再制造工程技術(shù)

再制造工程技術(shù)摘要：再制造不但能延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命，提高產(chǎn)品技術(shù)性能和附加值，還可以為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、改造和維修提供信息，最終以最低的成本、最少的能源資源消耗完成產(chǎn)品的全壽命周期。關(guān)鍵詞：汽車再制造工程；激光再制造。再制造基本概念再制造是一種對(duì)廢舊產(chǎn)品實(shí)施高技術(shù)修復(fù)和改造的產(chǎn)業(yè)，它針對(duì)的是損壞或?qū)?bào)廢的零部件在性能失效分析、壽命評(píng)估等分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行再制造工程設(shè)計(jì)，采用一系列相關(guān)的先進(jìn)制造技術(shù)，使再制造產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到或超過新品。汽車零部件“再制造”主要是通過運(yùn)用先進(jìn)的清洗、修復(fù)和表面處理等技術(shù)，使廢舊零部件達(dá)到與新產(chǎn)品相同的性能。這意味著，如果能'繼承”老產(chǎn)品附加值的70%，磨損補(bǔ)償僅需本體材料1-2%，“再制造”的零部件質(zhì)量和性能就能達(dá)到或超過原型新品，總體成本不超過新品50%。如此迅速的廢物利用，將節(jié)能60%、節(jié)材70%以上，達(dá)到資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)的目的。再制造不但能延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命，提高產(chǎn)品技術(shù)性能和附加值，還可以為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、改造和維修提供信息，最終以最低的成本、最少的能源資源消耗完成產(chǎn)品的全壽命周期。而更為關(guān)鍵的是，有關(guān)專家指出，“再制造”零部件的生產(chǎn)成本相當(dāng)?shù)?，其使用價(jià)值和新品相當(dāng)，但價(jià)格只有新品的一半以下。如果大面積投入市場(chǎng)，將有效解決汽車維修成本過高的難題，為車主減負(fù)。據(jù)了解，國(guó)家發(fā)改委已經(jīng)首批通過14家汽車零部件再制造“試點(diǎn)企業(yè)”，并規(guī)定目前只針對(duì)廢舊汽車“五大總成”零部件進(jìn)行“再制造”?！对僦圃飚a(chǎn)業(yè)前景與投資預(yù)測(cè)分析報(bào)告》顯示，2010年5月，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)等11部門31日聯(lián)合發(fā)文宣布，我國(guó)將以汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、發(fā)電機(jī)等零部件再制造為重點(diǎn)，把汽車零部件再制造試點(diǎn)范圍擴(kuò)大到傳動(dòng)軸、機(jī)油泵、水泵等部件；同時(shí)，推動(dòng)工程機(jī)械、機(jī)床等再制造，大型廢舊輪胎翻新。再制造是一個(gè)物理過程，比如，用舊了的發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)過一番修復(fù)、改造后，最后裝成的仍然是一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，而不是別的什么的。由此看來(lái)再制造不同于廢舊物資回收利用。再制造也具有化學(xué)過程的特征。雖然舊的發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)再制造后仍是發(fā)動(dòng)機(jī)，但是它的原材料或構(gòu)件已經(jīng)脫胎換骨而且再制造的產(chǎn)品不是“二手貨”，而是一種全新的產(chǎn)品，所以再制造也不等于一般的原材料循環(huán)利用。再制造的本質(zhì)是修復(fù)，但它不是簡(jiǎn)單的維修。再制造的內(nèi)核是采用制造業(yè)的模式搞維修，是一種高科技含量的修復(fù)術(shù)，而且是一種產(chǎn)業(yè)化的修復(fù)，因而再制造是維修發(fā)展的高級(jí)階段，是對(duì)傳統(tǒng)維修概念的一種提升和改寫。