论文部分内容阅读
[摘要]：废旧机械产品的回收再制造是绿色环境意识制造的重要组成部分，是制造业可持续发展的必然要求。如何高效的对废旧机械产品进行回收再制造，将传统的制造模式转变为可持续发展循环经济模式，对于可持续发展策略的回收再制造发展道路有着重要的现实意。鉴于此，本文就机械产品回收再制造的几个核心问题进行深入的探讨研究。
[关键词]：机械产品 回收 再制造 可持续发展
中图分类号：F407.44 文献标识码：F 文章编号：1009-914X（2012）32- 0052-01
当前，可持续发展已经成为社会一切产业发展的主基调，经济、社会与自然环境和谐、平衡的发展观念已经深入人心，成为人们关注的焦点。废旧机械产品中含有巨大的可再利用资源，蕴含大量的财富。当今世界各种物资的总量中，再生资源加工而成的钢占总产量的45%，铅为40%，锌为30%，铜为35%，铝为22%。随着社会发展，产业技术革新脚步加速，机械产品的升级换代步伐越来越快，过时产品被淘汰，但是这些报废产品中许多关键零部件都可以通过再制造延长使用寿命。因此，通过回收再造是实现废旧机械产品资源化最佳选择，对于建设节约型社会、低碳社会具有重大意义。鉴于此本文就机械产品回收再制造中回收、拆卸、清洗、检测与分类、修复再生和测试与再装配6个主要关键问题进行深入探讨。
一 回收
机械产品在用户使用完成之后，就步入淘汰废弃阶段，在对这些废旧的机械产品进行处理时需要考虑以下几个方面问题：一是，如何建立产品回收服务系统，让用户能够方便地将使用完毕的产品送往回收服务系统，通常可以采用两种渠道：利用现有的零售网络承担废旧产品回收和建立免费收集地。发挥零售商和回收基地力量，将这些废旧的机械产品送往回收拆卸中心。二是，由谁承担收集、拆卸和回收等费用。有三中途径，一种是把后期处理费预算在商品零售价格中；另一种是生产商承担产品后期处理费。第三种是由国家支付。通常情况下，采用的是以上三种途径综合的方法，通过税收和征收费用等形式使各方面都对产品的回收处理负起责任来。三是，废旧回收产品改造后的市场去向。由于废旧回收产品通常上是技术相对落后的，关键部门配件，在回收中通过再生方法，使其延长使用寿命。四是，科学分析废旧产品造成的环境负担和回收的经济性。
二 拆卸
拆卸是再制造生产和回收再利用方式的重要环节，它直接决定产品回收再利用效率及收益的关键核心技术，对于包括再制造在内的废旧机械产品回收再利用方式有着决定性的意义和作用。通过一些物理若干个零部件连接起来。废旧产品拆卸包括两种形式完全拆卸和非完全拆卸。完全拆卸指完整彻底的拆卸到所有零部件能自由组合，非完全拆卸是指仅拆卸指定的零部件，而剩余的零部件的连接组合方式不发生改变。从成本的角度来看，当产品拆卸达到支出大于收益就不合算了，即没有必要进一步再拆了，这就是拆卸的经济性问题，一般来说，拆卸费用越小，零部件单元的回收重用价值就越高。
（一）拆卸的不确定性
产品报废后的结构与初始形态可能不一样，通常有下列因素导致产品拆卸的不确定性问题：连接件老化、零部件结构发生变化、零部件发生损坏。为了减少拆卸的不确定性，必须掌握以下情况：产品的全生命周期的工作环境、全生命周期中的维护情况、连接件的材料及其性能、连接结构可能被拆卸的方式和工具。
（二）拆卸的策略
拆卸产品的方法多种多样，一是，根据目的决定采用分拆类型：如部分拆卸或全部拆卸、破坏性拆卸或非破坏性拆卸。二是，根据不同的回收策略采用不同的拆卸方式，每种拆卸方式的成本支出差异较大，这就要求在进行产品设计时，采用面向拆卸的设计方法，考虑材料的兼容性以利于再生，考虑零部件的连接类型与组装方式，考虑产品拆卸的经济性问题。
