陳猛
(山東服裝職業學院 271000)
再制造技術定義為:對將要報廢或已經損壞的機械零部件,通過特殊的技術重新塑造,經重塑的零件與設計時的尺寸、外觀、幾何形狀、性能指標及產品質量等保持相近或一致的一種制造技術。損壞或即將報廢的產品通過使用特殊的修復技術,其性能、壽命與可靠性等指標已經完全恢復或大幅提高,節約了資源,降低了成本,以較少的投入實現了較高的回報,達到了節約能耗、綠色環保的目的。再制造技術是制造業發展的重要方向之一,其市場前景十分廣闊[1]。
再制造技術的實施過程通常分為以下幾步:①設備的外觀清洗,外觀清洗是再制造過程的第一步,設備由于已經使用一段時間,零部件的外觀變化,包括形狀、表面磨損、臟污等問題嚴重,只有清潔后才能對再制造的零部件進行確定;②零件拆解,在清潔完成以后,要對目標零部件進行拆解,以便進行下一步操作;③零件的清潔,目標零部件拆解之后對其進行再一次清潔;④零部件檢測,這一環節主要針對目標零件進行外觀及功能上的檢測,以確定再制造的具體工藝流程;⑤目標零件的重塑與修復,清潔與檢測后的目標零部件,經過重塑與修復,恢復其設計之初的外觀以及性能的過程;⑥產品檢驗,再制造后的零件要進行最終的檢驗,以驗證零件是否滿足設計要求[1]。
汽車制造業是一項巨額投入的行業,其加工設備需要智能機械化,檢測設備的投入也相當巨大。在這樣的背景下,汽車零部件一旦發生損壞或報廢,重新更新所產生的費用支出也很大,而再制造技術應用于零部件的修復領域,降低了費用,為汽車維修業增添了活力。據統計,一臺新的發動機其制造成本是再制造成本的7倍以上,可見再制造技術在汽車維修領域有著很大的發展空間。為此我國已經出臺了相關政策及標準,建立了汽車零部件再制造生產基地,促進了再制造技術在汽車維修領域的快速提升與發展。
汽車發動機是汽車的核心設備,是汽車的心臟。如前所述,再造發動機是全新發動機綜合費用的1/7,大大降低了維修成本,經濟效益十分可觀。發動機主要由曲軸、連桿、凸輪軸、活塞、氣缸體及氣缸套等零部件組成。按照再造技術的工藝流程,首先確定再制造目標零件,通過現代的再制造技術對受損零部件表面進行修復,修復的方式主要是鍍層與噴涂技術。發動機修復后按再制造流程進行性能檢驗,并使其充分磨合,以保證其質量與性能[2]。
表面修復與復合技術是再制造的主要技術之一,發動機在使用過程中其活塞周而復始地做功而造成的氣缸內壁磨損是非常嚴重的,發動機的修復與重塑也主要針對其表面修復而進行。再制造表面修復技術主要包括以下幾種。
(1)納米表面修復技術,該技術主要利用納米涂層材料對發動機表面進行修復,納米涂層具有超高的硬度以及強度,極高的韌性與塑性,并有極高的耐溫性能。納米材料通過電刷鍍層的方式,均勻作用于被修復物體的表面,使零部件獲得耐溫、耐磨以及較高的表面光潔品質,達到了其初始設計時的表面性能。納米材料由于其較高的性能,在發動機的軸類表面應用及其廣泛。
(2)噴涂技術,發動機表面的噴涂技術,使用高速的電弧進行修復,其離子的噴射速度較一般噴射速度更快。在較高的離子噴射速度下,電弧離子與發動機表面結合得更加致密,從而提升了被修復物體的表面質量。噴涂技術成本低、性能好、效率高,在發動機再造技術中應用較為廣泛。
(3)表面焊接技術,發動機的表面經過磨損會產生劃傷與凹槽,使用特殊的焊接材料與設備,針對表面凹槽進行修復,還原其表面品質。
(4)潤滑技術,這種潤滑技術是在潤滑劑中添加特殊的納米材料,達到修改受損表面的作用,提高發動機表面的耐磨性能,同時實現較好的潤滑。
再制造技術在汽車其他零部件的應用如下:①汽車輪胎的再制造,輪胎再制造是目前汽車維修行業最為廣泛的應用之一,越來越多的汽車維修企業開始使用經過再制造的輪胎,避免了輪胎報廢帶來的資源浪費,降低了維修成本;②其他汽車零部件的再制造還包括變速器、轉向機、發電機及起動機等,這些部件的再制造已經在我國形成產業規模,并大大降低了維修成本,為汽車維修行業的發展提供了有力支撐。
當前我國對汽車零部件的回收與再利用已經實施了相關的規定與政策,批準多家企業專門進行報廢汽車的回收工作。一輛汽車報廢后一定有很多部件還處于可以利用的狀態,專業的再制造廠家對回收零件進行專業的檢測,并經過再制造流程將廢棄零件變為可以使用的零件,變廢為寶,降低了汽車維修業的能源消耗。
再制造技術是未來制造業發展的趨勢,其未來的發展會向著綠色環保、更高的品質、更高的效率、智能化再制造與服務型等幾大方面發展[2]。再制造技術在滿足市場多元化需求的同時,會推出新的技術,例如:①研發更高品質的表面修復技術,提高對報廢產品的利用率;②智能再制造技術,提高再制造產業的效率,滿足批量化生產的要求,提升效率,降低成本;③發展柔性技術,適應多品種小批量的定制化需求;④節能環保,減少污染,降低能耗;(5)智能再制造技術,人工智能是未來制造行業的發展趨勢,利用機器人的學習技術,開發智能化的機器人用于再制造生產,讓機器替代人,進一步降低能耗,提升效率。
再制造行業是機械制造業中極具潛力的新興產業,其在汽車維修、機械設備制造、機床生產等領域都有著廣泛的應用。再制造產品以其出色的性能、可靠的質量、極低的費用和節能環保等特點,必將在未來制造業的發展中占有一席之地。相信隨著技術的進步,企業的增多,競爭機制的引入,其成本價格會進一步降低,市場前景將更加廣闊。