(湖北省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院 湖北 武漢 430061)

機(jī)電產(chǎn)品循環(huán)利用檢測(cè)技術(shù)分析

劉源嚴(yán)亮徐超涂珂

(湖北省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院湖北武漢430061)

近年來社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，各類技術(shù)、功能相對(duì)完備的產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，極大程度上便利和豐富了人們生活。但是由于人口日漸增多，產(chǎn)品數(shù)量也隨之增長(zhǎng)，一旦產(chǎn)品失去其使用價(jià)值和使用壽命，就會(huì)面臨報(bào)廢與淘汰問題。數(shù)量巨大的產(chǎn)品拋擲于生態(tài)環(huán)境中也造成了嚴(yán)重自然損害，對(duì)社會(huì)生產(chǎn)和人們生活產(chǎn)生影響。此外，由于產(chǎn)品大量廢置，使得產(chǎn)品制造的資源不必要損耗量極大，最終導(dǎo)致資源與供給失衡。以機(jī)電產(chǎn)品為例，其循環(huán)利用檢測(cè)技術(shù)滲透于整個(gè)產(chǎn)品使用周期，更是保障產(chǎn)品質(zhì)量和使用效率的主要措施。本文從機(jī)電產(chǎn)品使用壽命、檢測(cè)缺陷以及涂層性能等方面進(jìn)行現(xiàn)階段無損檢測(cè)技術(shù)發(fā)展進(jìn)程的研究，為機(jī)電產(chǎn)品的循環(huán)利用、檢測(cè)技術(shù)提供一些參考。

機(jī)電產(chǎn)品；循環(huán)利用；檢測(cè)技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)

一、機(jī)電產(chǎn)品循環(huán)利用檢測(cè)技術(shù)概述

相較于其他產(chǎn)品，機(jī)電產(chǎn)品在社會(huì)生產(chǎn)和人們生活等方面占據(jù)著更加重要的地位。針對(duì)機(jī)電產(chǎn)品的循環(huán)利用檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行分析，能夠在充分發(fā)揮出產(chǎn)品原材料價(jià)值基礎(chǔ)上，對(duì)附加于產(chǎn)品舊件上勞動(dòng)價(jià)值進(jìn)行存留。對(duì)緩解自然環(huán)境污染和實(shí)現(xiàn)資源全面利用有著重要作用，而且在產(chǎn)品循環(huán)利用、材料回收再利用等技術(shù)中，扮演著重要角色。循環(huán)利用技術(shù)主要以保護(hù)環(huán)境、節(jié)約不可再生資源為原則，將生物技術(shù)、綜合利用納米技術(shù)等現(xiàn)代化技術(shù)作為動(dòng)力支持，進(jìn)一步緩解資源不必要浪費(fèi)和短缺問題?？刂茍?bào)廢、失效的機(jī)電產(chǎn)品對(duì)自然環(huán)境的污染，是實(shí)現(xiàn)廢棄機(jī)電產(chǎn)品循環(huán)利用主要手段。

進(jìn)行機(jī)電產(chǎn)品二次制造環(huán)節(jié)，需要對(duì)回收得來的產(chǎn)品舊件、清洗拆卸后的再制造毛坯、成品以及完成裝配的二次制造設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)檢測(cè)，確保工序內(nèi)產(chǎn)品性能穩(wěn)定，為下一環(huán)節(jié)制造提供基礎(chǔ)條件。比如：對(duì)產(chǎn)品舊件進(jìn)行性能檢測(cè)，獲取產(chǎn)品原始資料和實(shí)用信息，進(jìn)而對(duì)產(chǎn)品循環(huán)利用的制造方式提供指導(dǎo)。針對(duì)再加工制造的產(chǎn)品進(jìn)行性能檢驗(yàn)，獲取成品性能參數(shù)，為產(chǎn)品元件的后期使用提供可靠依據(jù)。

