葉年勁

摘要：本文作者介紹了當(dāng)前機(jī)械制造工藝技術(shù)，分析了我國(guó)的低碳制造理論與技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及其必要性，探討了機(jī)械制造中低碳制造技術(shù)的體系內(nèi)容及機(jī)械制造中的低碳制造技術(shù)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；低碳技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU74；文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 當(dāng)前機(jī)械制造工藝技術(shù)

1.1 快速成型技術(shù)

快速成型技術(shù)是一種新的機(jī)械制造工藝技術(shù)，它主要建立在機(jī)械加工設(shè)備和機(jī)械制造技術(shù)上，直接對(duì)機(jī)械樣板進(jìn)行生產(chǎn)研發(fā)。在具體的加工的過程中，快速成型技術(shù)不需要其他任何技術(shù)以及加工工具，例如加工銼刀、加工模具、加工夾具等。

快速成型技術(shù)能夠很好地幫助設(shè)計(jì)研究人員縮短相應(yīng)的設(shè)計(jì)成型周期，推動(dòng)相關(guān)的機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展。快速成型技術(shù)不僅發(fā)展了機(jī)械加工理論，更是擴(kuò)展了機(jī)械知識(shí)的學(xué)科范圍，有效促進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步。該項(xiàng)技術(shù)主要以新產(chǎn)品的研發(fā)為基礎(chǔ)思想實(shí)體堆積，選用CAD/CAM技術(shù)進(jìn)行機(jī)械制造。

1.2 沖壓技術(shù)

現(xiàn)在的沖壓技術(shù)包括爆炸沖壓技術(shù)和強(qiáng)磁場(chǎng)沖壓工藝技術(shù)兩種。這兩種技術(shù)均是基于先進(jìn)的技術(shù)理念，實(shí)現(xiàn)機(jī)械工藝的轉(zhuǎn)變，推動(dòng)機(jī)械制造工藝的改革和進(jìn)步。

1.2.1 爆炸沖壓技術(shù)。爆炸沖壓技術(shù)是將水壓作為沖壓的主要原料，減少了金屬資源的浪費(fèi)。根據(jù)傳統(tǒng)的技術(shù)要求，在水下完成相關(guān)的作業(yè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬材料的沖壓。爆炸沖壓技術(shù)在水下采用水壓沖炮，將其中放入火藥，在點(diǎn)燃后形成巨大的沖量，形成巨大的動(dòng)能對(duì)金屬材料進(jìn)行沖壓。此技術(shù)產(chǎn)生的污染較少，加工成本較低，對(duì)傳統(tǒng)的沖壓技術(shù)有了很大的改進(jìn)。

1.2.2 強(qiáng)磁場(chǎng)沖壓工藝技術(shù)。強(qiáng)磁場(chǎng)沖壓工藝技術(shù)通過對(duì)電磁鐵對(duì)鐵質(zhì)物的吸引，對(duì)金屬物質(zhì)進(jìn)行沖壓，將金屬物質(zhì)沖壓變形完成沖壓過程。該技術(shù)對(duì)沖壓的條件有著嚴(yán)格的要求，需要將需沖壓的金屬材料放置在磁鐵附近，通過強(qiáng)電流產(chǎn)生的電磁力對(duì)金屬材料的吸引實(shí)現(xiàn)金屬材料的變形。強(qiáng)磁場(chǎng)沖壓工藝技術(shù)的主要加工過程是：將選取的金屬材料放置在電磁鐵附近的固定位置，對(duì)電磁鐵進(jìn)行強(qiáng)電流進(jìn)行充電，實(shí)現(xiàn)電磁鐵對(duì)金屬材料的吸引。這種強(qiáng)烈的電磁力會(huì)輕易地導(dǎo)致金屬材料變形，完成沖壓的過程。在這個(gè)過程中，我們還要注意對(duì)電容器的選擇。電容器要符合貯存強(qiáng)電的要求，能夠在規(guī)定的電壓范圍內(nèi)進(jìn)行正常充放電且不被擊穿。強(qiáng)磁場(chǎng)沖壓工藝技術(shù)的加工效率很高，加工的過程非常便捷，已經(jīng)廣泛應(yīng)用到了汽車配件的制造工藝中。這種技術(shù)主要運(yùn)用電磁感應(yīng)作為工作原理，形成電磁沖壓。

