机械制造业中的绿色制造技术应用模式分析

机械制造业中的绿色制造技术应用模式分析

王晓雷

中汽昌兴（洛阳）机电设备工程有限公司 河南洛阳 471000

摘要：随着我国机械制造工业的迅速发展，我国的能源危机、生态环境危机、可持续发展危机等问题日益突出。我国是一个发展中国家，在设备、工艺、观念等方面，很多企业的产品质量都比较差。国家的经济发展常常以高投入、低产出、高污染的方式来实现，从而对我国的环境、资源造成一定的冲击。在新的历史阶段，我们要从环保、能源、机械、设备等方面重视可持续发展的理念，大力推广和发展绿色生产技术，以达到中国的可持续发展战略。

关键词：机械工业；绿色制造；绿色设计；技术应用

前言

机械行业是我国制造业的重要组成部分，在改革开放、市场经济的深入发展下，许多新型的、高效的制造技术和装备逐步占据了市场，并在一定程度上获得了新生。为了节约资源，减少浪费，减轻工业对环境造成的不利影响，采用绿色生产技术是今后机械行业发展的必然趋势。制造业是工业革命的先驱，而机械制造则是制造业的主要组成部分，因此，绿色制造技术就显得尤为重要。

1.实施绿色生产技术

1.1干式切割工艺

在加工过程中，最常用的加工方法是物料在有切削液的情况下进行湿法加工。事实上，清理切削液的成本已经超过了切割工具的成本，而且，它也存在着对环境的污染。而干切削则不需要切削液，切削液的排泄、冷却和润滑作用已经由现代工具装置代替^[1]。比如，现代工具的耐热性能，减少了切削液的消耗，采用了真空和喷射系统，提高了切削条件。

1.2机床技术

机床的机械结构既要适应高温切削的要求，又要具有吸尘和排屑的作用。机床的工作台或主轴应尽可能地成直角或垂直排列，以便于排屑，并能有效防止刀具残留，造成机床的热变形，从而降低工件的加工品质。因此，必须采用排渣系统，并强化循环冷却器，以便更好地将废渣带走，有利于机械系统的降温。在高速运转的切削刀具中，高品质的干切削可以降低对工件、刀具和机床的温度，从而确保加工的效率和质量。从而实现了高效、低消耗、低污染的高效加工。

1.3微机械技术

微机技术是指微机的制造。目前，所采用的加工技术大多是从半导体 IC加工过程中进行的硅微细加工、特种精密加工、微装配等。微型机床具有质量轻、体积小、精度高、稳定性好、高产量、低消耗、低成本、多功能、智能化等优点。

1.4快速原型制造(rpm)技术

rpm是一种分层的技术，将 cad模型用电脑处理成薄薄的断面，然后用粘合、熔接、聚合或化学反应等方法，将其迅速形成所需的零件或模型。rpm技术的发展打破了传统的金属成形、切割成形的工艺，可以在不使用刀具或模具的情况下，迅速地制作出符合要求的产品，并具备特定的功能，这是近二十年来，最重要的一项技术^[2]。

1.5热处理工艺的节能环保

目前热处理技术耗能高、污染大、作业强度高等特点，要全面加强热处理技术工艺改革。比如激光热处理技术：第一，可以在节约成本的前提下，制造出高性能的合金表面；第二，这一技术具有高效的生产效率，不需要特殊的冷却，因为它可以快速地冷却；第三，激光热处理技术已经实现了数字化，可以精确地控制零件的表面，并精确地控制着零件的硬度和位置。在此基础上，进一步发展远红外线、真空热处理等节能环保绿色制造技术。

2.我国机械工业实施绿色制造技术的主要途径

2.1机械产品制造绿色化

绿色加工是指通过多种方式，将有效的资源进行回收，以达到可持续使用的目的，使产品的整个生命周期都处于封闭的状态，从而达到节省资源的目的。在产品废弃后，经过再利用，自然就会进入下一阶段，重复使用，使其寿命得以无限延长，因此，设计者在进行新产品的设计时，必须要注意其结构与作用，例如，以拆分为导向的设计，可以回收产品，而以可拆卸为导向的产品，则可以将其本体及结构重新利用。只有将产品的循环再利用思想纳入到设计中，才能提高回收的价值，从而达到产品的最终有效回收^[3]。