檢測(cè)技術(shù)滲透在機(jī)電產(chǎn)品循環(huán)利用全過程，對(duì)強(qiáng)化產(chǎn)品性能和質(zhì)量、控制成本費(fèi)用等方面具有深遠(yuǎn)影響。機(jī)電產(chǎn)品元件的檢測(cè)主要包括：元件表面質(zhì)量、力學(xué)性能、內(nèi)部缺陷、精密度以及重量平衡等內(nèi)容的檢測(cè)。通常情況下，檢測(cè)技術(shù)主要由物理檢測(cè)技術(shù)、工具設(shè)備檢測(cè)技術(shù)以及感官檢測(cè)技術(shù)等。在進(jìn)行各項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)選擇中，無損檢測(cè)技術(shù)作為現(xiàn)階段發(fā)展前景最廣闊的方法，能夠再不損傷、破壞被檢元件的條件下進(jìn)行各項(xiàng)性能的檢測(cè)，極大程度上降低了產(chǎn)品元件的二次損耗。此外，無損檢測(cè)技術(shù)相較于其他檢測(cè)技術(shù)，具有操作便捷、全面細(xì)致、安全深入以及智能等特征，符合自動(dòng)化生產(chǎn)需求，并且提高了檢測(cè)效率和質(zhì)量。

二、機(jī)電產(chǎn)品循環(huán)利用檢測(cè)常見技術(shù)

(一)毛坯檢測(cè)技術(shù)

毛坯件再制造作為循環(huán)利用主要內(nèi)容，其性能和質(zhì)量直接關(guān)系著再制造產(chǎn)品的使用效果，更是再制造產(chǎn)品和廢棄產(chǎn)品主要連接渠道，對(duì)再制造產(chǎn)品生產(chǎn)成本的控制也有著一定影響，所以，對(duì)再制造的毛坯展開全面詳細(xì)的性能檢測(cè)，是實(shí)現(xiàn)掌握廢棄元件循環(huán)利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。待淘汰的機(jī)電產(chǎn)品在使用過程中實(shí)際情況有著明顯差異性，概括來講就是同種機(jī)電產(chǎn)品元件受到使用方式、使用情況等因素的影響下，會(huì)出現(xiàn)不同狀態(tài)、所以，在面對(duì)上述情況的元件，采用針對(duì)性方法。通常情況下，再制造毛坯件損耗情況檢測(cè)主要包括：第一，精密度。毛坯整體形狀、尺寸以及表面位置的精密程度；第二，表層質(zhì)量。毛坯表層損燒、腐蝕、斷裂、粗糙程度；第三，使用性能。毛坯承載力、硬度剛度、振動(dòng)情況、平衡情況以及彈性等。第四，內(nèi)部缺陷。毛坯內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松情況、斷裂情況、存有殘?jiān)闆r等；第五，性質(zhì)材料。毛坯整體材料均勻程度、高分子材料老化變形程度、合金成分等；第六，表層結(jié)合材料強(qiáng)度。毛坯噴涂、焊接以及電刷鍍層的結(jié)合強(qiáng)度。

毛坯外形缺陷：毛坯外形的缺陷檢測(cè)相對(duì)容易，通常情況下采用人工方法進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)估，主要內(nèi)容有：第一，儀表設(shè)備檢測(cè)。借助相關(guān)儀器設(shè)備對(duì)毛坯件缺陷情況進(jìn)行判斷，主要包括：螺旋測(cè)微器、量規(guī)以及游標(biāo)卡尺等工具，硬度測(cè)量設(shè)備、試驗(yàn)機(jī)、三維激光掃描測(cè)量系統(tǒng)等。該方法操作相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)技術(shù)要求不高，即便是沒有實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的檢測(cè)人員也可以獨(dú)立完成，因此對(duì)于再制造的毛坯件測(cè)量方面應(yīng)用相當(dāng)廣泛。

毛坯件內(nèi)部檢測(cè)：再制造的毛坯件中排除外部缺陷，其內(nèi)部缺陷主要包括裂縫空隙、應(yīng)力集中等對(duì)產(chǎn)品穩(wěn)定性和功能產(chǎn)生影響。內(nèi)部缺陷通過常規(guī)檢測(cè)手段無法全面排查，因此需要借助現(xiàn)代化新型無損檢測(cè)進(jìn)行產(chǎn)品性能評(píng)價(jià)。無損檢測(cè)能夠全面收集再制造的毛坯件性能、剩余壽命以及服役性能信息，對(duì)后期產(chǎn)品的使用有著重要意義。

(二)產(chǎn)品壽命評(píng)價(jià)技術(shù)

