近年来,再制造技术是维修发展的高级阶段,是先进制造的重要组成,是废旧产品高技术修复、改造的产业化;再制造具有“两型社会、五六七”的特征。我国经济社会发展对再制造具有十分迫切的需求,再制造的初步应用也已取得了非常明显的节能减排效果。
国际上,美国的再制造体系较完善,近10年来,中国的再制造发展迅猛,在再制造的政策法规、产业实践及基础研究方面成绩斐然,已成为世界再制造中心之一。再制造的未来发展可概括为“探索再制造的科学基础,创新再制造的关键技术,制定再制造的行业标准”
再制造出现,完善了全寿命周期的内涵,使得产品在全寿命周期的末端,即报废阶段,不再“一扔了之”成为固体垃圾。再制造不仅可使废旧产品起死回生,还可很好地解决资源节约和环境污染问题。因此,再制造是对产品全寿命刷期的延伸和拓展,赋予了废旧产品新的寿命,形成了产品的多寿命刷期循环。这是面向循环经济的再制造的重要理论成果。
再制造的研究内容非常广泛,贯穿产品的全寿命周期,体现着深刻的基础性和科学性。在产品设计阶段,要考虑产品的再制造性设计;在产品的服役至报废阶段,要考虑产品的全寿命周期信息跟踪:在产品的报废阶段,要考虑产品的非破坏性拆解、低排放式物理清洗,要进行零部件的失效分析及剩余寿命演变规律的探索,要完成零部件失效部位的具有高结合强度和良好摩擦学性能的表面涂层的设计、制备与加工,以及对表面涂层和零部件尺寸超差部位的机械平整加工及质量控制等。
中国的再制造给予装备维修和表面工程发展起来,主要以尺寸慧慧和性能提升法为主,旧件再制造效率高,效益更显著。
中国的再制造取得了更显著的成效。以再制造200万台斯太尔发动机计,既可以节省金属153万吨,节点29亿度,回收附加值646亿元,实现利税58亿元,减少二氧化碳排放12万吨。
目前,国内针对工业设备的修复问题有过诸多方法,高分子材料、激光熔覆、金属锁技术等多种方法,但是,作为高分子复合材料技术一直在钢铁、煤炭、能源等多个行业中表现良好,能够作为再制造技术的典范服务国内工业生产。
以钢铁行业轧机牌坊修复为例,热轧机械设备的工况十分恶劣,特别是轧机在工作过程中,轧制冷却水遇到红灼的钢坯迅速雾化,夹带着从钢坯表面脱落的氧化铁粉末向四周喷射。轧辊通过轴承座对牌坊形成较大冲击,使轧机机架牌坊内侧窗口面、机架牌坊底面等均出现不同程度的腐蚀磨损。
当前应用的再制造修复技术:
1、机械加工去除法。即在线通过机加工方法清除牌坊表面受损层加工出配合面,通过加大平衡缸的衬板厚度或加垫片的方式来达到要求精度。(使用该方法修复后使用一段时间后又会出现磨损,还要再次进行机械加工。多次机加工后对牌坊强度和刚度产生不利影响,该方法不能从根本上修复磨损)
2、需要补焊后在现场机加工,加工出结合面。(大面积堆焊容易造成牌坊受热应力变形、弯曲。且修复好之后 结合面和衬板长期配合受冲击、腐蚀又会出现磨损。也不能根本上解决磨损,且工期长。消耗了企业大量人力、物力、财力。)
3、激光熔覆与传统堆焊、喷涂、电镀相比,激光熔覆具有稀释度小、组织致密、涂层与基体结合好、适合熔覆材料多、粒度及含量变化大等特点,因此激光熔覆技术应用前景十分广阔,但是往往因为造价高,工期长等原因无法在短时间内完成修复。
传统修复设备问题不能在现场快速有效的解决,机加工环节浪费了较多的时间,通常的修复方式修复时间比使用高分子修复材料现场修复需要更长时间。高分子复合材料现场修复从机加工环节节省了时间。传统检修所需的维修劳务费用、设备运输和机加工费用等综合费用较现场修复高,同时受现场空间的局限较大,但修复精度较高。 4、福世蓝复合材料修复法
高分子材料用在轧机机架修复上,不需要昂贵而费时的现场加工。高分子材料修复工艺按照轧机机架窗口的当前集合形状将其直接粘附在轧机机架上,来创造一个最佳的衬垫安装表面,有效地保证修复后的配合面。另外福世蓝产品具备优越的粘着力,可以牢固附着在金属基材表面,长期工作而不会脱落;产品自身具有极高的抗压强度,在轧制力作用下,材料也不会损坏;独特的高分子结构赋予材料良好的抗冲击性能,可以吸收轴承座对牌坊的冲击,避免了磨损的产生;同时产品具有良好的耐腐蚀性能,可使牌坊表面免受冷却水的侵蚀。比其他传统技术、激光熔覆技术操作更简单、成本更低。
5、福世蓝再制造金属锁技术
福世蓝金属缝补技术是利用专用工具延裂纹方向成排钻孔攻丝,旋入特殊设计的螺钉,使螺钉与裂纹两侧金属以及螺钉之间互相咬合,产生强大的压力和拉紧力,将裂纹两侧的金属紧紧拉合在一起,实现裂纹的永久性修复;而福世蓝金属锁技术是通过专用工具横跨裂纹钻出规定几何形状的孔,然后嵌入特殊材质的金属锁片,通过金属锁片与裂纹两侧金属的紧密嵌合,将裂纹两侧金属连接在一起,保证设备的修复质量。同时,针对设备材质厚、结构复杂、裂缝较长等多种情况也可以选择缝补与金属锁两种方法进行施工,保证修复效果。在修复后的金属缝合区域采用密封剂进行密封,以防止出现渗漏
(采用复合材料法修复设备磨损)
近年来,再制造是维修发展的高级阶段,是先进制造的重要组成,是废旧产品高技术修复、改造的产业化。福世蓝科技集团所采用的的高分子复合材料修复技术正是帮助工业企业实现再制造循环利用的有效手段,该技术的推出符合国家大力提倡发展的政策导向,成功解决了传统方法修复慢、效果差的诸多痛点,为中国工业企业开启循环再制造之路提供了强大的技术保障。