再制造工程技術

再制造工程技術摘要：再制造不但能延長產(chǎn)品的使用壽命，提高產(chǎn)品技術性能和附加值，還可以為產(chǎn)品的設計、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廢舊產(chǎn)品實施高技術修復和改造的產(chǎn)業(yè)，它針對的是損壞或將報廢的零部件在性能失效分析、壽命評估等分析的基礎上，進行再制造工程設計，采用一系列相關的先進制造技術，使再制造產(chǎn)品質量達到或超過新品。汽車零部件“再制造”主要是通過運用先進的清洗、修復和表面處理等技術，使廢舊零部件達到與新產(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%，磨損補償僅需本體材料1-2%，“再制造”的零部件質量和性能就能達到或超過原型新品，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，達到資源節(jié)約和環(huán)境保護的目的。再制造不但能延長產(chǎn)品的使用壽命，提高產(chǎn)品技術性能和附加值，還可以為產(chǎn)品的設計、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。而更為關鍵的是，有關專家指出，“再制造”零部件的生產(chǎn)成本相當?shù)?，其使用價值和新品相當，但價格只有新品的一半以下。如果大面積投入市場，將有效解決汽車維修成本過高的難題，為車主減負。據(jù)了解，國家發(fā)改委已經(jīng)首批通過14家汽車零部件再制造“試點企業(yè)”，并規(guī)定目前只針對廢舊汽車“五大總成”零部件進行“再制造”?！对僦圃飚a(chǎn)業(yè)前景與投資預測分析報告》顯示，2010年5月，國家發(fā)展和改革委員會等11部門31日聯(lián)合發(fā)文宣布，我國將以汽車發(fā)動機、變速箱、發(fā)電機等零部件再制造為重點，把汽車零部件再制造試點范圍擴大到傳動軸、機油泵、水泵等部件；同時，推動工程機械、機床等再制造，大型廢舊輪胎翻新。再制造是一個物理過程，比如，用舊了的發(fā)動機，經(jīng)過一番修復、改造后，最后裝成的仍然是一臺發(fā)動機，而不是別的什么的。由此看來再制造不同于廢舊物資回收利用。再制造也具有化學過程的特征。雖然舊的發(fā)動機經(jīng)再制造后仍是發(fā)動機，但是它的原材料或構件已經(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。再制造的本質是修復，但它不是簡單的維修。再制造的內核是采用制造業(yè)的模式搞維修，是一種高科技含量的修復術，而且是一種產(chǎn)業(yè)化的修復，因而再制造是維修發(fā)展的高級階段，是對傳統(tǒng)維修概念的一種提升和改寫。汽車發(fā)動機再制造發(fā)動機再制造技術也稱發(fā)動機專業(yè)修復技術,它主要以舊發(fā)動機或不能使用的發(fā)動機為原材料通過一系列幾乎完全與新機相同的加工工藝使發(fā)動機的零部件恢復尺寸和精度后，重新組裝成完整的發(fā)動機的特殊過程。在這個過程中，將發(fā)動機完全拆解、清洗，按照制造原廠家的技術要求對基礎零部件缸體、缸蓋、曲軸、連桿等.進行檢測和檢查，再按照嚴格的技術要求進行修復，對于易損壞件如軸承、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。發(fā)動機再制造生產(chǎn)工藝發(fā)動機再制造在ERP中的實現(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)原材料的正常采購物流外，其主要生產(chǎn)物流過程包括:回收、拆卸、清洗、檢測、再制造、裝配、整機測試、包裝、銷售?；厥铡；厥湛蛻舻膹U舊發(fā)動機，它常與以舊換新業(yè)務相聯(lián)系?；厥杖霂鞎r對舊機進行檢驗評估其性能和價格。拆卸、清洗、分類。將舊機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:化學清洗、超聲波清洗、研磨、噴砂等使零件達到一定的清潔度。