关键词:绿色制造技术;工程机械;应用
引言
工程机械作为制造业的重要组成部分,其制造方式的进步对发展绿色循环经济,降低资源能源消耗、减少“三废”排放,降低对生态环境的影响起着重要的推动作用。当前工程机械的许多制造环节仍存在大量的污染和浪费,例如热处理调质中使用的淬火油液、涂装前处理采用的酸洗磷化液,油漆中的重金属和“三苯”含量、电镀液中含致癌物质的六价铬等都对环境造成污染。因此大力发展工程机械绿色制造技术,减少加工过程对环境的影响,在降低能源和资源消耗的同时提高产品的质量,降低产品的成本,最终实现人类可持续发展,已成为工程机械制造企业责无旁贷的努力方向。本文基于绿色制造的理念,从技术制造层面探讨工程机械在产品加工过程中如何通过技术改造、新材料和新设备引进等途径最大限度地实现生产过程中的绿色制造和清洁生产。
1绿色制造技术
目前关于绿色制造技术的定义有很多,通俗地讲,就是在保证产品基本功能、满足质量要求和目标成本的前提下,全面考虑环境影响和资源利用率的先进制造模式。它与传统制造技术的最大区别在于,使产品从概念设计、加工制造、服役使用到报废后处理整个生命周期内不产生环境污染或污染最小化,符合环保要求,对生态环境无害或危害极少,节约资源和能源,提高综合利用效率。工程机械普遍存在着重、大、笨、粗的现象,制造过程周期长、成型工艺复杂、生产资料种类繁多、制造系统对环境污染大、退役后回收困难等问题。在实际应用中应根据制造系统的具体情况,尽量研究和采用物料与能源消耗少、废弃物少、噪声低和振动小、对环境污染小的技术方案和技术路线,工程机械实现绿色制造的途径主要有以下。
1.1节约资源型制造技术
通过在生产过程中优化制造系统组成,节省原材料消耗,并提高资源综合利用率。例如,涂装时尽可能采用粉末涂装或电泳涂装,提高油漆的利用率;再制造时可采用表面修复技术,使局部损伤重新恢复功能,避免整体废弃,实现高效利用。
1.2降低能耗型制造技术
尽量减少整个加工过程中的能源消耗。热处理是能耗较大的工序之一,采用非调质钢,减少了调质处理工序,可大幅度降低能耗,同时也提高了生产效率。
1.3环境保护型制造技术
通过一定技术把生产过程中对环境和操作者有影响或危害的物质尽可能减少或完全消除。如在涂装过程中,采用粉末涂装可大幅度降低油漆中“三苯”和重金属含量,有利于工人身体健康;采用非调质钢,取消调质工序,减少油淬火油液、废气的排放,降低液体对自然环境的污染。
2工程机械制造行业中绿色制造的具体应用
2.1轻量化技术
随着相关技术的不断发展,我国的很多领域都开始采用轻量化技术,尤其是在汽车等交通工具和军事领域中的应用更是广泛。通过轻量化技术,可以有效的解决配套设施不足、产品性能不好等问题,同时还可以有效的解决成本过高等问题。首先,通过轻量化技术可以有效的降低工程机械对于原料和能源的消耗,减少工程机械制造过程中的废物排放量,从而有效的降低工程机械对于环境方面的压力。在这个基础上,轻量化技术还能有效的简化工程机械制造过程中对于原料的制作加工过程,从生产、运输、安装等一系列过程中减少能源的消耗,从而更好的提升资源的利用效率。
2.2涂装节能新材料
通过应用绿色制造技术,涂装节能材料也得到了很大的发展,例如目前应用较为广泛的低温脱脂材料等,在很大程度上弥补了传统工艺中的不足,在涂装工艺中应用低温脱脂材料可以有效的降低涂装工艺的温度需求,从而减少蒸汽的用量,简化整个脱脂程序。所以通过应用涂装节能材料,不但可以有效的提升企业的工作效率和产能,同时也可以大幅度降低企业能耗,为提升企业的经济效益提供了巨大的帮助。
2.3非调质钢在绿色制造中的应用
工程机械重要的零件长期以来采用调质钢经调质处理制造,生产能耗大、周期长,产品成本高、质量离散度大,同时调质生产中产生三废,对环境造成污染。半轴、活塞杆、销轴等零件是工程机械中重要的工作零部件,国内工程企业包括柳工在内,仍普遍采用传统材料经调质处理生产,整个生产过程高能耗、高污染和低效能。制造技术层次对照汽车行业已处于落后态势,同时也不符合发展绿色、低碳经济的时代新要求。随着工程机械行业的发展和生产规模的不断扩大,工程机械产品采用非调质钢制造,取消制造过程中的调质工序以降低能耗和成本,已成为提升工程机械产品制造技术水平、稳定质量的一个重要研究方向。以下以半轴为例介绍非调质钢零件的开发应用。非调质钢半轴设计选材非调质钢是通过添加微量的V、Ti、Nb等元素,主要通过基体组织上弥散析出细微的碳化物及碳氮化物等来调整钢材的机械性能,采用锻后控制锻、轧后冷却方式,获得强化组织优化及分布,提高钢材的整体综合机械性能,各项机械性能与调质钢调质后相当。
2.4供热工艺的改进
在我国工程机械制造过程中,供热一直是对于能源和资源消耗较为严重的一个问题,由于供热产生的废气等对于环境的污染也较为严重,在绿色制造技术的应用过程中,可以更好的对供热需求进行计算并进行控制,通过这样的操作既可以有效的降低供热过程中的能源消耗,同时也可以提升供热工艺的效果,在保证产品质量的基础上,更好的完成节约资源和减少污染的目的。
2.5绿色制造技术在农业机械制造的应用
作为一个农业大国,农业机械化一直是我国的重点发展战略。但是传统农业机械制造过程中高能耗和高污染的问题一直制约着我国农业机械发展,通过应用绿色制造技术,可以在提升农业机械自动化的基础上,有效降低农业机械制造的耗能和污染,从而为我国的农业机械化发展提供有力支持。
结语
综上所述,通过在工程机械制造过程中应用绿色技术,可以有效提升资源的利用率和企业的生产效率,同时也可以减少对于环境的污染,可以相信,未来的工程机械制造过程中,绿色制造技术必将发挥着越来越重要的作用,为我国快速稳定的发展提供保障。绿色制造技术在工程机械其他产品线的生产制造过程中逐步推广和应用,将有利于提高工程机械的产品质量,降低能耗和运营成本,在全球经济环境下进一步提高我国工程机械产品的竞争力,减少污染物对环境的影响,为人类的可持续发展将发挥不可低估的作用。
参考文献:
[1]谢萍,蒙秋红,谭明锋.绿色制造技术在工程机械的研究应用[J].建筑机械化,2017,36(1):59-64.
[2]许明智.关于工程机械绿色设计与制造技术的研究[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2018(2):231.
[3]马捷,王荷芹.关于工程机械绿色设计与制造技术的研究[J].科技与创新,2017(15):130.
[4]陆建国.关于工程机械绿色设计与制造技术的研究[J].商品与质量2018(20):312-313.
[9]王国安,陈言光,李国强.粉末涂装技术在工程机械的应用[J].装备制造技术,2018,(11):101-102.