绿色理念在机械设计制造中的应用研究

李博

摘 要：绿色设计是在设计与制造中不会造成环境污染实现对环境的保护，降低对资源的浪费，应用绿色理念进行产品设计要在保证产品功能的基础上降低生产成本，尽可能降低环境污染实现绿色设计理念，本文简述了机械设计制造中绿色理念的应用价值，并对绿色理念在机械设计制造中的应用进行了探讨，希望可以为促进机械设计制造的可持续发展提供一份参考。

关键词：绿色理念;机械设计;机械制造;可持续发展

绿色理念下的机械设计是一种生态设计意识，其主要内涵是在制造中对自然资源进行再循环利用，从而降低对环境的影响，近些年绿色理念的渗透与应用越发广泛，与传统的机械设计制造相比，融入绿色理念能够结合自然环境与合理选择原料等方面优化设计制造，减少原料的损耗，满足持续性发展要求。

一、机械设计制造中绿色理念的应用价值

传统的环保设计存在较多不足之处，如资源利用率低、废品处理经验不足等等，不但浪费了自然资源，也在一定程度上损害了环境，而高科技的发展使人们逐渐意识到保护环境的重要性，绿色设计理念也在机械设计制造中得到了广泛应用。绿色设计理念是在进行机械设计的基础上提高资源利用率，实现可持续发展目标，降低废物排放在最大程度上减少机械更换，提高产品的使用寿命，降低报废量，绿色机械设计理念彰显了环境意识设计，通过对自然环境的利用和机械的循环利用实现保护资源目标。传统的机械产品设计都是以产品功能为基本属性，先进行市场分析通过图纸设计确定方案，并经过反复修改最终进行生产，此种设计理念制造周期较长，且后期拆卸困难无法进行回收，进而造成了资源的浪费，而绿色机械设计理念能够发挥传统设计优势，并具有降低原料损耗的优势，其推广与应用具有较高价值[1]。

二、绿色理念在机械设计制造中的应用

（一）在机械设计、材料选择、液压系统中的应用

首先机械设计在机械制造中具有重要作用，决定了机械的性能与寿命，在机械设计中渗透绿色理念，要从产品的经济性、环保性等多方面进行考虑，使机械产品具有可回收性及可拆卸性，降低对环境污染。如在设计可拆卸模块时可以划分成不同模块，即使某一个模块发生了损坏，也无需更换整个设备更换相应损坏模块即可，这种设计既能提高材料利用率又在一定程度上延长了机械使用寿命。传统的机械设计中通常会忽视可回收性，而绿色理念下的机械设计要充分考虑产品可回收性，借鉴绿色机械设计数据库中的数据提高机械产品的可回收性，减少对能量的损耗。其次材料的选择在机械设计制造中同样占有重要地位，绿色理念下的机械设计制造选材要考虑其环保性，传统的选材通常只重视工艺性能忽视安全性，以至于常常会应用含有特殊物质的铅、汞等有害材料污染环境。而绿色选材要在满足机械设计性能要求的基础上确保材料的可用性，从材料的结构、形状、产品工作环境需求等多方面合理选择耐高温、耐腐蚀、耐冲击的材料。最后是在液压系统设计中的应用，传统的机械产品液压系统常常会发生漏油等现象污染环境，应用绿色理念进行机械设计需要考虑液压系统的环保性，做好预防性措施，综合考虑液压系统的回收利用实现生态保护目标，或是充分考虑噪声污染情况，通过设计噪声控制系统对噪声进行管控在最大程度上降低噪声污染[2]。

（二）在机械制造技术、制造工艺及视觉环境中的应用

我国传统的机械制造技术相对落后没有融入绿色理念缺乏必要技术支撑，致使资源浪费严重，而绿色理念的渗透与应用衍生了绿色生产制造技术，如在进行机械制造时利用绿色激光再造技术通过激光对破损的零部件进行再制造，既能实现绿色环保又能循环利用材料节约能源，对推动机械制造的可持续性发展有着积极作用。绿色工艺是指在机械制造中融入绿色理念节约能源，绿色工艺在机械设计制造中的应用能够有效避免资源浪费，例如：将工业机器人技术应用于机械加工、焊接、喷涂等生产制造过程中，減小加工余量提高机械制造质量降低在制造过程中产生的电能消耗，或是利用微量润滑切削加工技术提高切削效果，采用无毒绿色切削液来降低对环境产生的危害[3]。在机械设计制造中要充分考虑机械产品的形态，尤其是自然形态和人工形态，绿色理念下的机械产品设计需要结合产品自然融合性将其对自然的破坏降到最低，并避免应用高污染机械材料保障材料的绿色性，考虑产品的解构情况，由于不同材料具有不同的结构形态以及受力点，又需要保障产品的支撑性，因此，在计过程中要进行结构重组优化实现低碳性目标。另外，要结合绿色理念进行绿色处理，是指对所回收的产品进行下一个周期的循环利用实现对产品零部件的绿色再制造，利用再制造技术恢复产品性能，提高资源利用率，保证在投入成本最小的情况下实现最佳性能目标，进而提高机械制造的经济效益，也可以通过采取无毒害、可回收的材料进行绿色包装，对剩余材料或废弃物集中销毁、分解，以此减少对环境的破坏。

三、结论

综上所述，机械制造行业的发展需要进行产品创新，尤其是新时代更加强调对生态环境的保护，因此，在机械设计制造中要合理渗透绿色理念，在设计、材料选择、液压系统中、机械制造技术、制造工艺及视觉环境中的有效应用绿色理念，形成机械制造业的发展新格局。

参考文献

[1]李新亭.绿色理念在机械设计制造中的渗透分析[J].内燃机与配件，2021（22）：170-171.

[2]陈澍.绿色理念在机械设计制造中的应用研究[J].内燃机与配件，2021（18）：194-195.

[3]黎靓.绿色环保理念下的工业机械设计思路探讨[J].造纸装备及材料，2021，50（09）：14-16.