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)再制造發(fā)動(dòng)機(jī)再制造技術(shù)也稱發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè)修復(fù)技術(shù),它主要以舊發(fā)動(dòng)機(jī)或不能使用的發(fā)動(dòng)機(jī)為原材料通過一系列幾乎完全與新機(jī)相同的加工工藝使發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件恢復(fù)尺寸和精度后，重新組裝成完整的發(fā)動(dòng)機(jī)的特殊過程。在這個(gè)過程中，將發(fā)動(dòng)機(jī)完全拆解、清洗，按照制造原廠家的技術(shù)要求對(duì)基礎(chǔ)零部件缸體、缸蓋、曲軸、連桿等.進(jìn)行檢測(cè)和檢查，再按照嚴(yán)格的技術(shù)要求進(jìn)行修復(fù)，對(duì)于易損壞件如軸承、活塞環(huán)、活塞、墊片等.在裝配中使用原廠配件，然后組裝成整機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)再制造生產(chǎn)工藝發(fā)動(dòng)機(jī)再制造在ERP中的實(shí)現(xiàn)主要由其特殊的生產(chǎn)工藝和物流過程決定，除了生產(chǎn)原材料的正常采購(gòu)物流外，其主要生產(chǎn)物流過程包括:回收、拆卸、清洗、檢測(cè)、再制造、裝配、整機(jī)測(cè)試、包裝、銷售。回收?；厥湛蛻舻膹U舊發(fā)動(dòng)機(jī)，它常與以舊換新業(yè)務(wù)相聯(lián)系?；厥杖霂?kù)時(shí)對(duì)舊機(jī)進(jìn)行檢驗(yàn)評(píng)估其性能和價(jià)格。拆卸、清洗、分類。將舊機(jī)全部拆卸為部件或零件，在清洗過程中根據(jù)零件的用途和材料,采用不同的清洗方法，如:化學(xué)清洗、超聲波清洗、研磨、噴砂等使零件達(dá)到一定的清潔度。拆解后的零件可分為四類。第一類完好件，指舊機(jī)拆卸判定為可直接再利用的零部件,既可以作為備件使用，也可以進(jìn)入產(chǎn)品再制造生產(chǎn)線生成再制造產(chǎn)品，如:進(jìn)氣管總成、前后排氣支管、油箱底殼等;第二類可再制造零部件指通過再制造加工恢復(fù)或升級(jí)的零件，如:缸體總成、連桿總成、曲軸總成、缸蓋總成等;第三類目前無(wú)法修復(fù)或經(jīng)濟(jì)上不合算，可循環(huán)利用的零件.如:主軸瓦、氣缸。第四類易損件是指那些目前無(wú)法通過再利用、再制造和再循環(huán)回收其資源的零件。再制造加工。利用先進(jìn)表面技術(shù)(如納米加工)進(jìn)行表面尺寸恢復(fù)，使表面性能優(yōu)于原來(lái)零件，或者采用機(jī)加工技術(shù)重新加工，保證再制造的發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的公差要求。裝配。將全部檢驗(yàn)合格的上述零部件與替換的新零件(采購(gòu)或自制)，按照新品生產(chǎn)要求裝配成再制造發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)需要改裝或者升級(jí)(如排放標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)由歐II到汽油機(jī)改柴油機(jī))，可更換、增加零部件，以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的功能或性能的升級(jí)。整機(jī)測(cè)試。對(duì)再制造發(fā)動(dòng)機(jī)按照新發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行整機(jī)性能指標(biāo)測(cè)試必須對(duì)每一臺(tái)再制造的發(fā)動(dòng)機(jī)都進(jìn)行整機(jī)測(cè)試,而不是抽檢，以滿足新發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)要求。噴漆和包裝。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)外表噴漆和包裝入庫(kù)。銷售。按照客戶要求銷售發(fā)貨，開具發(fā)票，收回應(yīng)收帳款。發(fā)動(dòng)機(jī)再制造技術(shù)納米電刷鍍技術(shù)由于納米材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能，可用于制造超硬、高強(qiáng)、高韌超塑性材料和高性能陶瓷及高韌、高硬涂層，不僅能夠獲得質(zhì)量?jī)?yōu)良的原材料，而且可以采用表面工程技術(shù)對(duì)零部件進(jìn)行維修或再制造，獲得高性能的零件或備品配件。在納米材料的彌散強(qiáng)化作用下，獲得的納米復(fù)合鍍層表現(xiàn)出比單一快速鎳刷鍍層更好的性能。納米復(fù)合電刷鍍技術(shù)可用于進(jìn)行裝備零部件表面損傷的修復(fù)、新品零部件表面的強(qiáng)化和防護(hù)，有望在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的軸承、軸類零件的磨損部位得到應(yīng)用。