機(jī)電產(chǎn)品報(bào)廢后需要對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、狀態(tài)、性能等信息進(jìn)行收集和實(shí)驗(yàn)，確定產(chǎn)品是否可以經(jīng)過處理加工繼續(xù)使用。機(jī)電產(chǎn)品循環(huán)利用環(huán)節(jié)，最重要的是對(duì)回收的廢舊元件壽命展開評(píng)估。了解機(jī)電產(chǎn)品剩余使用壽命，對(duì)后期再制造、加工方式選擇等內(nèi)容有著指導(dǎo)作用，并且能夠正確了解元件服役周期?，F(xiàn)階段，產(chǎn)品壽命評(píng)價(jià)技術(shù)包括利用有限元模擬、力學(xué)理論與疲勞試驗(yàn)技術(shù)以及無損檢測(cè)技術(shù)三種方法。

(三)無損檢測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)

無損檢測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)概況來講就是在不損壞被檢測(cè)元件的條件下，通過元件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的缺陷或異常情況所引發(fā)熱電、聲光、磁電等反應(yīng)，借助新型檢測(cè)技術(shù)和設(shè)備，對(duì)被檢測(cè)元件表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)狀態(tài)、性質(zhì)、缺陷類型、形狀尺寸以及缺陷信息進(jìn)行全面檢查手段。采用無損檢測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)可以在檢測(cè)中最大程度上元件的二次損壞，更加詳細(xì)和準(zhǔn)確收集元件表面裂縫、粗糙程度、應(yīng)力情況、焊接涂層等方面信息。

(四)元件表面涂層檢測(cè)技術(shù)

再制造和加工的機(jī)電產(chǎn)品廢舊元件，通常是運(yùn)用元件表面加工技術(shù)完成。首先，需要對(duì)廢舊元件的表面進(jìn)行清理確保光潔度。然后采用涂覆技術(shù)增加產(chǎn)品舊件耐磨性、耐蝕性，使其符合相關(guān)工藝、技術(shù)和使用等方面要求。再制造加工過程中增加的涂覆材料與元件基體材料一致性較低，這要求檢測(cè)人員對(duì)涂覆層狀態(tài)和性能展開全面檢測(cè)，掌握元件內(nèi)部破損信息和元件基體結(jié)合強(qiáng)度。

三、結(jié)束語

目前，循環(huán)利用無損檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)得到了一定發(fā)展，并在實(shí)際檢測(cè)工作中取得明顯使用價(jià)值。但是，為了在后期產(chǎn)品再加工能夠更加標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)，需要不斷完善和調(diào)整檢測(cè)技術(shù)。主要方向有以下幾點(diǎn)：第一，強(qiáng)化檢測(cè)精密度。在實(shí)際檢測(cè)試驗(yàn)過程中要全面排查各類安全隱患，最大程度上降低對(duì)檢測(cè)試驗(yàn)結(jié)果的干擾，提高檢測(cè)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確程度。此外，需要對(duì)檢測(cè)設(shè)備的精密度和靈敏度進(jìn)行強(qiáng)化。第二，開發(fā)集成檢測(cè)儀器?，F(xiàn)階段機(jī)電產(chǎn)品廢棄元件類型豐富，單一檢測(cè)儀器已經(jīng)無法繼續(xù)為再制造加工提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，采用各種檢測(cè)技術(shù)，開發(fā)集成檢測(cè)儀器，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、系統(tǒng)化、科學(xué)化檢測(cè)目標(biāo)。第三，制定標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)技術(shù)。根據(jù)現(xiàn)階段檢測(cè)技術(shù)發(fā)展情況制定相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和制度，為實(shí)際工作提供指導(dǎo)。將信息技術(shù)融合到檢測(cè)技術(shù)中，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)、特征以及決策三層同步進(jìn)行。通過信息技術(shù)提高檢測(cè)和決策的準(zhǔn)確度，進(jìn)一步強(qiáng)化機(jī)電產(chǎn)品循環(huán)利用檢測(cè)技術(shù)對(duì)元件缺陷評(píng)價(jià)性能。

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劉源(1982.7-)，男，漢，湖北黃岡，當(dāng)前職稱工程師，本科，湖北省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院。