摘要:綠色設計屬于新時代背景下產(chǎn)生的一種新型設計理念,將綠色設計法應用到機械設計與制造中,不僅能夠有助提升機械產(chǎn)品的性能,而且能夠提升其環(huán)保性能,更有助于機械制造業(yè)的持續(xù)性發(fā)展。基于此,本文對綠色設計法的具體應用展開研究,希望通過此次研究能夠促進新時期機械設計與制造的轉(zhuǎn)型發(fā)展。
關鍵詞:機械設計;綠色設計;綠色材料
近年來,國內(nèi)的環(huán)境資源問題越來越突出,受到越來越多的人關注,各行各業(yè)在發(fā)展過程中都著重強調(diào)綠色環(huán)保性。在機械設計與制造中,對資源、能源有著較高的消耗,同時對環(huán)境有著較大的污染性,在新時代背景下,在其中融入綠色設計法能夠表現(xiàn)出較高的必要性[1]。
1 選擇和應用綠色材料
所謂綠色材料,主要指的是能夠回收利用、能夠再生的材料類型,并且此類材料在進行機械加工制作的過程中對環(huán)境產(chǎn)生的污染較小。在新時期綠色設計法的應用中,綠色材料屬于首選應用的材料類型,設計人員應對相關材料有較為清楚的認識,以便在設計與制造過程中將之有效應用到對應的產(chǎn)品之中。如:在對模具進行設計制造的過程中,所選擇的材料類型應當盡可能地采用物理防腐方式,盡量避免采用化學防腐手段,選擇對環(huán)境影響較小的鎳磷鍍代替之前的電鍍鉻,用不銹鋼材料加工防腐模具代替電鍍方式等[2]。
2 可拆卸性原則
傳統(tǒng)的機械設計與制造中更多地關注零件的可配性,很少能夠考慮到產(chǎn)品的可拆卸性。在綠色設計與制造中,可拆性能夠極大地節(jié)省資源,以實現(xiàn)資源的重復利用。把可拆卸性作為機械設計與制造的一個重要準則,使得產(chǎn)品在報廢后能夠有相應的零件進行匹配,便于材料和零部件的重新利用和循環(huán)再生,進而達到保護環(huán)境和綠色生產(chǎn)的目的。
在進行可拆卸性設計的過程中,主要應堅持以下三點原則:第一,應當保證生產(chǎn)制造零件擁有多功能特性,以便在實際的應用中降低所需要的零件數(shù)目,同時也能夠在一定程度上降低后期的維修工作量;第二,在設計的過程中應考慮到材料之間可能存在的相互性影響,避免因為此種因素而引起零件損壞;第三,應盡可能地降低生產(chǎn)零件的多樣性,采用標準化、系列化的方式對零件進行設計制造[3]。
3 可回收性
可回收性是綠色設計法應用最為主要的體現(xiàn)。在進行機械設計與制造時,應當盡可能地考慮到每個單一零件的回收處理,采用回收的加工處理方式,不僅能夠降低對環(huán)境產(chǎn)生的不良影響,而且能夠降低材料采購的成本,對機械設計制造企業(yè)的發(fā)展有著較大的幫助。通??苫厥毡憩F(xiàn)為兩個方面:第一,應用合適的材料進行設計制造;第二,所應用零部件能夠重復性投入利用;
鑒于當前的材料可回收和再利用的過程成本較高,很多是使用過的零部件進行再次加工??苫厥招缘脑O計原則主要包括兩方面:一方面,在機械設計與制造過程中盡可能選擇能夠回收利用的材料進行制造,最大可能性地減小對環(huán)境的污染;另一方面,對于已經(jīng)報廢的材料進行回收利用,可從中篩選出合格的零配件直接投入應用,也可對這些材料回收處理重新制造。
4 綠色產(chǎn)品的成本分析
在機械設計和制造中,綠色設計原則和傳統(tǒng)設計法需要進行對比使用。考慮到產(chǎn)品的設計成本和制造過程的成本,在綜合考慮產(chǎn)品的性能以及回收再利用問題后,選擇合適的制造方式??紤]產(chǎn)品的成本制造,需要考慮產(chǎn)品的可拆卸方面、重復利用方面、再回收的可能性以及對于環(huán)境的污染程度比較等。綠色產(chǎn)品的成本分析在每一個設計與制造中選擇時,要保證設計的產(chǎn)品能夠符合環(huán)境的基本需求,并且具有較低的成本[4]。
5 綠色產(chǎn)品的設計數(shù)據(jù)庫
在綠色產(chǎn)品的設計過程中建立數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫需要包含產(chǎn)品的壽命周期、經(jīng)濟性、環(huán)保性以及其他一些環(huán)境相關的數(shù)據(jù),如材料的基本成分以及性能、各種材料對環(huán)境的影響、材料的降解條件以及周期、材料安裝費用以及其他的相關性能,還要包括在人工使用過程中的裝配、銷售以及使用產(chǎn)生的一些基本情況。綠色產(chǎn)品的設計數(shù)據(jù)庫對更新產(chǎn)品的性能和擇優(yōu)選擇有著很大的作用。同時這種設計方式也是新時期對計算機信息技術(shù)的一種有效應用,屬于綠色設計方法發(fā)展的重要趨勢之一。
6 機械產(chǎn)品的包裝設計
此外,在綠色設計方法應用的過程中,還應關注機械產(chǎn)品的包裝設計,在此部分也應體現(xiàn)綠色性。對于綠色機械產(chǎn)品的包裝設計需要考慮以下因素:一是材料要選擇最省錢的,即綠色產(chǎn)品的包裝在能夠滿足運輸、消費以及裝配過程中的保護作用的前提下,盡可能少選擇包裝材料,以實現(xiàn)資源的節(jié)省。其次,在包裝材料的選擇中要盡可能地選擇能夠及時降解,并且對環(huán)境影響最小的材料進行包裝,如:聚乙烯、EPS 等包裝材料。這些材料在降解過程中不會對環(huán)境造成嚴重的危害,它們是包裝材料的不二之選。最后,包裝材料的選擇依舊要遵循可回收利用的基本原則,通過循環(huán)使用和重復利用,有效減小包裝材料的使用,從而更好地保護環(huán)境[5]。
7 結(jié)論
隨著科學技術(shù)的發(fā)展,市場對于機械產(chǎn)品的要求越來越高。在新時期背景下,機械設計與制造中的綠色設計應重點從節(jié)約能源和保護環(huán)境的角度出發(fā),充分考慮產(chǎn)品的環(huán)境屬性與設計屬性之間的關系,明確保護環(huán)境的設計理念,從而在保證產(chǎn)品應有的功能、使用壽命和質(zhì)量等要求的基礎上,盡可能地設計出更加簡潔、完美和長久的產(chǎn)品。
參考文獻:
[1]?陳瑾.新時期機械設計與制造中的綠色設計法探析[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2020(04):217-218.
[2]?鄒文.機械設計與制造中的綠色設計法探討[J].現(xiàn)代物業(yè)(中旬刊),2019(07):42.
[3]?唐鑫宇.新時期背景下機械設計與制造中的綠色設計法探析[J].黑龍江科技信息,2017(06):27.
[4]?田坤文.解析新時期背景下機械設計與制造中的綠色設計法[J].電子制作,2015(06):191.
[5]?朱耀武.解析新時期背景下機械設計與制造中的綠色設計法[J].科技風,2015(01):183.
作者簡介:曾琳,1991年1月17日出生,女,漢族,山東省濟寧市,本科,專業(yè):測控技術(shù)與儀器(檢測方向),研究方向:機械。
(作者身份證號碼:211121199101170243)