慮產(chǎn)品的環(huán)境屬性(如;可拆卸性、可回收性、可維護(hù)性、可重復(fù)利用性等),并將其作為一個(gè)重要的原則。綠色設(shè)計(jì)方法具有綠色性、集成性和并行性:它首先是在綠色(節(jié)能、環(huán)保)設(shè)計(jì)的原則指導(dǎo)下,在一開(kāi)始就考慮產(chǎn)品周期全過(guò)程的所有因素,包括產(chǎn)品質(zhì)量、、進(jìn)度計(jì)劃、用戶(hù)要求等。在設(shè)計(jì)過(guò)程中使選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、包裝運(yùn)輸設(shè)計(jì)、使用維護(hù)設(shè)計(jì)、拆卸回收設(shè)計(jì)、報(bào)廢處置設(shè)計(jì)等多個(gè)設(shè)計(jì)階段同時(shí)進(jìn)行、相互協(xié)調(diào),各階段和整體設(shè)計(jì)方案、分析評(píng)價(jià)結(jié)果及時(shí)進(jìn)行信息交流和反饋,從而在其設(shè)計(jì)研發(fā)過(guò)程中及時(shí)改進(jìn),使產(chǎn)品設(shè)計(jì)達(dá)到最優(yōu)化。
2.綠色材料
綠色材料是指在選材時(shí)盡量選擇無(wú)污染或少污染,易回收的材料。為此,一是要多開(kāi)發(fā)綠色材料,并建立綠色材料庫(kù);二是設(shè)計(jì)選材時(shí)要注意經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益相協(xié)調(diào)。
3.綠色工藝
綠色工藝是指在產(chǎn)品加工過(guò)程中盡量節(jié)約能源、減少污染。綠色工藝與潔清生產(chǎn)密不可分。綠色工藝主要還應(yīng)從技術(shù)入手,盡量研究和采用物料和能源消耗少、廢棄物少、對(duì)環(huán)境污染小的工藝方案。如現(xiàn)在的精確成形、干式切削、準(zhǔn)干式切削、生產(chǎn)廢物再利用、快速原型制造等都是綠色工藝的新技術(shù)。
四、綠色制造工藝在機(jī)械加工中的應(yīng)用
1、綠色切削加工工藝技術(shù)
切削液在機(jī)械加工中起到冷卻、潤(rùn)滑、排屑和清洗的作用,但是在機(jī)械加工過(guò)程中使用的切削液用量過(guò)大,大量的切削液會(huì)污染環(huán)境。因此,要采用綠色切削加工藝技術(shù),來(lái)解決切削液帶來(lái)的問(wèn)題。
(1)干式切削加工工藝:干式切削加工工藝是通過(guò)不用或減少切削液的使用。來(lái)減少環(huán)境的污染和成本控制的加工方法,在加工過(guò)程中獲得潔凈無(wú)污染的切屑,從而省去了切削液及其處理的大避費(fèi)用。
(2)干磨削加工工藝:在磨削加工時(shí),采用油基磨削液會(huì)產(chǎn)生油氣、煙霧,使生產(chǎn)環(huán)境惡劣,而且磨削液的后期處理成本太高,要改善這種情況,可以采用干磨削方式來(lái)加工。
(3)采用MQL潤(rùn)滑的準(zhǔn)干切削工藝:對(duì)于某些加工方式和工件材料組合,純粹的干切削目前尚難于在實(shí)際生產(chǎn)中使用,故義產(chǎn)生了極微量潤(rùn)滑技術(shù)。MQL是將極微量的切削油與具有一定壓力的壓縮空氣混合并油霧化,然后一起噴向切削區(qū),對(duì)刀具與切屑和刀具與工件的接觸界面進(jìn)行潤(rùn)滑,以減少摩擦和防止切屑粘到刀具上,同時(shí)也冷卻了切削區(qū),并有利于排屑,從而顯著地改善切削加工條件。
(4)低溫切削加工工藝:低溫切削一般用于一些難度比較大的材料加工,比如鈦合金、高錳鋼、淬硬鋼等。由于要配備相應(yīng)的低溫冷風(fēng)裝置,包括氮?dú)饬靼l(fā)生裝置、使用低沸點(diǎn)工質(zhì)作冷媒的間接冷卻裝置等,因此其成本會(huì)相對(duì)比較高,這也成為改技術(shù)需要解決的問(wèn)題。其中的低溫冷風(fēng)切削技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。
2、綠色機(jī)床加工工藝技術(shù)
(1)高速?gòu)?fù)合機(jī)床加工工藝:21世紀(jì)的今天,機(jī)械加工只有追求高效率、高精度和綠色化,才能適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。這就需要在高效生產(chǎn)的同時(shí),提高零件的加工精度和表面質(zhì)量,高速機(jī)床加下工藝技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)要求,由于較高的切削速度、較高的進(jìn)給速度及較短的換刀等輔助時(shí)間,高速機(jī)床加工工藝技術(shù)通過(guò)一次性加工就可以獲得高質(zhì)量的加工表面,大大提高廠(chǎng)加工效率和質(zhì)量,滿(mǎn)足了機(jī)械行、止品種多、批量大、投資少的要求。
(2)干加工機(jī)床:在進(jìn)行干切削加工時(shí),會(huì)產(chǎn)生大量的切削熱,會(huì)直接影響機(jī)床外形,影響加工精度。為了避免對(duì)機(jī)床的熱變形影響,必須采用適合該加工工藝的車(chē)床,來(lái)保證工件加工的精度。
五、結(jié)束語(yǔ)
制造業(yè)考慮產(chǎn)品整個(gè)生命周期對(duì)環(huán)境的影響,最大限度地利用原材料、能源,減少有害廢物和固體、液體、氣體的排放物,改進(jìn)操作安全,減輕戴消除對(duì)環(huán)境的污染。這樣不僅有效地減少了資源消耗,節(jié)約了生產(chǎn)成本,而且還有利于降低對(duì)環(huán)境污染,有利于操作人員的勞動(dòng)保護(hù)。綠色制造是解決該問(wèn)題的根本方法和途徑,是21世紀(jì)制造業(yè)的必由之路。在大力倡導(dǎo)環(huán)保主題的今天,基于可持續(xù)發(fā)展觀(guān)點(diǎn)的綠色制造技術(shù)是一種以保護(hù)環(huán)境和資源優(yōu)化為目標(biāo)的現(xiàn)代制造模式。
(審核編輯: 智匯小新)
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