機械設計與制造的綠色設計法論文

機械設計與制造的綠色設計法論文

　　1.綠色設計的內涵

　　在機械產(chǎn)品的設計階段，就應充分考慮到產(chǎn)品在使用廢棄后的回收利用性以及可拆卸性。

　　(2)綠色設計法提出了生產(chǎn)企業(yè)與產(chǎn)品設計者應在節約資源和保護環(huán)境上主動(dòng)承擔起一定的社會(huì )責任。尤其對于大型或大量的機械產(chǎn)品制造，企業(yè)在加工生產(chǎn)這些產(chǎn)品的同時(shí)，還應在可能的范圍內，主動(dòng)承擔產(chǎn)品的回收與再次利用的義務(wù)。

　　(3)在人類(lèi)資源日益枯竭，生存環(huán)境不斷惡化的新時(shí)期背景下，綠色設計法是對傳統設計理念和設計方法的創(chuàng )新與改良，體現了人們對環(huán)境及資源的重視，以及對整個(gè)機械產(chǎn)品設計學(xué)科認識的深化。

　　2.機械設計與制造中綠色設計的主要內容

　　2.1綠色材料的選擇與管理

　　綠色材料即可回收、可再生，且對環(huán)境污染較小、低能耗的材料。因此在機械設計中應首先選用環(huán)境兼容性好的材料與零部件，并盡量避免選用有輻射性、有毒或有害的材料。要求所用材料能夠有利于回收、再利用、再制造或易于降解，從而實(shí)現機械制造業(yè)在資源利用率方面的上升，實(shí)現可持續發(fā)展。同時(shí)，在機械設計與制造中，還應當盡量減少所選用材料的種類(lèi)，從而降低產(chǎn)品在廢棄后的回收成本。例如:模具材料的綠色程度對最終產(chǎn)品的綠色性能有著(zhù)重要的影響，可通過(guò)舍棄過(guò)往對材料表面進(jìn)行化學(xué)處理的方法，而改用物理方法實(shí)現防腐與脫模;選用對環(huán)境危害較小的鎳磷鍍代替電鍍鉻;用不銹鋼材料來(lái)加工防腐模具來(lái)代替電鍍的方式等等。

　　2.2拆卸性設計

　　在傳統的設計方法中多數只是考慮到產(chǎn)品的可裝配性，而較少考慮到產(chǎn)品的拆卸性。綠色設計中著(zhù)重要求將拆卸性作為機械設計與制造中，產(chǎn)品結構設計評價(jià)的一個(gè)重要準則，從而使產(chǎn)品在報廢以后，能夠對其零部件實(shí)現高效且不加破壞的拆卸，以便有利于材料和零部件的重新利用與循環(huán)再生，進(jìn)而達到保護環(huán)境和節省資源的目的。拆卸性設計的基本原則主要包括以下幾點(diǎn):第一，應實(shí)現產(chǎn)品零件的多功能性，從而降低應拆卸零部件的數目以及拆卸時(shí)的工作量;第二，應避免在設計時(shí)，對有相互影響的材料進(jìn)行組合，盡量避免零部件的污損;第三，在機械設計與制造中，應減少零件的多樣性，并努力向著(zhù)零件的標準化、模塊化和系列化方向發(fā)展。

　　2.3可回收性設計

　　可回收性設計是指在設計中，充分考慮到產(chǎn)品各零件回收再利用的可能性，以及相應的回收處理方法和回收費用等問(wèn)題�？苫厥招栽O計一般包括兩種途徑，即零部件的再利用和原材料的再循環(huán)，在當前鑒于材料再循環(huán)的困難與高昂的成本，因此較為合理的可回收性設計應重點(diǎn)突出零部件的再利用�？苫厥招栽O計的主要措施包括了以下幾點(diǎn):在機械設計與制造中，盡量使用可重新利用的材料;使用對環(huán)境影響較小的材料，例如可再生材料、易回收材料以及無(wú)毒無(wú)害材料等;對于已使用過(guò)的零部件進(jìn)行再加工和翻新等措施。

　　2.4綠色產(chǎn)品的成本分析

　　在對機械制造業(yè)中綠色產(chǎn)品的成本分析，應與傳統的成本分析有所區別，在綠色產(chǎn)品設計的初期，即綜合考慮到產(chǎn)品在回收、再利用上的性能。因此在作綠色產(chǎn)品的成本分析時(shí)，必須考慮到產(chǎn)品拆卸、污染物替代、特殊產(chǎn)品相應的環(huán)境成本以及重復利用成本等等。綠色產(chǎn)品的成本分析應在每一次設計選擇時(shí)進(jìn)行，以便于設計出的產(chǎn)品更突出綠色環(huán)保性，且成本更低。

　　2.5綠色產(chǎn)品的設計數據庫

　　綠色產(chǎn)品的設計數據庫應詳細包括了產(chǎn)品壽命周期中與經(jīng)濟性、環(huán)境性等相關(guān)的一切數據，如材料成分、各類(lèi)材料對環(huán)境的影響數值、材料的自然降解周期、人工費用以及機械制造中裝配、銷(xiāo)售和使用所產(chǎn)生的附加數量與環(huán)境的影響值等等。因此綠色產(chǎn)品的設計數據庫對了機械產(chǎn)品的設計與制造過(guò)程都有著(zhù)舉足輕重的影響與作用。

　　2.6綠色產(chǎn)品的包裝設計

　　對綠色產(chǎn)品的包裝設計，應重點(diǎn)突出以下幾方面原則:首先應材料最省，即綠色產(chǎn)品的包裝在滿(mǎn)足銷(xiāo)售、保護以及提供充足信息功能的前提下，所適應材料應最少且文明適度的包裝;其次，應盡量選用可回收或易于降解，且對人體無(wú)毒害性的包裝材料，例如使用EPS、聚乙烯產(chǎn)品等在大自然中易于自然分解且不會(huì )污染環(huán)境的材料;最后，所選用的包裝材料應易于再循環(huán)和回收利用，通過(guò)再循環(huán)使用和重復使用的包裝，從而提高包裝物的生命周期，有效降低包裝廢棄物的出現。

　　3.總結

　　在我國加入WTO以及可利用資源日益枯竭的新時(shí)期背景下，機械設計與制造中的綠色設計應重點(diǎn)從節約能源和保護環(huán)境的角度出發(fā)，并充分體現以自然為本的設計思想，從而在保證產(chǎn)品應有的功能、使用壽命和質(zhì)量等要求的基礎上，近可能的設計出更加簡(jiǎn)潔、完美和長(cháng)久的產(chǎn)品。