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，也可以進入產(chǎn)品再制造生產(chǎn)線生成再制造產(chǎn)品，如:進氣管總成、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或升級的零件，如:缸體總成、連桿總成、曲軸總成、缸蓋總成等;第三類目前無法修復或經(jīng)濟上不合算，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。利用先進表面技術(如納米加工)進行表面尺寸恢復，使表面性能優(yōu)于原來零件，或者采用機加工技術重新加工，保證再制造的發(fā)動機達到標準的公差要求。裝配。將全部檢驗合格的上述零部件與替換的新零件(采購或自制)，按照新品生產(chǎn)要求裝配成再制造發(fā)動機。當發(fā)動機需要改裝或者升級(如排放標準升級由歐II到汽油機改柴油機)，可更換、增加零部件，以實現(xiàn)發(fā)動機的功能或性能的升級。整機測試。對再制造發(fā)動機按照新發(fā)動機的標準進行整機性能指標測試必須對每一臺再制造的發(fā)動機都進行整機測試,而不是抽檢，以滿足新發(fā)動機設計要求。噴漆和包裝。對發(fā)動機外表噴漆和包裝入庫。銷售。按照客戶要求銷售發(fā)貨，開具發(fā)票，收回應收帳款。發(fā)動機再制造技術納米電刷鍍技術由于納米材料具有優(yōu)異的力學性能，可用于制造超硬、高強、高韌超塑性材料和高性能陶瓷及高韌、高硬涂層，不僅能夠獲得質量優(yōu)良的原材料，而且可以采用表面工程技術對零部件進行維修或再制造，獲得高性能的零件或備品配件。在納米材料的彌散強化作用下，獲得的納米復合鍍層表現(xiàn)出比單一快速鎳刷鍍層更好的性能。納米復合電刷鍍技術可用于進行裝備零部件表面損傷的修復、新品零部件表面的強化和防護，有望在汽車發(fā)動機的軸承、軸類零件的磨損部位得到應用。高速電弧噴涂技術電弧噴涂技術是熱噴涂技術的一種，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，可以應用于磨損零件的修復和強化。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；涂層的結合強度顯著提高，涂層的孔隙率和表面粗糙度低。高速電弧噴涂具有優(yōu)質、高效、低成本的特點，在汽車發(fā)動機再制造中具有廣闊的應用前景。納米固體潤滑干膜技術表面減摩技術的應用，能夠提高汽車裝備中的機械設備運行可靠性，延長使用壽命，減少維修次數(shù)。固體潤滑干膜技術是一種新型減摩技術，能夠在高溫、高負荷、超低溫、超高真空、強氧化還原和強輻射等環(huán)境條件下有效潤滑。納米固體潤滑技術通過在固體潤滑干膜中添加潤滑和抗磨作用的納米粒子，改善固體潤滑干膜的潤滑、耐磨損性能，能夠在常規(guī)油脂不宜使用的特殊環(huán)境下實現(xiàn)有效潤滑，并且沒有油脂潤滑所存在的污染及漏油等問題。3.再制造發(fā)動機的優(yōu)點1） 發(fā)動機再制造是高級形式的廢品資源化，符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，利國利民。2） 發(fā)動機再制造是勞動密集型企業(yè)，在我國發(fā)展發(fā)動機再制造行業(yè)乃至形成汽車各總成再制造產(chǎn)業(yè)，可為我國的就業(yè)提供新的增長領域。3） 采用發(fā)動機再制造技術，使其成為產(chǎn)業(yè)，可以規(guī)范我國汽車維修行業(yè)，并與國際維修通行做法接軌，避免我國發(fā)動機大修中出現(xiàn)的質量無保障，浪費嚴重、污染嚴重等問題。4） 由于再制造零部件質優(yōu)價廉，質量和新品完全一樣，是國外汽車配件市場主要貨源之一。在我國發(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） 稅率高我國發(fā)動機再制造屬全新行業(yè)，目前還未列入廢舊品再生目錄，無法享受稅收優(yōu)惠政策，而且由于廢舊發(fā)動機的購買很難獲取增值稅發(fā)票，而再制造發(fā)動機銷售則按17%納稅，導致實際稅收比正常企業(yè)還高。2） 獲取廢舊發(fā)動機存在困難國家相關政策要求換下的廢舊發(fā)動機砸碎回爐，而這些廢舊發(fā)動機恰恰是發(fā)動機再制造行業(yè)的原材料，這嚴重制約了該行業(yè)的發(fā)展。3） 與我國當前汽車維修行業(yè)管理存在沖突。