1.2.3 智能制造技術(shù)

當(dāng)前的智能制造技術(shù)主要是運(yùn)用在制造工藝技術(shù)中，是依附于機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)和機(jī)械制造人工智能化技術(shù)建立起來的一種制造方法。基于高度發(fā)達(dá)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)職能來實(shí)現(xiàn)人工操作的逐步取代。智能制造技術(shù)通過對(duì)整體機(jī)械制造技術(shù)中每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械制造的自動(dòng)化控制。在機(jī)械制造工藝中，自動(dòng)化控制技術(shù)可以將系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確地分析計(jì)算，對(duì)比制造成品的相關(guān)數(shù)據(jù)。智能制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的優(yōu)化，滿足了當(dāng)前的機(jī)械制造工藝行業(yè)的需要。

2 我國(guó)的低碳制造理論與技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及其必要性

伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，在機(jī)械制造中產(chǎn)生了高能耗、高耗材、高排放以及高污染的嚴(yán)重問題。這一系列的問題是人類社會(huì)真正實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的阻礙，所以，在機(jī)械制造中，選擇低碳制造是必然的。機(jī)械制造中運(yùn)用低碳制造技術(shù)可以有效緩解能源、資源的短缺問題，繼而奠定了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。

近幾年來，我國(guó)同許多國(guó)家共同簽署了氣體排放協(xié)議，就全球氣候變暖這一關(guān)鍵問題提出了相應(yīng)的措施：在工業(yè)制造里，加大力度限制二氧化碳?xì)怏w排放量。伴隨著低碳制造技術(shù)的大力推廣和應(yīng)用，機(jī)械制造中的發(fā)展得到了有效促進(jìn)，與此同時(shí)，也為人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)了巨大的力量。另外機(jī)械制造中的傳統(tǒng)制造觀念的改變，更加深入地促進(jìn)了機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。

3 機(jī)械制造中低碳制造技術(shù)的體系內(nèi)容

在生產(chǎn)的整個(gè)過程中，所有的步驟都包含低碳制造，這些步驟主要是：資源利用和生產(chǎn)制造以及物流運(yùn)輸?shù)鹊龋源藖韺?shí)現(xiàn)提高資源利用效率，并最終達(dá)到低碳目標(biāo)。其實(shí)，低碳制造可以對(duì)能源的消耗及資源的利用率進(jìn)行綜合的評(píng)估。低碳制造技術(shù)的內(nèi)容比較豐富，例如低碳設(shè)計(jì)技術(shù)，在這種技術(shù)里，現(xiàn)在已經(jīng)有了比較完善的低碳設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)模型，包括低碳設(shè)計(jì)的方法原則；低碳評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫以及低碳化設(shè)計(jì)的評(píng)估方案。還有一種碳匯技術(shù)，它是由碳掩埋技術(shù)以及碳捕獲技術(shù)相結(jié)合組成的，這種技術(shù)在制造的過程中包含著低碳制造技術(shù)，并利用低碳節(jié)能的設(shè)備將廠區(qū)和車間布置以及制造工藝進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)，利用循環(huán)技術(shù)以及廢棄物的處理來改良污水和廢舊產(chǎn)品的處理技術(shù)，此外，利用像風(fēng)能、水能和潮汐能等新能源展開清潔的生產(chǎn)。

4 機(jī)械制造中的低碳制造技術(shù)

要想讓機(jī)械制造中的技術(shù)發(fā)揮其真正的功能，在實(shí)踐上下大氣力是必要的。接下來就低碳制造的技術(shù)應(yīng)用方面進(jìn)行論述。

4.1 模塊化的設(shè)計(jì)

