绿色制造过程中需要考虑资源效率与环境方面的影响,从产品设计、制造、包装、运输、使用、报废等全过程入手,保证资源效率的最大化,是新时期加工制造领域得以长远发展的必然趋势。
机械产品制造技术发展现状主要体现在:随着现代技术的进步,在机械制造工业中结合了微电子,大规模集成电路等技术使得传统的机械行业得到了飞速的发展。机械制造工业的发展,也使得我国在能源和原材料上产生了巨大的消耗,同时也给环境带来了极大的破坏。目前,我国很多企业环保意识不强导致在产品加工过程中加剧了环境污染问题。环境的保护是我们每一个人都必须重视的问题,保护环境人人有责,而企业家对保护环境这一行为的重视程度应比普通人更高。但是却有很多企业家意识淡薄,更有甚者虽然有保护环境的意识但是却不愿意花代价去承担保护环境的这份责任。据有关数据统计,全球70%以上的污染物排放都来自于机械制造业。每年所产生的废弃物高达60亿吨左右。现如今制造业所面临的问题,主要集中在企业缺乏环境保护意识;能源和原材料严重的浪费;机械加工过程中对环境的污染较大;机械产品的回收利用率和废旧率以及再利用率较低。这些已经成为影响机械制造,工业发展的阻力,为了更好地改变这一现状,绿色制造技术由此产生。
首先是环境友好型。在机械生产的过程中,会需要添加一些必要的工业原料,可能会造成腐蚀和污染,自然环境长时间难以降解。当机械产品生产的同时,也会把具有危害性的物质同时输出,最常见的包括噪音、废气、废液等。而为了能够营造良好的生态环境,我国也加大了对其的管理力度,提倡环保型工艺的加工与生产,确保工艺与工艺之间都能够进行绿色操作,能够把所产生的废弃物降低排放量,把可利用的资源进行二次利用,既避免了资源的浪费,又确保了各工艺操作系统的高效性。其次是原料节省型。在机械制造业的发展中,采用节约资源工艺技术,是一种新型的生产技术,能够从根源问题上有效地做到节约能源资源,无论是对工艺的生产,还是采用的生产技术等,都合理地综合分析,尤其是对原材料的设计,减轻原材料在使用过程中产生的危害性,使整体的操作都降低了资源的消耗。油雾回收技术。油雾回收将液态油品送回机床重新使用也起到节约生产成本的作用。
绿色制造技术在机械加工中的应用之一是干式切削加工。干式切削加工是指在机械加工时不使用任何冷却介质而进行的机械加工生产,由于切削生产中,刀具和工件中间的运转速断较快,因此温度会急剧上升,在大量磨损的作用下会直接降低刀具的使用寿命,并且降低加工质量。在干切削加工中,刀具一般都具有高强度、高耐磨、耐高温的特点,这些特性仍然不能有效解决切削加工对刀具造成的磨损。同时,在干切削加工过程中,还会产生一定的粉尘,不仅会影响到加工质量,还会对操作者的心肺系统造成严重的伤害。如果粉尘没有得到有效的控制,会对生产环境造成污染。虽然干切削没有使用切削液,不会产生切削液污染,但是会对生产质量以及生产环境产生不良影响。为了改善干切削加工技术,应该对机床、刀具以及工件的工艺系统进行技术改进,最大程度地消除干切削对机械加工造成的不利影响。还可以使用准干式切削,利用精确控制的压缩空气携带微量油,形成一种油雾,可以通过喷嘴喷到切削表面,也可以通过刀具内孔输送到切削表面,可代替传统的冷却液或者冷却油,既能降低对环境的污染,又可以保证加工表面的润滑,提高切削效率。
绿色制造技术在机械加工中的应用之二是对绿色新型切削液的研发与应用。在传统机械加工作业中,所使用切削液是工业用液体,由多种超强功能助剂所复合调配而成。受到技术因素限制,所研制和使用绝大多数切削液都具有强烈的有毒性与污染性,对生态环境造成严重干扰影响,也在机械加工过程中对所接触设备持续造成腐蚀影响。此外,随着机械工业技术总体体系的持续优化完善以及各项新型机械加工技术的问世,都在不断提高对切削液各项性能的要求,传统的切削液很难符合这类新型技术的加工要求。在这一时代背景下,我国逐渐加大了对新型切削液的研发力度,并取得诸多显著成果。例如,在当前我国机械加工领域中,使用最为常见的切削液为水基切削液,这类切削液具有良好的冷却性、清晰性、无毒无味性、低价性、无污染性与设备无腐蚀性等应用优势。相较于传统的皂基乳化液而言,克服了防锈效果长、难稀释等问题难点。
绿色制造技术在机械加工中的应用之三是优质清洁表面技术。机加工过程中根据使用要求不同,加工技术也有着一定区别,对于耐磨性要求高的重要零件,主要采用离子束辅助镀膜技术,通过沉积原子和轰击离子相互之间的物理化学作用,在一定时间内和条件下合成各种优质薄膜。新型表面涂装工艺又可以称之为自泳涂装,在生产过程中没有磷化工艺的发生,整个自动涂装过程中不涉及重金属材料的增加,省去后续废水处理等相关问题,是现代化加工工艺的新发展方向。
总之,绿色制造技术在机械加工中的应用是时代发展的必然趋势,也是响应我国节能减排政策号召的重要举措。从长远的角度考虑,绿色机械加工应该从材料、零部件、加工工艺、辅助用料以及设备等综合因素出发,研究更加先进的绿色制造技术,最终实现加工时间短、生产效益高、环境污染小、综合成本低的目的。绿色制造技术应向加工废液零排放、切削液完全回收的方向发展,真正实现绿色生产。