三 清洗
再制造清洗是指在再制造过程中，借助于清洗设备将清洗液作用于工件表面，采用机械、物理、化学或电化学方法，去除设备及其零部件表面附着的油脂、锈蚀、泥垢、水垢和积炭等污物，使工件表面达到所要求清洁度的过程。
（一）除油
各种与油接触的零部件在拆卸过程中，都要进行除油污工序，油包括可皂化的油和不可皂化的油两种。可皂化的油是指能与强碱起作用生成肥皂的油，即高分子有机酸盐，如动物油、植物油；不可皂化的油是指不能与强碱起作用，如各种矿物油、润滑油、凡士林和石蜡等，这些油类都不溶于水，但可溶于有机溶剂。去除这些油污，主要是用化学方法和电化学方法。常用的清洗液为有机溶剂和化学清洗液等。
（二）除锈蚀
锈蚀是因为金属表面与空气中氧、水分子以及酸类物质接触而生成的氧化物，通常称为铁锈，如一氧化铁、四氧化三铁等，去锈可采取机械法、化学酸洗法和电化学酸蚀法等。
（三）去水垢
機械产品的冷却系统经过长期使用硬水或含杂质较多的水后，会在冷却器及管道内壁上形成一层黄白色的水垢。水垢可使水管截面缩小，导热系数降低，严重影响冷却系统的正常工作，因此在再制造过程中必须给予清除。清除方法一般采用化学去除法，包括磷酸盐清除法、碱溶液清除法、酸洗清除法等。对于铝合金零件表面的水垢，可尝试用5%的硝酸溶液，或10%～15%醋酸溶液清洗。
（四）除积炭
燃料和润滑油在燃烧过程中不能完全燃烧会形成积炭，并在高温作用下形成的一种由胶质、沥青质、润滑油和炭质等组成的复杂混合物。因此，在零件再制造过程中，必须清除干净表面的积炭。
四 检测方法
废旧机械产品零部件清洗过后，其下一个非常重要的再制造步骤是检测评价拆解和清洗后零件的状况，确定零件的再利用性或者说再制造性。在对废旧零部件进行检测之前，首先，需要确定零部件质量要求的客观标准并以此来判断零部件的状态特征。其次，要开发和应用合适的、经济的检测设备。主要包括涡流、磁粉、渗透和磁记忆效应检测技术。
产品丧失其规定功能的现象称为失效。在机器中，机械零件一般都要承受某种载荷或传递某种运动。在正常的情况下，零件不会丧失规定的功能，机械零件有多种不同的失效形式，概括起来可分成两大类，即整体失效和表面失效。整体失效是指在机械零件受力的整个截面上出现断口或过大的残余变形，使零件丧失规定的功能。表面失效是指过量变形失效、机械零件如果出现不可恢复的过量变形，破坏了正确的几何形状，使零件丧失了规定的功能，零件就失效了。
五 再制造加工
对失效零件的再制造加工，则可利用表面工程技术进行再制造。先进表面再制造技术对于恢复零件的使用性能，提高整机的再制造率具有重要的作用。表面工程是经表面预处理后，通过表面涂覆、表面改性或多种表面工程技术复合处理，改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态等，以获得所需要表面性能的系统工程传统的表面工程技术主要应用于零件材料的改性，以提高其力学和机械性能。先进表面工程技术包括：高速电弧喷涂技术、纳米电刷镀技术、微脉冲特性修复技术等一系列先进技术。
六 测试与再装配
再装配主要是将再制造后的零部件以及替换的新备件装配成再制造品的过程，这个过程采用小批量的装配线，需要与新品生产采用相同的装配工具和装配设备。装配后，需要对每一个再制造机械产品进行功能测试试验，以保证再制造产品的质量性能。
参考文献：
[1] 崔培枝等.产品再制造过程中的清洗技术研究[J].中国表面工程，2006，10.
