綠色制造過程中需要考慮資源效率與環境方面的影響,從產品設計、制造、包裝、運輸、使用、報廢等全過程入手,保證資源效率的最大化,是新時期加工制造領域得以長遠發展的必然趨勢。
機械產品制造技術發展現狀主要體現在:隨著現代技術的進步,在機械制造工業中結合了微電子,大規模集成電路等技術使得傳統的機械行業得到了飛速的發展。機械制造工業的發展,也使得我國在能源和原材料上產生了巨大的消耗,同時也給環境帶來了極大的破壞。目前,我國很多企業環保意識不強導致在產品加工過程中加劇了環境污染問題。環境的保護是我們每一個人都必須重視的問題,保護環境人人有責,而企業家對保護環境這一行為的重視程度應比普通人更高。但是卻有很多企業家意識淡薄,更有甚者雖然有保護環境的意識但是卻不愿意花代價去承擔保護環境的這份責任。據有關數據統計,全球70%以上的污染物排放都來自于機械制造業。每年所產生的廢棄物高達60億噸左右。現如今制造業所面臨的問題,主要集中在企業缺乏環境保護意識;能源和原材料嚴重的浪費;機械加工過程中對環境的污染較大;機械產品的回收利用率和廢舊率以及再利用率較低。這些已經成為影響機械制造,工業發展的阻力,為了更好地改變這一現狀,綠色制造技術由此產生。
首先是環境友好型。在機械生產的過程中,會需要添加一些必要的工業原料,可能會造成腐蝕和污染,自然環境長時間難以降解。當機械產品生產的同時,也會把具有危害性的物質同時輸出,最常見的包括噪音、廢氣、廢液等。而為了能夠營造良好的生態環境,我國也加大了對其的管理力度,提倡環保型工藝的加工與生產,確保工藝與工藝之間都能夠進行綠色操作,能夠把所產生的廢棄物降低排放量,把可利用的資源進行二次利用,既避免了資源的浪費,又確保了各工藝操作系統的高效性。其次是原料節省型。在機械制造業的發展中,采用節約資源工藝技術,是一種新型的生產技術,能夠從根源問題上有效地做到節約能源資源,無論是對工藝的生產,還是采用的生產技術等,都合理地綜合分析,尤其是對原材料的設計,減輕原材料在使用過程中產生的危害性,使整體的操作都降低了資源的消耗。油霧回收技術。油霧回收將液態油品送回機床重新使用也起到節約生產成本的作用。
綠色制造技術在機械加工中的應用之一是干式切削加工。干式切削加工是指在機械加工時不使用任何冷卻介質而進行的機械加工生產,由于切削生產中,刀具和工件中間的運轉速斷較快,因此溫度會急劇上升,在大量磨損的作用下會直接降低刀具的使用壽命,并且降低加工質量。在干切削加工中,刀具一般都具有高強度、高耐磨、耐高溫的特點,這些特性仍然不能有效解決切削加工對刀具造成的磨損。同時,在干切削加工過程中,還會產生一定的粉塵,不僅會影響到加工質量,還會對操作者的心肺系統造成嚴重的傷害。如果粉塵沒有得到有效的控制,會對生產環境造成污染。雖然干切削沒有使用切削液,不會產生切削液污染,但是會對生產質量以及生產環境產生不良影響。為了改善干切削加工技術,應該對機床、刀具以及工件的工藝系統進行技術改進,最大程度地消除干切削對機械加工造成的不利影響。還可以使用準干式切削,利用精確控制的壓縮空氣攜帶微量油,形成一種油霧,可以通過噴嘴噴到切削表面,也可以通過刀具內孔輸送到切削表面,可代替傳統的冷卻液或者冷卻油,既能降低對環境的污染,又可以保證加工表面的潤滑,提高切削效率。
綠色制造技術在機械加工中的應用之二是對綠色新型切削液的研發與應用。在傳統機械加工作業中,所使用切削液是工業用液體,由多種超強功能助劑所復合調配而成。受到技術因素限制,所研制和使用絕大多數切削液都具有強烈的有毒性與污染性,對生態環境造成嚴重干擾影響,也在機械加工過程中對所接觸設備持續造成腐蝕影響。此外,隨著機械工業技術總體體系的持續優化完善以及各項新型機械加工技術的問世,都在不斷提高對切削液各項性能的要求,傳統的切削液很難符合這類新型技術的加工要求。在這一時代背景下,我國逐漸加大了對新型切削液的研發力度,并取得諸多顯著成果。例如,在當前我國機械加工領域中,使用最為常見的切削液為水基切削液,這類切削液具有良好的冷卻性、清晰性、無毒無味性、低價性、無污染性與設備無腐蝕性等應用優勢。相較于傳統的皂基乳化液而言,克服了防銹效果長、難稀釋等問題難點。
綠色制造技術在機械加工中的應用之三是優質清潔表面技術。機加工過程中根據使用要求不同,加工技術也有著一定區別,對于耐磨性要求高的重要零件,主要采用離子束輔助鍍膜技術,通過沉積原子和轟擊離子相互之間的物理化學作用,在一定時間內和條件下合成各種優質薄膜。新型表面涂裝工藝又可以稱之為自泳涂裝,在生產過程中沒有磷化工藝的發生,整個自動涂裝過程中不涉及重金屬材料的增加,省去后續廢水處理等相關問題,是現代化加工工藝的新發展方向。
總之,綠色制造技術在機械加工中的應用是時代發展的必然趨勢,也是響應我國節能減排政策號召的重要舉措。從長遠的角度考慮,綠色機械加工應該從材料、零部件、加工工藝、輔助用料以及設備等綜合因素出發,研究更加先進的綠色制造技術,最終實現加工時間短、生產效益高、環境污染小、綜合成本低的目的。綠色制造技術應向加工廢液零排放、切削液完全回收的方向發展,真正實現綠色生產。