模塊化的設(shè)計(jì)是一種比較前沿、先進(jìn)的機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法。根據(jù)不同的功能，我們可以把這個(gè)系統(tǒng)分成幾個(gè)模塊，把每個(gè)模塊漸漸優(yōu)化，最后整合在一起，就可以得到不同的品種及不同的規(guī)格的產(chǎn)品。在我們衡量機(jī)械產(chǎn)品的非功能性的單元的時(shí)候，如果使用同一個(gè)尺度，勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生機(jī)械能源和資源的浪費(fèi)，甚至?xí)绊懙綑C(jī)械的維護(hù)。對(duì)于一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品，對(duì)每個(gè)功能性單元都有必要?jiǎng)澐帜K，然后對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行評(píng)估，評(píng)估所有的機(jī)械生產(chǎn)制造的企業(yè)在降低能源和資源的消耗方面所具有的潛力，然后認(rèn)真查看企業(yè)在使用了低磷制造技術(shù)之后獲得了怎樣的成效，以此來指導(dǎo)低碳制造技術(shù)的下一個(gè)革新步驟。

4.2 生態(tài)化的設(shè)計(jì)

現(xiàn)如今，我國(guó)倡導(dǎo)生態(tài)文明建設(shè)同物質(zhì)文明建設(shè)、精神文明建設(shè)及社會(huì)文明建設(shè)并駕齊驅(qū)。正因如此，很多機(jī)械制造企業(yè)改變了方針，不再堅(jiān)持過去的策略：盲目提高機(jī)械生產(chǎn)項(xiàng)目的數(shù)量、片面地追求生產(chǎn)總產(chǎn)值，而是在機(jī)械制造中，更多地考慮到環(huán)境以及資源的成本，想辦法減輕環(huán)境的負(fù)載，更加重視保護(hù)生態(tài)環(huán)境。用實(shí)際行動(dòng)證明既能夠保證機(jī)械制造得到相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也能降低原料的浪費(fèi)、減小破壞環(huán)境的程度。在這樣的環(huán)境需求下，生態(tài)化設(shè)計(jì)占盡優(yōu)勢(shì)，一方面保證足夠的經(jīng)濟(jì)效益，另一方面又保證的生態(tài)的保護(hù)。

4.3 輕量化的設(shè)計(jì)

輕量化的設(shè)計(jì)是綜合了很多生產(chǎn)要素的一種以優(yōu)化為主的設(shè)計(jì)方法，它所綜合的生產(chǎn)要素包括質(zhì)量、性能、配套設(shè)備以及成本等。這種設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是它可以將在生產(chǎn)過程中由原材料所制造的碳的排放量降低，同時(shí)也可以降低生產(chǎn)中的機(jī)械耗能，包括運(yùn)營(yíng)中的產(chǎn)品的耗能以及所排放的污染物，還能夠?qū)⒃肼曃廴緶p輕，這對(duì)提升資源的使用效率有很大好處。舉個(gè)例子來說，德國(guó)的奧迪公司在生產(chǎn)新款跑車的時(shí)候，使用了新的技術(shù)和工藝，同時(shí)利用了輕質(zhì)的鋁合金和鋼材硬度的特點(diǎn)，使得車身質(zhì)量減少了很多，這不僅使得汽車的尾氣排放和油耗大大降低，同時(shí)也為公司創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)束語

在現(xiàn)如今的世界里，每一個(gè)國(guó)家都在研究能源、資源的可持續(xù)發(fā)展策略。在這樣的時(shí)代背景之下，我們國(guó)家也要順應(yīng)時(shí)代的潮流?，F(xiàn)代機(jī)械制造中，伴隨著不斷地發(fā)展著的制造理論與技術(shù)，低碳制造理論成為當(dāng)今社會(huì)各領(lǐng)域里的生產(chǎn)要求。在機(jī)械制造中，應(yīng)著重發(fā)展低碳制造。本文通過分析機(jī)械制造中的低碳制造理論與技術(shù)，使得讀者對(duì)其產(chǎn)生更深刻的認(rèn)識(shí)和理解。現(xiàn)如今，低碳制造是種十分先進(jìn)的理論。為了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，一定要加大力度研究機(jī)械制造中的低碳制造理論與技術(shù)。總的來說，機(jī)械制造中的低碳制造理論與技術(shù)是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和能源、資源的可持續(xù)發(fā)展的重要理念和條件。

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