綠色理念在機械設計制造中的應用研究

李博

摘 要：綠色設計是在設計與制造中不會造成環境污染實現對環境的保護，降低對資源的浪費，應用綠色理念進行產品設計要在保證產品功能的基礎上降低生產成本，盡可能降低環境污染實現綠色設計理念，本文簡述了機械設計制造中綠色理念的應用價值，并對綠色理念在機械設計制造中的應用進行了探討，希望可以為促進機械設計制造的可持續發展提供一份參考。

關鍵詞：綠色理念;機械設計;機械制造;可持續發展

綠色理念下的機械設計是一種生態設計意識，其主要內涵是在制造中對自然資源進行再循環利用，從而降低對環境的影響，近些年綠色理念的滲透與應用越發廣泛，與傳統的機械設計制造相比，融入綠色理念能夠結合自然環境與合理選擇原料等方面優化設計制造，減少原料的損耗，滿足持續性發展要求。

一、機械設計制造中綠色理念的應用價值

傳統的環保設計存在較多不足之處，如資源利用率低、廢品處理經驗不足等等，不但浪費了自然資源，也在一定程度上損害了環境，而高科技的發展使人們逐漸意識到保護環境的重要性，綠色設計理念也在機械設計制造中得到了廣泛應用。綠色設計理念是在進行機械設計的基礎上提高資源利用率，實現可持續發展目標，降低廢物排放在最大程度上減少機械更換，提高產品的使用壽命，降低報廢量，綠色機械設計理念彰顯了環境意識設計，通過對自然環境的利用和機械的循環利用實現保護資源目標。傳統的機械產品設計都是以產品功能為基本屬性，先進行市場分析通過圖紙設計確定方案，并經過反復修改最終進行生產，此種設計理念制造周期較長，且后期拆卸困難無法進行回收，進而造成了資源的浪費，而綠色機械設計理念能夠發揮傳統設計優勢，并具有降低原料損耗的優勢，其推廣與應用具有較高價值[1]。

二、綠色理念在機械設計制造中的應用

（一）在機械設計、材料選擇、液壓系統中的應用

首先機械設計在機械制造中具有重要作用，決定了機械的性能與壽命，在機械設計中滲透綠色理念，要從產品的經濟性、環保性等多方面進行考慮，使機械產品具有可回收性及可拆卸性，降低對環境污染。如在設計可拆卸模塊時可以劃分成不同模塊，即使某一個模塊發生了損壞，也無需更換整個設備更換相應損壞模塊即可，這種設計既能提高材料利用率又在一定程度上延長了機械使用壽命。傳統的機械設計中通常會忽視可回收性，而綠色理念下的機械設計要充分考慮產品可回收性，借鑒綠色機械設計數據庫中的數據提高機械產品的可回收性，減少對能量的損耗。其次材料的選擇在機械設計制造中同樣占有重要地位，綠色理念下的機械設計制造選材要考慮其環保性，傳統的選材通常只重視工藝性能忽視安全性，以至于常常會應用含有特殊物質的鉛、汞等有害材料污染環境。而綠色選材要在滿足機械設計性能要求的基礎上確保材料的可用性，從材料的結構、形狀、產品工作環境需求等多方面合理選擇耐高溫、耐腐蝕、耐沖擊的材料。最后是在液壓系統設計中的應用，傳統的機械產品液壓系統常常會發生漏油等現象污染環境，應用綠色理念進行機械設計需要考慮液壓系統的環保性，做好預防性措施，綜合考慮液壓系統的回收利用實現生態保護目標，或是充分考慮噪聲污染情況，通過設計噪聲控制系統對噪聲進行管控在最大程度上降低噪聲污染[2]。

（二）在機械制造技術、制造工藝及視覺環境中的應用

我國傳統的機械制造技術相對落后沒有融入綠色理念缺乏必要技術支撐，致使資源浪費嚴重，而綠色理念的滲透與應用衍生了綠色生產制造技術，如在進行機械制造時利用綠色激光再造技術通過激光對破損的零部件進行再制造，既能實現綠色環保又能循環利用材料節約能源，對推動機械制造的可持續性發展有著積極作用。綠色工藝是指在機械制造中融入綠色理念節約能源，綠色工藝在機械設計制造中的應用能夠有效避免資源浪費，例如：將工業機器人技術應用于機械加工、焊接、噴涂等生產制造過程中，減小加工余量提高機械制造質量降低在制造過程中產生的電能消耗，或是利用微量潤滑切削加工技術提高切削效果，采用無毒綠色切削液來降低對環境產生的危害[3]。在機械設計制造中要充分考慮機械產品的形態，尤其是自然形態和人工形態，綠色理念下的機械產品設計需要結合產品自然融合性將其對自然的破壞降到最低，并避免應用高污染機械材料保障材料的綠色性，考慮產品的解構情況，由于不同材料具有不同的結構形態以及受力點，又需要保障產品的支撐性，因此，在計過程中要進行結構重組優化實現低碳性目標。另外，要結合綠色理念進行綠色處理，是指對所回收的產品進行下一個周期的循環利用實現對產品零部件的綠色再制造，利用再制造技術恢復產品性能，提高資源利用率，保證在投入成本最小的情況下實現最佳性能目標，進而提高機械制造的經濟效益，也可以通過采取無毒害、可回收的材料進行綠色包裝，對剩余材料或廢棄物集中銷毀、分解，以此減少對環境的破壞。

三、結論

綜上所述，機械制造行業的發展需要進行產品創新，尤其是新時代更加強調對生態環境的保護，因此，在機械設計制造中要合理滲透綠色理念，在設計、材料選擇、液壓系統中、機械制造技術、制造工藝及視覺環境中的有效應用綠色理念，形成機械制造業的發展新格局。

參考文獻

[1]李新亭.綠色理念在機械設計制造中的滲透分析[J].內燃機與配件，2021（22）：170-171.

[2]陳澍.綠色理念在機械設計制造中的應用研究[J].內燃機與配件，2021（18）：194-195.

[3]黎靚.綠色環保理念下的工業機械設計思路探討[J].造紙裝備及材料，2021，50（09）：14-16.