機械設計中綠色技術運用

劉麗萍

煙臺汽車工程職業學院機電系，山東煙臺 265500

1 綠色技術的概念

綠色技術是現代機械設計中的一種新型設計方式。在以前傳統機械生產中大量產生有害氣體和污染物。而綠色技術能替換原來的資源與原材料，降低對環境污染的問題。所以現在機械設計中的綠色技術是機械設計中應該優先考慮。綠色技術成為機械設計中的一個重要環節。綠色技術具有可拆卸性、可回收性、可重復利用性等多種特質。綠色技術從產品的概念設計、生產運用和以后的重復回收都涉及到了產品的每一個環節。這樣綠色技術從根本上防止了環境污染，保證了產品的可持續利用性，節約了原材料，這是機械設計中綠色技術的基本思路。

2 綠色技術與傳統技術的差異

在傳統技術過程中，生產者只是注重產品的功能、質量、壽命等一些問題。是為了直接滿足消費者的需求而生產的，忽視了對環境產生的破壞問題。傳統技術下的產品能源浪費嚴重，可回收率十分低。綠色技術在產品的整個壽命周期階段都貫穿著環保和綠色的設計理念。綠色技術十分注重產品在制造、銷售和產品使用廢棄后，每一個環節對環境產生的影響。同時也展現了綠色技術具有很高的經濟效益性。綠色技術有一套系統化的設計程序，其中包括：減少污染排放、環境污染的鑒定、環境問題的提出等方案。綠色技術不同于傳統技術的生產目標，它包含了除傳統生產技術目標外的防止環境污染源的產生和優良的原材料運用管理。這樣就最大限度的減少了廢棄物產生，也同時增加了零件或者材料在綠色技術運用下的使用周期和可重復利用性。通常綠色技術有三個主要階段：一是全程跟蹤材料流動，保證材料的流入和流出之間相互平衡；二是對一切特殊的產品或不同的種類分配環境費用評估其確實價值；三是對整個產品進行系統性的評估和研究，從產品的整體環境考慮。所以綠色技術的優越性在于要求設計者在整個設計思路上要把低消耗、易拆卸和可重復利用作為設計目標。

3 綠色技術的分析

3.1 原料選擇與包裝設計

在現代機械設計當中，如何選擇合適的材料成為綠色技術的重要組成部分，而且這也是機械設計中運用綠色技術的一項重要的手段。綠色技術和傳統機械設計下選擇原材料的方式有所不同。對選擇材料的程序和步驟也有所改變，不僅要選擇具有良好性能的原材料，在產品制造的過程中。對其包裝設計業、還要盡可能的減少污染排放，提高產品的可回收率。當然在包裝設計的時候也要符合可再利用、可自然降解等特點。綠色技術下的包裝不會對人體健康產生危害。有利于提高其競爭力。

3.2 產品的可拆卸和可回收性

現在的機械設計中，一般只考慮零部件方便裝配性。對產品的可拆卸性考慮較小，當代機械的生產設計是把機械的可拆卸性作為產品設計的基本準則。這就方便以后當產品廢棄后有利于零部件的拆卸，對零部件進行可再生重復利用，起到了非常明顯的環境保護和節約能源的作用。在設計機械產品的時候就要考慮材料的可回收性、處理方式、以及相關結構工藝性問題。這樣可以獲得優良的原材料，更好的發揮綠色技術的作用，做到了節約材料減少環境污染。

3.3 生產成本的分析

在整個機械設計的過程中，傳統機械技術與綠色機械技術的成本分析與評估是存在差異的。因為在產品生產最初的階段，綠色技術就要考慮到產品的再回收性、產品的可拆卸性和環境成本等因素。所以綠色技術在生產的每一個環節都要考慮成本。這樣綜合起來才能使機械產品更加具有競爭力更加趨向綠色化，從而達到環境保護和經濟效益互利互惠的目的。

