淺談機床再制造與表面工程技術

【摘要】：針對現代工業發展進程中的機床再制造技術，對現有的廢舊機床進行升級改造。提出了機床再制造的內涵與意義。表面粘涂修補技術等幾種表面工程技術的技術特點，研究了它們在廢舊機床再制造中的應用，賦予了廢舊機床新的生命周期。

【關鍵詞】：廢舊機床；再制造；表面工程

1.我國現有機床情況分析

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、技術性或功能性淘汰，約占每年我國新機床產量的一半左右。

2.國內外廢舊機床再制造的發展情況分析

目前，國內外對產品再制造的評價決策、再制造生產計劃與控制、逆向物流、拆卸、表面工程技術等仍處于發展初期，而且大多還停留在維修、數控化改造等階段，存在不少問題，如缺乏專門針對機床再制造方案設計、工藝設計的方法等。機床再制造方案的優劣直接影響到機床再制造的成本、質量、時間等，機床再制造方案的評價是提高機床再制造質量以及更有效實現廢舊機床資源的最優化重用而迫切需要解決的關鍵技術之一。

3.再制造

再制造是一個物理過程，比如，用舊了的發動機，經過一番修復、改造后，最后裝成的仍然是一臺發動機，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。

再制造也具有化學過程的特征。雖然舊的發動機經再制造后仍是發動機，但是它的原材料或構件已經脫胎換骨，而且再制造的產品不是“二手貨”，而是一種全新的產品，所以再制造也不等于一般的原材料循環利用。再制造的本質是修復，但它不是簡單的維修。再制造的內核是采用制造業的模式搞維修，是一種高科技含量的修復術，而且是一種產業化的修復，因而再制造是維修發展的高級階段，是對傳統維修概念的一種提升和改寫。“全壽命周期”這個概念就是由再制造生發的。通常我們說產品壽命周期，指的就是產品的制造、使用和報廢處理三個階段，再制造產業誕生后，產品的壽命周期就不僅要考慮上述三個階段，而且在產品設計時就充分考慮產品維護以及采用包括再制造在內的先進技術對報廢產品進行修復和再造，從而產品性能和價值得以延續。換言之，在全壽命周期概念中，應該報廢的產品其壽命并未終結，經過再制造之手，它可以再度使用，因而產品的全壽命周期鏈條就拉長為產品的制造、使用、報廢、再制造、再使用、再報廢。再制造不但能延長產品的使用壽命，提高產品技術性能和附加值，還可以為產品的設計、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品的全壽命周期。業內人士認為，最大限度地挖掘制造業產品的潛在價值，讓能源資源接近“零浪費”，這就是發展再制造產業的最大意義所在。

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構件及其他有利用價值的零部件，采用現代先進制造技術對其進行修復達到標準要求，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，重組成技術先進的新機床后成為可以進入市場流轉商品。這中過程就是機床再制造。

廢舊機床的再制造工程是以產品的全壽命周期設計和管理為指導，以優質、高效、節能、環保為目標，以先進技術和產業化為手段，恢復或改造廢舊機床的一系列技術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業化，它的成本僅是新品的50%左右，節能60 %，節材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展循環經濟、實現可持續發展的重要組成部分，是值得迅速發展的新興研究領域和新興產業。

5.機床再制造過程中的修復問題

機床不同部件或零件采用不同的修復手段。機床床身、立柱、工作臺：在經過長期的使用后，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等問題，因此也可采用機械加工法進行恢復。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進行修復。微脈沖電阻焊技術能夠對零件的局部損傷進行修復。

6.表面工程技術在廢舊機床再制造中的應用

表面粘涂修補技術機床在運行過程中要承受振動、沖擊、磨損以及外界腐蝕，經常發生一些緊固件松動，軸承磨損，齒輪配合出現松動，嚴重影響了機床的正常運轉。這些問題如果不能徹底解決，必然會影響生產效率，而且容易出現事故。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，應用受限制。在這種情況下，可以采用表面粘涂修補技術能有效地解決該問題。

電刷鍍作為專門技術大約成型于20世紀40年代的歐洲。而我國最早的工業應用出現于20世紀50年代。電刷鍍技術以其設備輕便、操作簡單、鍍液種類多、應用范圍廣等一系列優點，在設備維修中表現出強大的生命力，是機械零件修復和強化的有效手段。而現在所采用的納米復合電刷鍍技術是在電刷鍍技術基礎上，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生共沉積，從而獲得具有特定優異性能復合鍍層。

納米復合電刷鍍技術與傳統的電刷鍍相比，它的鍍層組織更致密，且耐磨性能、高溫性能更好，對環境污染小，成本低廉、較高的經濟效益和技術效果好，因此具有廣泛的適用性。

7.結束語

機床再制造符合我國循環經濟和低碳經濟的發展要求，對于提升我國量大面廣、技術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也是一種綠色的環保技術，因為它節約了大量的人力、物力和財力，可加快我國機械設備由機械化向信息化的邁進，實現環境和經濟的雙贏。

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