2.2绿色应用在机械产品使用

2.2.1降低加工过程中的机械杂质

所谓的机械杂质，指的是灰尘、泥土等物质，这些物质会进入到机器的配合面，不但会对配合面造成伤害，而且会对部件造成磨损，从而损坏油膜。若使用环境较差，应选用高质量的配套零部件，并进行杂质的清除或有效控制杂质的含量。

2.2.2机械设备的温控

温度对机械制造过程的品质也有一定的影响，零件在工作时会产生不同的温度和温度区间。液压传动系统液压油的工作温度一般在30~60摄氏度，超过此范围，会使部件的磨损程度增大，从而引起机油的老化。因此，应该避免在低温和高温下进行机械加工^[4]。

2.2.3机械负荷稳定性分析

为了使生产工作平稳进行，必须确保机器负载的稳定。由于机械载荷的增大，零件的磨损程度也随之增大，技术人员应避免超出机器所能承受的极限载荷，避免在工作过程中发生部件损坏等问题。

2.3绿色包装

机械产品的绿色包装与上面提到的“绿色制造”有一个共同点，那就是在整个产品的使用寿命中，实现对环境的循环和对产品的循环利用，并且在自然的净化作用下可以自行分解。目前，我国常用的包装材料有：瓦楞纸板、木板、塑料等。纸板可回收、降解、无污染，是目前最好的包装材料，但是，在生产过程中，纸板的生产成本高，对环境造成的损害也更大，并且强度低，容易造成包装物的损伤。板材具有较高的强度，适合于包装较大的制品，但是，木材是一种不可再生的材料，过度使用也会造成环境的不平衡。塑料产品具有较好的耐水性和防风性能，但在使用后不容易降解，对环境造成了很大的影响。目前，一种新型的“蜂巢”（蜂窝式）已成为国内产品的最优包装方式，其推广使用可以降低产品的运输损耗，从而提高包装产品的品质。

2.4建立并遵守环境保护体系，重视绿色意识教育

我国机械工业逐步强化了ISO14001的环保标准，并将其与iso9001有机结合，为今后的各项环境评估工作提供了参考^[5]。通过建立健全的环境保护制度，使生产单位的工作人员能够意识到在整个生产过程中产生的各种问题，同时采取科学的应对措施。从生产工艺入手，加强员工的安全意识、质量意识、节约意识、效率意识和环保意识，把绿色制造作为社会责任来落实。

3.应注意的问题

3.1注重绿色设计

实施“绿色”是指在生产之前，将环保观念与环境污染防治结合到产品的设计中，以达到绿色的发展，即以可拆卸、可回收、可制造等为核心的环保设计理念，确保其环保、多功能、可持续使用。要达到绿色设计，就必须选择绿色原材料、绿色制造工艺，以达到生产成本最低、防止和降低生产过程中的不良反应。

3.2采用绿色生产技术，降低材料消耗

我们的工业生产中，大量的非再生金属材料被用作原材料，这不但会破坏生态平衡，还会造成国家的资源浪费。在机械行业，应该大力提倡绿色、可持续使用的材料，优化生产流程，采用绿色工艺，运用现代技术，以达到绿色技术的应用。在现代机械工业中，绿色设计与绿色技术是发展的主要方向，而优质的材料则是推动两者得以实现的根本。

4.结论

保护环境、维护生态平衡是世界各国人民的心声，而机械行业作为社会生产的主要力量，大力推广绿色科技已经成为当务之急。我国的绿色制造技术尚处于起步阶段，尚未全面普及，要想使绿色制造成为未来机械制造业的主流工艺技术，必须采用新的技术、新的工艺、新的材料、强化管理、节约资源、降低能耗、大力推行绿色制造环保技术。

【参考文献】

[1]李红梅,刘红华. 机械加工工艺与技术研究[M].云南大学出版社:, 201901.247.

[2]尹显明. 机械制造工程训练教程(非机械类专业适用)[M].武汉理工大学出版社:, 201708.180.

[3]齐宁宁. 重型装备绿色制造与评价[D].天津工业大学,2020.DOI:10.27357/d.cnki.gtgyu.2020.000662.

[4]赵明.乘风破浪，机械式温控器生产企业努力成长[J].电器,2022(02):10-12.

[5]朱小勇. 制造企业精益绿色制造系统集成效应及协同机制研究[D].武汉科技大学,2020.DOI:10.27380/d.cnki.gwkju.2020.000008.