【摘要】:針對現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展進程中的機床再制造技術(shù),對現(xiàn)有的廢舊機床進行升級改造。提出了機床再制造的內(nèi)涵與意義。表面粘涂修補技術(shù)等幾種表面工程技術(shù)的技術(shù)特點,研究了它們在廢舊機床再制造中的應(yīng)用,賦予了廢舊機床新的生命周期。
【關(guān)鍵詞】:廢舊機床;再制造;表面工程
1.我國現(xiàn)有機床情況分析
目前,我國機床保有高量達九百萬臺,按照3%的年機床報廢率淘汰計算,每年將有近30萬臺左右機床報廢、閑置、技術(shù)性或功能性淘汰,約占每年我國新機床產(chǎn)量的一半左右。
2.國內(nèi)外廢舊機床再制造的發(fā)展情況分析
目前,國內(nèi)外對產(chǎn)品再制造的評價決策、再制造生產(chǎn)計劃與控制、逆向物流、拆卸、表面工程技術(shù)等仍處于發(fā)展初期,而且大多還停留在維修、數(shù)控化改造等階段,存在不少問題,如缺乏專門針對機床再制造方案設(shè)計、工藝設(shè)計的方法等。機床再制造方案的優(yōu)劣直接影響到機床再制造的成本、質(zhì)量、時間等,機床再制造方案的評價是提高機床再制造質(zhì)量以及更有效實現(xiàn)廢舊機床資源的最優(yōu)化重用而迫切需要解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。
3.再制造
再制造是一個物理過程,比如,用舊了的發(fā)動機,經(jīng)過一番修復(fù)、改造后,最后裝成的仍然是一臺發(fā)動機,而不是別的什么。由此看來,再制造不同于廢舊物資回收利用。
再制造也具有化學(xué)過程的特征。雖然舊的發(fā)動機經(jīng)再制造后仍是發(fā)動機,但是它的原材料或構(gòu)件已經(jīng)脫胎換骨,而且再制造的產(chǎn)品不是“二手貨”,而是一種全新的產(chǎn)品,所以再制造也不等于一般的原材料循環(huán)利用。再制造的本質(zhì)是修復(fù),但它不是簡單的維修。再制造的內(nèi)核是采用制造業(yè)的模式搞維修,是一種高科技含量的修復(fù)術(shù),而且是一種產(chǎn)業(yè)化的修復(fù),因而再制造是維修發(fā)展的高級階段,是對傳統(tǒng)維修概念的一種提升和改寫?!叭珘勖芷凇边@個概念就是由再制造生發(fā)的。通常我們說產(chǎn)品壽命周期,指的就是產(chǎn)品的制造、使用和報廢處理三個階段,再制造產(chǎn)業(yè)誕生后,產(chǎn)品的壽命周期就不僅要考慮上述三個階段,而且在產(chǎn)品設(shè)計時就充分考慮產(chǎn)品維護以及采用包括再制造在內(nèi)的先進技術(shù)對報廢產(chǎn)品進行修復(fù)和再造,從而產(chǎn)品性能和價值得以延續(xù)。換言之,在全壽命周期概念中,應(yīng)該報廢的產(chǎn)品其壽命并未終結(jié),經(jīng)過再制造之手,它可以再度使用,因而產(chǎn)品的全壽命周期鏈條就拉長為產(chǎn)品的制造、使用、報廢、再制造、再使用、再報廢。再制造不但能延長產(chǎn)品的使用壽命,提高產(chǎn)品技術(shù)性能和附加值,還可以為產(chǎn)品的設(shè)計、改造和維修提供信息,最終以最低的成本、最少的能源資源消耗完成產(chǎn)品的全壽命周期。業(yè)內(nèi)人士認為,最大限度地挖掘制造業(yè)產(chǎn)品的潛在價值,讓能源資源接近“零浪費”,這就是發(fā)展再制造產(chǎn)業(yè)的最大意義所在。
4.廢舊機床的再制造工程
機床再制造就是將有再制造價值的廢舊機床的主體結(jié)構(gòu)件及其他有利用價值的零部件,采用現(xiàn)代先進制造技術(shù)對其進行修復(fù)達到標(biāo)準(zhǔn)要求,以其作為再制造新機床的零部件,再配以其他新制造的零部件和外購的新的先進配套件,重組成技術(shù)先進的新機床后成為可以進入市場流轉(zhuǎn)商品。這中過程就是機床再制造。