[2] 朱胜.再制造工程的巨大效益[J].机械加工与自动化，2004，1.
[3] 赵景华.现代工业工程[M].冶金工业出版社，1996.
[关键词]：机械产品 回收 再制造 可持续发展
中图分类号：F407.44 文献标识码：F 文章编号：1009-914X（2012）32- 0052-01
当前，可持续发展已经成为社会一切产业发展的主基调，经济、社会与自然环境和谐、平衡的发展观念已经深入人心，成为人们关注的焦点。废旧机械产品中含有巨大的可再利用资源，蕴含大量的财富。当今世界各种物资的总量中，再生资源加工而成的钢占总产量的45%，铅为40%，锌为30%，铜为35%，铝为22%。随着社会发展，产业技术革新脚步加速，机械产品的升级换代步伐越来越快，过时产品被淘汰，但是这些报废产品中许多关键零部件都可以通过再制造延长使用寿命。因此，通过回收再造是实现废旧机械产品资源化最佳选择，对于建设节约型社会、低碳社会具有重大意义。鉴于此本文就机械产品回收再制造中回收、拆卸、清洗、检测与分类、修复再生和测试与再装配6个主要关键问题进行深入探讨。
一 回收
机械产品在用户使用完成之后，就步入淘汰废弃阶段，在对这些废旧的机械产品进行处理时需要考虑以下几个方面问题：一是，如何建立产品回收服务系统，让用户能够方便地将使用完毕的产品送往回收服务系统，通常可以采用两种渠道：利用现有的零售网络承担废旧产品回收和建立免费收集地。发挥零售商和回收基地力量，将这些废旧的机械产品送往回收拆卸中心。二是，由谁承担收集、拆卸和回收等费用。有三中途径，一种是把后期处理费预算在商品零售价格中；另一种是生产商承担产品后期处理费。第三种是由国家支付。通常情况下，采用的是以上三种途径综合的方法，通过税收和征收费用等形式使各方面都对产品的回收处理负起责任来。三是，废旧回收产品改造后的市场去向。由于废旧回收产品通常上是技术相对落后的，关键部门配件，在回收中通过再生方法，使其延长使用寿命。四是，科学分析废旧产品造成的环境负担和回收的经济性。
二 拆卸
拆卸是再制造生产和回收再利用方式的重要环节，它直接决定产品回收再利用效率及收益的关键核心技术，对于包括再制造在内的废旧机械产品回收再利用方式有着决定性的意义和作用。通过一些物理若干个零部件连接起来。废旧产品拆卸包括两种形式完全拆卸和非完全拆卸。完全拆卸指完整彻底的拆卸到所有零部件能自由组合，非完全拆卸是指仅拆卸指定的零部件，而剩余的零部件的连接组合方式不发生改变。从成本的角度来看，当产品拆卸达到支出大于收益就不合算了，即没有必要进一步再拆了，这就是拆卸的经济性问题，一般来说，拆卸费用越小，零部件单元的回收重用价值就越高。
（一）拆卸的不确定性
产品报废后的结构与初始形态可能不一样，通常有下列因素导致产品拆卸的不确定性问题：连接件老化、零部件结构发生变化、零部件发生损坏。为了减少拆卸的不确定性，必须掌握以下情况：产品的全生命周期的工作环境、全生命周期中的维护情况、连接件的材料及其性能、连接结构可能被拆卸的方式和工具。
（二）拆卸的策略
拆卸产品的方法多种多样，一是，根据目的决定采用分拆类型：如部分拆卸或全部拆卸、破坏性拆卸或非破坏性拆卸。二是，根据不同的回收策略采用不同的拆卸方式，每种拆卸方式的成本支出差异较大，这就要求在进行产品设计时，采用面向拆卸的设计方法，考虑材料的兼容性以利于再生，考虑零部件的连接类型与组装方式，考虑产品拆卸的经济性问题。
三 清洗
