管勁浩
(威海職業學院 機電工程系,山東 威海 264200)
綠色機械加工技術的應用與發展建議
管勁浩
(威海職業學院 機電工程系,山東 威海 264200)
如今,人們環保意識越來越強,而怎樣在機械加工中實現生態環境保護,達到綠色可持續成為社會發展的重要研究課題。綠色機械加工的出現能夠提升加工質量與效果,具有重要作用。對此,筆者根據實踐研究經驗,就綠色機械加工技術的應用與發展建議進行簡要分析。
綠色;機械加工技術;應用與發展;建議分析
綠色機械加工技術其核心與根本目的是降低對環境的破壞,在確保生產質量與效果的基礎上節約資源、保護環境、保護人們的身體健康。傳統機械加工技術中利用的切削液必須要投入較多人力支持、化學原料、水、油料等,并結合要求操作。其中,切削液成本投入就占據機械制造構件生產費用的18%,刀具占5%。而綠色機械加工的出現徹底打破這一問題,盡可能地節約資源與保護環境,也是該技術的突出特征。此外,切削液的利用對生態環境具有直接影響。因為切削液構成元素是不同化學原料組成,如果將未經過處理的切削液直接排入河流中,將會造成水體污染,嚴重影響可持續戰略目標的實現。
伴隨著人們環保意識的提高,機械生產加工引起了人們重視。針對機械加工制造行業現階段有幾項環節的研究。首先,減小機械加工內的切削摩擦達到環境保護;其次,關于切削液自身的無毒無害研究;最后,研究切削冷卻潤滑劑與低摩擦切削技術降低對生態環境的影響,進而實現綠色機械加工生產。
(1)高速與超高速干式切削技術。20世紀90年代,一些國家已經開始投入到干式切削技術研究中,提出在機械加工制造過程中無需冷卻與潤滑液體。同時,進一步對機械制造內部構件優化,進而提升加工生產效率,減小對環境的污染。不過這種切削形式也僅是一種概念性的模擬技術。如果不利用切削液狀態下,想要實現機械加工生產中對模具的冷卻與潤滑要求,需要干式切削技術具有較高的技術水平,其中包含較多內容。例如:工具切削形式、切削條件等都需要著重考量。1931年,國外有專家提出高速切削理念,這種切削形式能夠減小削力、降低機械加工中的受熱變形、提升機械加工生產效果與質量,為完成干式切削奠定了基礎。在我國有關技術發展上有待進一步研究。因此,在研發時還需要注重考量可持續問題,其中包含:切削液形式、擠壓抗磨劑、抗霧劑、基礎油選擇等。潤滑劑內其主要物質就是基礎油,而基礎油是由礦物油、合成油、植物油構成。太陽能是一種可再生資源,植物油儲備豐富。因此,基于資源與污染角度而言,植物油無毒無害作為切削液材料較為適合;針對抗煙霧劑可以利用聚異丁烯類化學物質;利用豬血清作為極抗壓磨劑。
(2)綠色機械加工切削液研發。綠色機械加工形式主要是在生產加工中實現綠色、環保、無毒無害,秉承著高標準、高技術原則的干式切削形式。受傳統影響因素制約,這種技術仍然處于研究階段,未走向市場發展,綠色機械加工形式的完成具有一定困難。想要打破這一瓶頸,首先需要對切削液進行研究。綠色機械加工切削液劃分為3個時期。首先,結合機械加工準確度將其刀具材料、切削值等為影響基礎。針對4種類型與不同小類型再次進行選擇,最后選出最佳類型。其次,利用若干微小類的切削液潤滑性、冷卻性、污染性為特點基礎進行不同小類型特殊選擇。
(3)無污染冷卻潤滑技術。現階段,受技術水平影響,干式切削技術仍然在研究階段,未完全推向市場。在機械加工生產階段,以往的切削技術存在諸多不足,特別是生態環境的影響尤為嚴重。而新型冷卻技術的研究彌補了傳統技術的不足,對生產質量與切削具有重要作用。與干式和切削液切削技術相近的最小量潤滑切削技術,其原理是在生產加工中使用少量潤滑劑進而達到高質量、高效率的效果,有利于對資源的有效利用,同時減少了對刀具的損壞,延長使用年限。
(1)綠色機械加工液。伴隨著科學技術的發展,通過利用自然降解劑、冷風、水等材料條件下,按照規定操作流程就能夠生成一個新的綠色機械加工業,即:微量油膜附水滴技術。經過實驗與實踐研究得出:該種技術對資源、水體、環境等具有保護效果,能夠達到零排放效果。在今后發展中,在綠色機械加工液技術的應用下,將走向現代化機械工業模式。
(2)環境保護。相對以往的機械加工技術,綠色加工技術能夠減小對環境的破壞。綠色機械加工技術能夠達到“零排放”效果,并且盡可能地降低有毒化學試劑的參入量。利用冷風自然降解的油劑、水就能夠達到切削液的二次使用。另一方面,利用綠色加工技術也降低了傳統冷卻與廢棄油液的處理,節省電力能源20%左右。
綜合分析,綠色機械加工技術呈現多元化形式,其自身具有諸多優勢與特點。因此,在未來發展中應注重對其特點與優勢進行挖掘,利用其核心技術達到零污染、零排放的效果。
[1]周爍愷.綠色機械加工技術的應用與發展[J].南方農機,2017,(1).
[2]呂建功.試分析綠色機械加工技術的應用與發展[J].科技風,2016,(13).
管勁浩(1963-),男,山東威海人,大學本科,高級工程師,主要研究方向:機械工藝與檢測。