高速電弧噴涂技術(shù)電弧噴涂技術(shù)是熱噴涂技術(shù)的一種，也是表面工程的重要組成部分。采用高速電弧噴涂技術(shù)能夠制備耐磨涂層、防腐涂層、防滑涂層等各種性能的涂層，可以應(yīng)用于磨損零件的修復(fù)和強(qiáng)化。新型高速電弧噴涂與普通電弧噴涂相比，粒子速度顯著提高，霧化效果明顯改善；涂層的結(jié)合強(qiáng)度顯著提高，涂層的孔隙率和表面粗糙度低。高速電弧噴涂具有優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的特點(diǎn)，在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)再制造中具有廣闊的應(yīng)用前景。納米固體潤(rùn)滑干膜技術(shù)表面減摩技術(shù)的應(yīng)用，能夠提高汽車裝備中的機(jī)械設(shè)備運(yùn)行可靠性，延長(zhǎng)使用壽命，減少維修次數(shù)。固體潤(rùn)滑干膜技術(shù)是一種新型減摩技術(shù)，能夠在高溫、高負(fù)荷、超低溫、超高真空、強(qiáng)氧化還原和強(qiáng)輻射等環(huán)境條件下有效潤(rùn)滑。納米固體潤(rùn)滑技術(shù)通過在固體潤(rùn)滑干膜中添加潤(rùn)滑和抗磨作用的納米粒子，改善固體潤(rùn)滑干膜的潤(rùn)滑、耐磨損性能，能夠在常規(guī)油脂不宜使用的特殊環(huán)境下實(shí)現(xiàn)有效潤(rùn)滑，并且沒有油脂潤(rùn)滑所存在的污染及漏油等問題。3.再制造發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)1） 發(fā)動(dòng)機(jī)再制造是高級(jí)形式的廢品資源化，符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，利國(guó)利民。2） 發(fā)動(dòng)機(jī)再制造是勞動(dòng)密集型企業(yè)，在我國(guó)發(fā)展發(fā)動(dòng)機(jī)再制造行業(yè)乃至形成汽車各總成再制造產(chǎn)業(yè)，可為我國(guó)的就業(yè)提供新的增長(zhǎng)領(lǐng)域。3） 采用發(fā)動(dòng)機(jī)再制造技術(shù)，使其成為產(chǎn)業(yè)，可以規(guī)范我國(guó)汽車維修行業(yè)，并與國(guó)際維修通行做法接軌，避免我國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)大修中出現(xiàn)的質(zhì)量無(wú)保障，浪費(fèi)嚴(yán)重、污染嚴(yán)重等問題。4） 由于再制造零部件質(zhì)優(yōu)價(jià)廉，質(zhì)量和新品完全一樣，是國(guó)外汽車配件市場(chǎng)主要貨源之一。在我國(guó)發(fā)展再制造行業(yè)可替代假冒產(chǎn)品和新品，從根本上解決汽車配件市場(chǎng)假、亂、差局面，并有效遏制廢舊拼裝車現(xiàn)象。4.目前面臨的困難1） 稅率高我國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)再制造屬全新行業(yè)，目前還未列入廢舊品再生目錄，無(wú)法享受稅收優(yōu)惠政策，而且由于廢舊發(fā)動(dòng)機(jī)的購(gòu)買很難獲取增值稅發(fā)票，而再制造發(fā)動(dòng)機(jī)銷售則按17%納稅，導(dǎo)致實(shí)際稅收比正常企業(yè)還高。2） 獲取廢舊發(fā)動(dòng)機(jī)存在困難國(guó)家相關(guān)政策要求換下的廢舊發(fā)動(dòng)機(jī)砸碎回爐，而這些廢舊發(fā)動(dòng)機(jī)恰恰是發(fā)動(dòng)機(jī)再制造行業(yè)的原材料，這嚴(yán)重制約了該行業(yè)的發(fā)展。3） 與我國(guó)當(dāng)前汽車維修行業(yè)管理存在沖突。目前國(guó)內(nèi)對(duì)廢發(fā)動(dòng)機(jī)采取報(bào)廢回爐，對(duì)舊發(fā)動(dòng)機(jī)則采用修理或大修；而發(fā)動(dòng)機(jī)再制造這一國(guó)外通行的汽車維修方式是將廢、舊發(fā)動(dòng)機(jī)作為原材料進(jìn)行專業(yè)化、批量再制造，再制造發(fā)動(dòng)機(jī)成品分銷各地維修企業(yè)，由維修企業(yè)服務(wù)用戶。這一國(guó)外的通行做法對(duì)我國(guó)而言，存在發(fā)動(dòng)機(jī)換號(hào)問題。因各地公安交管部門對(duì)此項(xiàng)業(yè)務(wù)不認(rèn)識(shí)，使業(yè)務(wù)的開展受到制約。激光再制造技術(shù)再制造工程是以產(chǎn)品全壽命周期理論為指導(dǎo)的工程實(shí)踐。