再制造清洗是指在再制造过程中，借助于清洗设备将清洗液作用于工件表面，采用机械、物理、化学或电化学方法，去除设备及其零部件表面附着的油脂、锈蚀、泥垢、水垢和积炭等污物，使工件表面达到所要求清洁度的过程。
（一）除油
各种与油接触的零部件在拆卸过程中，都要进行除油污工序，油包括可皂化的油和不可皂化的油两种。可皂化的油是指能与强碱起作用生成肥皂的油，即高分子有机酸盐，如动物油、植物油；不可皂化的油是指不能与强碱起作用，如各种矿物油、润滑油、凡士林和石蜡等，这些油类都不溶于水，但可溶于有机溶剂。去除这些油污，主要是用化学方法和电化学方法。常用的清洗液为有机溶剂和化学清洗液等。
（二）除锈蚀
锈蚀是因为金属表面与空气中氧、水分子以及酸类物质接触而生成的氧化物，通常称为铁锈，如一氧化铁、四氧化三铁等，去锈可采取机械法、化学酸洗法和电化学酸蚀法等。
（三）去水垢
機械产品的冷却系统经过长期使用硬水或含杂质较多的水后，会在冷却器及管道内壁上形成一层黄白色的水垢。水垢可使水管截面缩小，导热系数降低，严重影响冷却系统的正常工作，因此在再制造过程中必须给予清除。清除方法一般采用化学去除法，包括磷酸盐清除法、碱溶液清除法、酸洗清除法等。对于铝合金零件表面的水垢，可尝试用5%的硝酸溶液，或10%～15%醋酸溶液清洗。
（四）除积炭
燃料和润滑油在燃烧过程中不能完全燃烧会形成积炭，并在高温作用下形成的一种由胶质、沥青质、润滑油和炭质等组成的复杂混合物。因此，在零件再制造过程中，必须清除干净表面的积炭。
四 检测方法
废旧机械产品零部件清洗过后，其下一个非常重要的再制造步骤是检测评价拆解和清洗后零件的状况，确定零件的再利用性或者说再制造性。在对废旧零部件进行检测之前，首先，需要确定零部件质量要求的客观标准并以此来判断零部件的状态特征。其次，要开发和应用合适的、经济的检测设备。主要包括涡流、磁粉、渗透和磁记忆效应检测技术。
产品丧失其规定功能的现象称为失效。在机器中，机械零件一般都要承受某种载荷或传递某种运动。在正常的情况下，零件不会丧失规定的功能，机械零件有多种不同的失效形式，概括起来可分成两大类，即整体失效和表面失效。整体失效是指在机械零件受力的整个截面上出现断口或过大的残余变形，使零件丧失规定的功能。表面失效是指过量变形失效、机械零件如果出现不可恢复的过量变形，破坏了正确的几何形状，使零件丧失了规定的功能，零件就失效了。
五 再制造加工
对失效零件的再制造加工，则可利用表面工程技术进行再制造。先进表面再制造技术对于恢复零件的使用性能，提高整机的再制造率具有重要的作用。表面工程是经表面预处理后，通过表面涂覆、表面改性或多种表面工程技术复合处理，改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态等，以获得所需要表面性能的系统工程传统的表面工程技术主要应用于零件材料的改性，以提高其力学和机械性能。先进表面工程技术包括：高速电弧喷涂技术、纳米电刷镀技术、微脉冲特性修复技术等一系列先进技术。
六 测试与再装配
再装配主要是将再制造后的零部件以及替换的新备件装配成再制造品的过程，这个过程采用小批量的装配线，需要与新品生产采用相同的装配工具和装配设备。装配后，需要对每一个再制造机械产品进行功能测试试验，以保证再制造产品的质量性能。
参考文献：
[1] 崔培枝等.产品再制造过程中的清洗技术研究[J].中国表面工程，2006，10.
[2] 朱胜.再制造工程的巨大效益[J].机械加工与自动化，2004，1.
[3] 赵景华.现代工业工程[M].冶金工业出版社，1996.