邱小童,胡發(fā)煥
(江西理工大學(xué),江西 贛州 341000)
進入21世紀以來,以優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、節(jié)材為目標的再制造工程技術(shù)得到了飛速發(fā)展。再制造因其低碳、環(huán)保而屬于綠色先進制造技術(shù),推廣應(yīng)用再制造工程技術(shù)順應(yīng)了資源綜合利用、促進經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的時代要求。
再制造是指以產(chǎn)品全壽命周期理論為指導(dǎo),以實現(xiàn)廢舊產(chǎn)品性能提升為目標,以節(jié)能、降耗為準則,以先進技術(shù)為手段,進行修復(fù)、改造廢舊產(chǎn)品的一系列技術(shù)措施或工程活動的總稱。作為再制造之一的機電設(shè)備再制造則是一種高端循環(huán)再生方式,通過修復(fù)技術(shù)和完善的制造規(guī)范,使機電設(shè)備的廢舊零部件或整機達到媲美新產(chǎn)品的狀態(tài),不但能延長產(chǎn)品的使用壽命,提高技術(shù)性能,還能為產(chǎn)品設(shè)計和改造提供信息,最大限度發(fā)揮產(chǎn)品的作用。
在《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》(2011年本)中,國家明確鼓勵發(fā)展“廢舊汽車、工程機械、礦山機械、機床產(chǎn)品、農(nóng)業(yè)機械、船舶等廢舊機電產(chǎn)品及零部件再利用、再制造”。與制造新品機電設(shè)備相比,再制造可節(jié)能60%、節(jié)材70%、節(jié)約成本50%,幾乎不產(chǎn)生固體廢物,大氣污染物排放量可降低80%以上[1],其發(fā)展契合循環(huán)經(jīng)濟理念,可形成“資源—產(chǎn)品—廢舊產(chǎn)品—再制造產(chǎn)品”的循環(huán)經(jīng)濟模式,是發(fā)展低碳經(jīng)濟、綠色經(jīng)濟的有效途徑。
僅僅以機電設(shè)備中的工程機械行業(yè)為例,2010年,我國工程機械行業(yè)銷售總規(guī)模僅次于美國。根據(jù)再制造行業(yè)的初步統(tǒng)計,各種機型零部件的平均回收利用率按照60%~70%,再制造產(chǎn)品的銷售價格按新品的50%~70%進行測算,以我國2010年工程機械年銷售收入為基數(shù),可以預(yù)測未來5-10年,國內(nèi)工程機械再制造的市場份額將可到300-500億元[2]。
圖1 機電設(shè)備在制造的工藝
再制造拆解工藝方法可分為擊卸法、拉卸法、壓卸法、熱拆法及破壞性拆解法。在拆解中可根據(jù)具體零部件實際情況選用。
機電設(shè)備在使用過程,零部件會產(chǎn)生各種污垢,如外表面沾染的灰塵、油泥,漆層的老化變質(zhì),機械潤滑及燃油系統(tǒng)殘留的潤滑油和燃油污垢,金屬表面產(chǎn)生的腐蝕物等。使用烘焙爐進行保溫烘焙、表面拋丸、噴砂、高壓水射流、超聲波等的清理技術(shù)實現(xiàn)無損清洗。
無損檢測手段包括超聲波檢測、相控陣超聲波檢測、渦流檢測、X射線檢測、磁粉檢測等。綜合分析影響檢測結(jié)果的各項技術(shù)參數(shù),系統(tǒng)優(yōu)化無損檢測技術(shù)組合,保障零部件表面及內(nèi)部的缺陷檢出率和檢測速度。選擇合適的理論和技術(shù),建立壽命評估分析模型,評估零部件的剩余壽命。
機電設(shè)備產(chǎn)品在使用過程中,一些零件因磨損、變形、破損、斷裂、腐蝕和其他損傷而改變了零件原有的幾何形狀和尺寸,從而破壞了零件間的配合特性和工作能力,使部件、總成甚至整機的正常工作受到影響。零件再制造加工的目標是恢復(fù)損傷失效零件的尺寸、幾何形狀和力學(xué)性能。
再制造加工方法及技術(shù),是提高再制造產(chǎn)品質(zhì)量、縮短再制造周期、降低再制造成本、延長產(chǎn)品使用壽命的重要措施,包括電刷鍍技術(shù)、熱噴涂技術(shù)、堆焊技術(shù)、低溫鍍鐵技術(shù)、激光熔覆技術(shù)等對零部件表面及內(nèi)部的缺陷進行再制造修復(fù),它們各具特點,應(yīng)用范圍也不同,應(yīng)依具體情況而定[3]。
影響再制造產(chǎn)品裝配精度的主要因素有零件本身或再制造后的質(zhì)量;裝配過程中的選配和加工質(zhì)量;裝配后的調(diào)整與質(zhì)量檢驗。裝配中為保證裝配質(zhì)量和裝配精度而采取的技術(shù)措施,包括調(diào)整零部件傳動精度,如間隙、行程、接觸面積等;校正和保證零部件的位置精度,如同軸度、垂直度、平行度、平面度、中心距等。對上述調(diào)整與校正所采取的措施是否得當(dāng),對于廢舊產(chǎn)品再制造質(zhì)量和再制造后產(chǎn)品的使用壽命具有直接作用。
經(jīng)過再制造后,重要的機電設(shè)備產(chǎn)品投入正常使用之前必須進行磨合與試驗。其目的是:發(fā)現(xiàn)再制造加工及裝配中的缺陷,及時加以排除;改善配合零件的表面質(zhì)量,使其能承受額定的載荷;減少初始階段的磨損量,保證正常的配合關(guān)系,延長產(chǎn)品的使用壽命;在磨合和試驗中調(diào)整各機構(gòu),使零部件之間相互協(xié)調(diào)工作。
由于機電設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作條件惡劣、工作環(huán)境和介質(zhì)多變、零部件的損傷形式多樣,故在實際的再制造過程中要根據(jù)設(shè)備的工作特點、受損零部件的受力情況以及不同的損傷部位具體問題具體分析,結(jié)合不同的再制造手段合理應(yīng)用,以取得最佳的制造效果。
[1]徐濱士.再制造工程的現(xiàn)狀與前沿[J].材料熱處理學(xué)報,2010(1):10-13.
[2]田國富,等.我國工程機械實施再制造的可行性分析[J].中國表面工程,2006,(5):97-98.
[3]楊洗陳,等.激光再制造技術(shù)及其工業(yè)應(yīng)用[J].金屬加工世界,2006,(3):35-37.