目前國內對廢發(fā)動機采取報廢回爐，對舊發(fā)動機則采用修理或大修；而發(fā)動機再制造這一國外通行的汽車維修方式是將廢、舊發(fā)動機作為原材料進行專業(yè)化、批量再制造，再制造發(fā)動機成品分銷各地維修企業(yè)，由維修企業(yè)服務用戶。這一國外的通行做法對我國而言，存在發(fā)動機換號問題。因各地公安交管部門對此項業(yè)務不認識，使業(yè)務的開展受到制約。激光再制造技術再制造工程是以產(chǎn)品全壽命周期理論為指導的工程實踐。裝備的論證、設計、制造、使用、維修、回收的全部費用稱作全壽命周期費用，傳統(tǒng)上只重視裝備的“前半生，（這個周期僅占20?40%的費用），而往往忽略了“后半生”，即使用、維修和報廢階段的費用。鐵冶金行業(yè)是國家的基礎行業(yè)，同時屬于國家的重工業(yè)，且其設備繁雜、種類多、噸位重。由于摩擦、磨損等各種原因的存在，要維持設備的正常運轉，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已使用設備的再制造修復對降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益具有積極的促進作用，且降低成本的空間很大。其中激光再制造技術對做好備品備件的修理、修復工作，對企業(yè)節(jié)能降耗具有非?，F(xiàn)實的意義。一、激光再制造技術的主要特點?激光加工是無接觸加工，對工件無直接沖擊，因此無機械變形；?激光加工過程中無”刀具”磨損，無”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)加工最小；?由于激光束易于導向、聚焦、實現(xiàn)方向變換，極易與數(shù)控系統(tǒng)配合及對復雜工件進行加工，因此它是一種極為靈活的加工方法；?生產(chǎn)效率高，加工質量穩(wěn)定可靠，經(jīng)濟效益和社會效益好；二、 激光加工的優(yōu)勢激光具有的寶貴特性決定了激光在加工領域中存在的優(yōu)勢：由于它是無接觸加工，并且高能量激光束的能量及其移動速度均可調，因此可以實現(xiàn)多種加工的目的。它可以對多種金屬、非金屬加工，特別是可以加工高硬度、高脆性、及高熔點的材料。激光加工過程中無“刀具”磨損，無“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對密閉容器內的工件進行各種加工。由于激光束易于導向、聚集實現(xiàn)作各方向變換，極易與數(shù)控系統(tǒng)配合和對復雜工件進行加工，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、質量可靠、經(jīng)濟效益好。三、 激光再制造技術的主要種類激光淬火與毛化激光淬火技術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以上，當激光移開后，由于仍處于低溫的內層材料的快速導熱作用，使受熱表層快速冷卻到馬氏體相變點以下，進而實現(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到2毫米以上。激光熔覆與合金化激光熔覆技術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。對于冶金行業(yè)軋輥、導位、輸送輥、夾送輥、剪刃等大量易損件來說，激光熔覆與合金化技術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，生產(chǎn)成本增加有限。顯然，合金粉末的設計、選擇與使用正確與否是該項技術能否成功的關鍵。激光焊接激光焊接是激光材料加工技術應用的重要方面之一。其原理是將高強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。由于其獨特的優(yōu)點，已成功地應用于微、小型零件的精密焊接中。如目前我國鋼鐵行業(yè)處于主導地位的典型冷軋工藝路線是：轉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，帶材焊接設備必不可少。在運行過程中，先行鋼帶與后行鋼帶必需進行焊接，才能保證生產(chǎn)線的連續(xù)作業(yè)。硅鋼板帶在線運行時，需經(jīng)多次“S”型彎曲變形和承受一