裝備的論證、設(shè)計(jì)、制造、使用、維修、回收的全部費(fèi)用稱作全壽命周期費(fèi)用，傳統(tǒng)上只重視裝備的“前半生，（這個(gè)周期僅占20?40%的費(fèi)用），而往往忽略了“后半生”，即使用、維修和報(bào)廢階段的費(fèi)用。鐵冶金行業(yè)是國(guó)家的基礎(chǔ)行業(yè)，同時(shí)屬于國(guó)家的重工業(yè)，且其設(shè)備繁雜、種類多、噸位重。由于摩擦、磨損等各種原因的存在，要維持設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，每年將消耗大量的備品備件。因此，減少備品備件的消耗和對(duì)已使用設(shè)備的再制造修復(fù)對(duì)降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益具有積極的促進(jìn)作用，且降低成本的空間很大。其中激光再制造技術(shù)對(duì)做好備品備件的修理、修復(fù)工作，對(duì)企業(yè)節(jié)能降耗具有非?，F(xiàn)實(shí)的意義。一、激光再制造技術(shù)的主要特點(diǎn)?激光加工是無(wú)接觸加工，對(duì)工件無(wú)直接沖擊，因此無(wú)機(jī)械變形；?激光加工過程中無(wú)”刀具”磨損，無(wú)”切削力”作用于工件；?激光加工過程中，激光束能量密度高，加工速度快，并且是局部加工，對(duì)非激光照射部位沒有或影響極小。因此，其熱影響的區(qū)域小，工件熱變形小后續(xù)加工最??；?由于激光束易于導(dǎo)向、聚焦、實(shí)現(xiàn)方向變換，極易與數(shù)控系統(tǒng)配合及對(duì)復(fù)雜工件進(jìn)行加工，因此它是一種極為靈活的加工方法；?生產(chǎn)效率高，加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益好；二、 激光加工的優(yōu)勢(shì)激光具有的寶貴特性決定了激光在加工領(lǐng)域中存在的優(yōu)勢(shì)：由于它是無(wú)接觸加工，并且高能量激光束的能量及其移動(dòng)速度均可調(diào)，因此可以實(shí)現(xiàn)多種加工的目的。它可以對(duì)多種金屬、非金屬加工，特別是可以加工高硬度、高脆性、及高熔點(diǎn)的材料。激光加工過程中無(wú)“刀具”磨損，無(wú)“切削力”作用于工件。激光加工過程中，激光束能量密度高，加工速度快，并且是局部加工，對(duì)非激光照射部位沒有影響或影響極小。因此，其熱影響區(qū)小，工件熱變形小，后續(xù)加工量小。它可以通過透明介質(zhì)對(duì)密閉容器內(nèi)的工件進(jìn)行各種加工。由于激光束易于導(dǎo)向、聚集實(shí)現(xiàn)作各方向變換，極易與數(shù)控系統(tǒng)配合和對(duì)復(fù)雜工件進(jìn)行加工，因此是一種極為靈活的加工方法。使用激光加工生產(chǎn)效率高、質(zhì)量可靠、經(jīng)濟(jì)效益好。三、 激光再制造技術(shù)的主要種類激光淬火與毛化激光淬火技術(shù)是利用聚焦后的激光束入射到鋼鐵材料表面，使其溫度迅速升高到相變點(diǎn)以上，當(dāng)激光移開后，由于仍處于低溫的內(nèi)層材料的快速導(dǎo)熱作用，使受熱表層快速冷卻到馬氏體相變點(diǎn)以下，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工件的表面相變硬化。如大型軋輥表面激光熔凝淬火的最大淬硬層深度可以達(dá)到2毫米以上。激光熔覆與合金化激光熔覆技術(shù)是采用激光束在選定工件表面熔覆一層特殊性能的材料，以改善工件表面性能的工藝。對(duì)于冶金行業(yè)軋輥、導(dǎo)位、輸送輥、夾送輥、剪刃等大量易損件來(lái)說，激光熔覆與合金化技術(shù)的最大好處是將軋輥的整體合金化變成表面合金化或者熔覆，使軋輥等易損件的使用壽命大幅度提高的同時(shí)，生產(chǎn)成本增加有限。顯然，合金粉末的設(shè)計(jì)、選擇與使用正確與否是該項(xiàng)技術(shù)能否成功的關(guān)鍵。激光焊接激光焊接是激光材料加工技術(shù)應(yīng)用的重要方面之一。其原理是將高強(qiáng)度的激光輻射至金屬表面，通過激光與金屬的相互作用，使金屬熔化形成焊接。由于其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，已成功地應(yīng)用于微、小型零件的精密焊接中。如目前我國(guó)鋼鐵行業(yè)處于主導(dǎo)地位的典型冷軋工藝路線是：轉(zhuǎn)爐冶煉一爐外精煉一初軋開坯一熱連軋一酸洗一冷軋一退火一平整一鍍鋅（錫）一成產(chǎn)品。在此典型的冷軋工藝中，帶材焊接設(shè)備必不可少。在運(yùn)行過程中，先行鋼帶與后行鋼帶必需進(jìn)行焊接，才能保證生產(chǎn)線的連續(xù)作業(yè)。硅鋼板帶在線運(yùn)行時(shí)，需經(jīng)多次“S”型彎曲變形和承受一