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绿色制造:持久环境与商店优惠

“绿色制造”已成为美国最大行业的许多人使用的常见短语。它是由Goodwin College定义为“制造业内部生产流程的更新以及在制造领域内的环保行动。”花时间进行重新思考日期的流程可以节省您的时间,金钱,并帮助您作为最先进的业务建立您的声誉。建立环保加工过程是创造环保业务的正确方向的巨大飞跃。

绿色的田野与灌木

绿色制造是该行业顺理成章的下一步。

如何开始绿色制造

迈向更可持续的机械车间和绿色制造的第一步,是对设施的环境影响进行评估。最常用的制造过程环境影响评价方法是生命周期评价(LCA)。ISO 14040将LCA定义为汇编和评价产品系统在其整个生命周期内的投入、产出和潜在环境影响。

4个问题要问自己:

  1. 目标定义和范围——我在这次调查中试图达到什么目的?
  2. 库存分析 - 量化输入(能量,水,材料等)和产出(空气排放,废水)是什么?
  3. 影响评估 - 这些事情如何影响环境?
  4. 口译——我可以改变什么来使我的流程更高效、更环保?

有数据库可用于帮助库存分析。这些数据库收集诸如进料速率,切割速度,刀具直径,切割时间,冷却剂特性等信息,然后计算所有材料,以及能量输入和输出。

了解切削液的影响

切割液很可能是您机器店内的污染物数量,并正在妨碍实现绿色制造的方式。根据现代制造工艺,北美制造商于2002年消耗了超过20亿加仑,金属工作流体市场自此仅增长。切割液对加工过程具有许多益处,主要涉及冷却切割区域,润滑和芯片疏散。

污染物

获得最多的冷却剂是成本效率的关键因素,在任何机械车间。因此,您可能面临或目前正在面临的最大问题之一是由于污染物导致切削液性能恶化。最常见的污染物包括:

  1. 自由油(流浪汉或贮槽油) - 液体润滑CNC机的齿轮和设备渗入切割液中的齿轮和设备
  2. 粗颗粒 - 相对较大的固体废物,芯片和伤疤
  3. 细颗粒 - 极小的工件或切削工具,其通常由诸如钴,镉,铬,铝和铅等重金属组成的
  4. 微生物 - 在数控机床的墙壁和管道内生长的细菌和真菌

通常使用H链条,链条和飞行,推杆或水槽系统容易地提取粗颗粒,例如芯片和糖粉。通常颗粒更难以以设定罐,泡沫分离器,离心分离或磁性分离器的形式进行分离或过滤。还可以通过过滤除去游离油,但也可以用撇渣器快速轻松地照顾。

绿色制造污染物

正确的过滤系统可以保存机器商店的金钱并帮助环境。

微生物是最难以去除的,因为它们可以是细颗粒的十分之一。“星期一早晨臭”是厌氧细菌排出硫化氢在其代谢过程中的共同副作用。这些生物是冷却剂必须每隔几个月从机器排出和改变的主要原因之一。过去几十年的技术进步使得膜微滤系统可以将生物质以及来自冷却剂流体的油分离。利用这些类型的系统,运营商将不再需要使用有问题的生物剂,因为这些人对环境和员工都有麻烦的健康效果。然而,重要的是要注意,大多数微生物不在切削液中生长,而是在机器的墙壁/管道上或埋在罐底部的芯片的残留物中。

一些减少微生物在你的商店里堆积的方法包括:

  • 保持机器清洁 - 污泥,磨损,碎屑和芯片可以是细菌的繁殖地
  • 减少有机污染——唾液、汗水、烟草汁和有机物都是微生物的食物来源
  • 减少流浪汉的量 - 这也可以是食物来源
绿色制造业

一堆碎片细菌会生长和发出你的机器。

切削液类型

好的切削液应该具有高闪点、良好的粘附性、高热稳定性、高氧化稳定性。高闪点是必要的,因为流体不应该在高温下着火(汽油有一个低闪点)。良好的粘附性使液体能够粘附在工件表面。这就在刀具和工件之间形成了一层,有助于分离它们,从而减少摩擦。更多的摩擦导致更高的切削力,这导致更高的切削温度。

高切削温度是有问题的,因为这会导致刀具磨损更快,也会导致你的工件工作和工作。高热稳定性意味着在高温,流体应该具有低粘度(高粘度流体的例子是室温下的蜂蜜)。切削区域的粘度越低,摩擦力就越小,因此热量和切削力也就越低。切削液的氧化稳定性最终决定了切削液可以使用多长时间。一段时间后,油开始氧化,然后导致其粘度和污泥沉积物的数量上升。

绿色制造业

过量的冷却剂可以意味着过量的废物。

出于本文的目的,切削液将被置于两类广泛类别:可生物降解和不可生物降解。

不可生物降解的冷却剂

不可生物降解的冷却剂是基于石油的。它们具有高人和生态毒性,导致职业健康风险。它们也有一个复杂的处置过程。

可生物降解的冷却剂

可生物降解的冷却剂是植物为基础的。这些通常由蔬菜制成,例如大豆,椰子和油菜,或非食用植物,如Neem,Karanja和Joatropha。这个因素使它们成为可再生资源和对人类的毒性,以及环境。

近年来,一些改性植物油在表面光洁度、热抑制和润滑性能方面已经超过了石油基油。一项研究发表在科学直接以304不锈钢为中心,旨在透露,与硼酸添加剂的椰子油显着更好地在与另外两个切割流体相比时打击工具侧面磨损和表面粗糙度。这是由于植物的溶液高热稳定性。

另一项研究,发表在IOP Science.发现,在钻孔轻度钢时,Neem和Karanja油的组合在润滑时优于SAE 20W40(石油基油)。结果表明,由于其较高的粘度和粘合性,基于植物的油溶液降低了操作的切割力。这最终导致了一个更好的表面结束在部分。

成本高效的冷却液变化摘要您可以制造

  • 通过保持机器清洁和减少外界污染来减少微生物在机器中的积累
  • 安装膜微滤系统
  • 改用更高效、可生物降解的切削液

干式加工对绿色加工的积极影响

只要有机会,就应利用干式加工,因为可以消除与切削液获取、管理和处理相关的成本和环境问题。干式加工的另一个好处是没有热冲击。当切割器离开切割器时,冷却剂仍处于喷砂状态,大的温度波动(热冲击)将导致切削刃比热运行时更快地破裂。干加工是最普遍的机加工操作与中断切割或切割硬化钢。它是特别流行的铣削作业与高速和饲料。高运行参数的切削允许大部分热量分散到切屑中,而不是工件中。在加工淬硬钢时也是如此。

干加工的理想工具

理想的切割工具应更加耐热,以及较少的热代理。碳化物是一个很好的基材,因为它非常坚硬而强烈。涂层工具是干燥加工的最佳选择,因为它们具有改善的隔热材料以及改善的自润滑。

最小数量润滑的正影响(MQL)

  • 显著减少液体消耗
  • 更安全的切割液和润滑剂
  • 减少员工的健康危害
  • 清洁店环境
  • 减少维护

因为MQL中使用了这种少量的流体,所以使其成为使用略微刺激的基于植物的油的完美应用。MQL已被发现在锯切和钻井作业方面最有效。

绿色制造的好处

通过和环保主义镜头拍摄当前的加工操作,可以节省您的时间,金钱,为您的员工创造更少的危险工作场所。使用上述技术,可以近似商店效率,并对当前和后代的益处进行适当的变化。