廢舊機床的再制造工程是以產(chǎn)品的全壽命周期設(shè)計和管理為指導(dǎo),以優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、環(huán)保為目標(biāo),以先進技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化為手段,恢復(fù)或改造廢舊機床的一系列技術(shù)措施或工程活動的總稱。簡而言之,廢舊機床的綠色再制造是廢舊機床高科技維修的產(chǎn)業(yè)化,它的成本僅是新品的50%左右,節(jié)能60 %,節(jié)材70%以上,而再制造后的機床性能至少能持平甚至提高。機床再制造工程從無論從哪方面來看它是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分,是值得迅速發(fā)展的新興研究領(lǐng)域和新興產(chǎn)業(yè)。
5.機床再制造過程中的修復(fù)問題
機床不同部件或零件采用不同的修復(fù)手段。機床床身、立柱、工作臺:在經(jīng)過長期的使用后,保持了較高的形狀精度,因此進行簡單的機械加工后即可重新使用。箱體:機床長期使用后,可能存在漏油或密封不當(dāng)?shù)葐栴},因此也可采用機械加工法進行恢復(fù)。機床床面:長期使用表面會有細小缺陷,采用微脈沖電阻焊技術(shù)進行修復(fù)。微脈沖電阻焊技術(shù)能夠?qū)α慵木植繐p傷進行修復(fù)。
6.表面工程技術(shù)在廢舊機床再制造中的應(yīng)用
表面粘涂修補技術(shù)機床在運行過程中要承受振動、沖擊、磨損以及外界腐蝕,經(jīng)常發(fā)生一些緊固件松動,軸承磨損,齒輪配合出現(xiàn)松動,嚴重影響了機床的正常運轉(zhuǎn)。這些問題如果不能徹底解決,必然會影響生產(chǎn)效率,而且容易出現(xiàn)事故。工廠里通常使用一些銷子、墊片等機械方法解決問題,但往往不十分奏效。電鍍和電刷鍍盡管沒有熱影響,但鍍層厚度要求嚴格,應(yīng)用受限制。在這種情況下,可以采用表面粘涂修補技術(shù)能有效地解決該問題。
電刷鍍作為專門技術(shù)大約成型于20世紀(jì)40年代的歐洲。而我國最早的工業(yè)應(yīng)用出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代。電刷鍍技術(shù)以其設(shè)備輕便、操作簡單、鍍液種類多、應(yīng)用范圍廣等一系列優(yōu)點,在設(shè)備維修中表現(xiàn)出強大的生命力,是機械零件修復(fù)和強化的有效手段。而現(xiàn)在所采用的納米復(fù)合電刷鍍技術(shù)是在電刷鍍技術(shù)基礎(chǔ)上,在電刷鍍液中加入一種或幾種具有特定性能的納米粒子,使它們在刷鍍過程中與金屬發(fā)生共沉積,從而獲得具有特定優(yōu)異性能復(fù)合鍍層。
納米復(fù)合電刷鍍技術(shù)與傳統(tǒng)的電刷鍍相比,它的鍍層組織更致密,且耐磨性能、高溫性能更好,對環(huán)境污染小,成本低廉、較高的經(jīng)濟效益和技術(shù)效果好,因此具有廣泛的適用性。
7.結(jié)束語
機床再制造符合我國循環(huán)經(jīng)濟和低碳經(jīng)濟的發(fā)展要求,對于提升我國量大面廣、技術(shù)水平低的中小型廢舊機床的性能和信息化水平具有重要的作用。廢舊機床的再制造技術(shù)也是一種綠色的環(huán)保技術(shù),因為它節(jié)約了大量的人力、物力和財力,可加快我國機械設(shè)備由機械化向信息化的邁進,實現(xiàn)環(huán)境和經(jīng)濟的雙贏。
參考文獻:
[1]杜彥斌,曹華軍,劉飛,李聰波. 面向生命周期的機床再制造過程模型[J]. 計算機集成制造系統(tǒng),2010,10:2073-2077.
[2]曹華軍,杜彥斌,張明智,陳時權(quán). 機床再制造與綜合提升內(nèi)涵及技術(shù)框架[J]. 中國表面工程,2010,06:75-79.
[3]劉飛,曹華軍,杜彥斌. 機床再制造技術(shù)框架及產(chǎn)業(yè)化策略研究[J]. 中國表面工程,2006,S1:25-28.
[4]曹華軍,杜彥斌,劉飛. 機床再制造綜合測試與評價支持系統(tǒng)的開發(fā)及應(yīng)用[J]. 重慶大學(xué)學(xué)報,2009,11:1262-1267.
[5]曾麗純. 機床再制造 一派為內(nèi)燃機行業(yè)提供綠色資源[J]. 內(nèi)燃機與配件,2011,10:33-34.