4 綠色產品設計的特點

在產品的設計過程中，傳統產品的生命周期是指產品的設計、制造過程直至廢棄的所有階段，而產品廢棄后的各個環節并沒有被考慮。綠色設計技術下的產品在除整個生命周期和生產各個階段外，還包括產品廢棄后的拆卸回收、處置等每一個環節都進行了充分的考慮，起到了節約資源和保護生態的作用。綠色產品設計技術從整體上優化了產品性能，使組成產品的零部件和材料得到充分有效地利用，減少了對材料資源及能源的需求，減緩了資源消耗，使其合理地、可持續化的使用。 能從源頭上減少環境污染，大量降低了污染源的產生，有力的保護了環境和資源的可持續性。保護自然生態系統的平衡和實現可持續發展是綠色技術設計的核心價值所在。綠色技術可以減小環境負荷，提高產品的競爭力。

5 綠色技術在機械設計中的運用

5.1 干切削和微機械技術

伴隨著社會經濟發展和科學技術不斷提升，在越來越的機械設計中把綠色設計加入其中。干切削技術就是在綠色技術下的一次重要的變革，它改善了現有的濕切削技術。這也是一種全新的產業清潔技術，它在加工過程中不會使用切削液，這樣就從源頭上杜絕了污染。在整個制造過程中對環境保護有著巨大作用。這種技術同時也簡化了相關機械裝置，降低了生產成本。同時制造過程中產生的切屑也干凈清潔方便對其進行回收，綠色技術現在已經成功運用到實際加工中。以細微加工的微機械技術也屬于綠色技術，這種技術主要是在納米尺度范圍內進行加工。使得產品具有精密度高、體積重量小和能源資源消耗少等優勢。這種技術可以廣泛運用到機械生產中去，減少了對環境的污染和提高了產品的競爭力。

5.2 虛擬快速成型設計技術

在如今的機械設計中，可模擬現實產品的綠色技術正在被積極的研究和利用。這種技術主要是模擬三維圖形生成、利用高分辨率的顯示從達到生成逼真的三維虛擬環境。這種技術在產品的設計上不會消耗資源，不會產生相應的實際產品。這樣同原來的設計方式相比，這種技術更具時效性和高度集成性，提升產品的質量和開發速度有十分積極的意義。這些綠色技術不斷推動整個機械產業的發展并且描繪出了廣闊的發展前景。

6 綠色技術的內容及其方法

綠色產品技術主要包括：對材料的選擇和管理、產品具有的可拆卸性設計、產品可重復回收性等。綠色技術能把原材料中的有害和無害材料分別開，這樣十分有效的延長了產品的使用壽命。還能充分把一些有用部分及時回收，再進行一定的工藝加工。這樣就把環境的影響程度大大減少。綠色技術也充分考慮到材料本身的可回收性、重復利用的價值、回收處理方法等。綠色設計的方法主要有：模塊化設計、產品組合設計、綠色環保包裝設計、循環利用設計等等。產品的模塊化設計是指在特定的范圍內把不同功能或相同功能的不同性能、不同規格的產品進行一定基礎的分析。然后規劃出一系列的功能模塊，同模塊的自主選擇可以構成不同的機械產品。這樣就滿足了不同的消費需要，板塊設計可以有效解決產品的品種規格、設計周期和生產成本之間的矛盾。迅速提高產品的更新換代的時間，有力的提升了產品自身的質量，方便了產品日后拆卸與回收。綠色設技術大大提高了產品的競爭力。循環設計同樣也指可回收設計，綠色技術在進行產品設計初期的時候，就會充分考慮到產品的零部件可回收性，回收的價值大小等一系列回收問題。從而以最小的能源消耗和環境代價作為產品的設計思路。

7 結論

在科技日新月異的今天，綠色技術被廣泛運用于工業設計中是不可阻擋的時代潮流。這是機械化設計的進程的必然選擇，也是必經之路。綠色技術的運用保障了經濟的可持續發展，有利于環境生態不受破壞和能源浪費。也是以后機械制造企業的立足資本，運用綠色技術具有極大的現實意義。可以提高產業生產效率，促進經濟與環境的和諧發展，但也要掌握正確的綠色技術理念和方法，遵循一定的規律才能更好的把綠色技術運用到機械設計中去，并不斷的去完善、認識和理解綠色技術才能系統化的更好利用它

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