再制造工程技术

再制造工程技术摘要：再制造不但能延长产品的使用寿命，提高产品技术性能和附加值，还可以为产品的设计、改造和维修提供信息，最终以最低的成本、最少的能源资源消耗完成产品的全寿命周期。关键词：汽车再制造工程；激光再制造。再制造基本概念再制造是一种对废旧产品实施高技术修复和改造的产业，它针对的是损坏或将报废的零部件在性能失效分析、寿命评估等分析的基础上，进行再制造工程设计，采用一系列相关的先进制造技术，使再制造产品质量达到或超过新品。汽车零部件“再制造”主要是通过运用先进的清洗、修复和表面处理等技术，使废旧零部件达到与新产品相同的性能。这意味着，如果能'继承”老产品附加值的70%，磨损补偿仅需本体材料1-2%，“再制造”的零部件质量和性能就能达到或超过原型新品，总体成本不超过新品50%。如此迅速的废物利用，将节能60%、节材70%以上，达到资源节约和环境保护的目的。再制造不但能延长产品的使用寿命，提高产品技术性能和附加值，还可以为产品的设计、改造和维修提供信息，最终以最低的成本、最少的能源资源消耗完成产品的全寿命周期。而更为关键的是，有关专家指出，“再制造”零部件的生产成本相当低，其使用价值和新品相当，但价格只有新品的一半以下。如果大面积投入市场，将有效解决汽车维修成本过高的难题，为车主减负。据了解，国家发改委已经首批通过14家汽车零部件再制造“试点企业”，并规定目前只针对废旧汽车“五大总成”零部件进行“再制造”。《再制造产业前景与投资预测分析报告》显示，2010年5月，国家发展和改革委员会等11部门31日联合发文宣布，我国将以汽车发动机、变速箱、发电机等零部件再制造为重点，把汽车零部件再制造试点范围扩大到传动轴、机油泵、水泵等部件；同时，推动工程机械、机床等再制造，大型废旧轮胎翻新。再制造是一个物理过程，比如，用旧了的发动机，经过一番修复、改造后，最后装成的仍然是一台发动机，而不是别的什么的。由此看来再制造不同于废旧物资回收利用。再制造也具有化学过程的特征。虽然旧的发动机经再制造后仍是发动机，但是它的原材料或构件已经脱胎换骨而且再制造的产品不是“二手货”，而是一种全新的产品，所以再制造也不等于一般的原材料循环利用。再制造的本质是修复，但它不是简单的维修。再制造的内核是采用制造业的模式搞维修，是一种高科技含量的修复术，而且是一种产业化的修复，因而再制造是维修发展的高级阶段，是对传统维修概念的一种提升和改写。汽车发动机再制造发动机再制造技术也称发动机专业修复技术,它主要以旧发动机或不能使用的发动机为原材料通过一系列几乎完全与新机相同的加工工艺使发动机的零部件恢复尺寸和精度后，重新组装成完整的发动机的特殊过程。在这个过程中，将发动机完全拆解、清洗，按照制造原厂家的技术要求对基础零部件缸体、缸盖、曲轴、连杆等.进行检测和检查，再按照严格的技术要求进行修复，对于易损坏件如轴承、活塞环、活塞、垫片等.在装配中使用原厂配件，然后组装成整机。发动机再制造生产工艺发动机再制造在ERP中的实现主要由其特殊的生产工艺和物流过程决定，除了生产原材料的正常采购物流外，其主要生产物流过程包括:回收、拆卸、清洗、检测、再制造、装配、整机测试、包装、销售。回收。回收客户的废旧发动机，它常与以旧换新业务相联系。回收入库时对旧机进行检验评估其性能和价格。拆卸、清洗、分类。将旧机全部拆卸为部件或零件，在清洗过程中根据零件的用途和材料,采用不同的清洗方法，如:化学清洗、超声波清洗、研磨、喷砂等使零件达到一定的清洁度。拆解后的零件可分为四类。第一类完好件，指旧机拆卸判定为可直接再利用的零部件,既可以作为备件使用，也可以进入产品再制造生产线生成再制造产品，如:进气管总成、前后排气支管、油箱底壳等;第二类可再制造零部件指通过再制造加工恢复或升级的零件，如:缸体总成、连杆总成、曲轴总成、缸盖总成等;第三类目前无法修复或经济上不合算，可循环利用的零件.如:主轴瓦、气缸。第四类易损件是指那些目前无法通过再利用、再制造和再循环回收其资源的零件。再制造加工。利用先进表面技术(如纳米加工)进行表面尺寸恢复，使表面性能优于原来零件，或者采用机加工技术重新加工，保证再制造的发动机达到标准的公差要求。装配。将全部检验合格的上述零部件与替换的新零件(采购或自制)，按照新品生产要求装配成再制造发动机。当发动机需要改装或者升级(如排放标准升级由欧II到汽油机改柴油机)，可更换、增加零部件，以实现发动机的功能或性能的升级。整机测试。对再制造发动机按照新发动机的标准进行整机性能指标测试必须对每一台再制造的发动机都进行整机测试,而不是抽检，以满足新发动机设计要求。喷漆和包装。对发动机外表喷漆和包装入库。销售。按照客户要求销售发货，开具发票，收回应收帐款。发动机再制造技术纳米电刷镀技术由于纳米材料具有优异的力学性能，可用于制造超硬、高强、高韧超塑性材料和高性能陶瓷及高韧、高硬涂层，不仅能够获得质量优良的原材料，而且可以采用表面工程技术对零部件进行维修或再制造，获得高性能的零件或备品配件。在纳米材料的弥散强化作用下，获得的纳米复合镀层表现出比单一快速镍刷镀层更好的性能。纳米复合电刷镀技术可用于进行装备零部件表面损伤的修复、新品零部件表面的强化和防护，有望在汽车发动机的轴承、轴类零件的磨损部位得到应用。高速电弧喷涂技术电弧喷涂技术是热喷涂技术的一种，也是表面工程的重要组成部分。采用高速电弧喷涂技术能够制备耐磨涂层、防腐涂层、防滑涂层等各种性能的涂层，可以应用于磨损零件的修复和强化。新型高速电弧喷涂与普通电弧喷涂相比，粒子速度显著提高，雾化效果明显改善；涂层的结合强度显著提高，涂层的孔隙率和表面粗糙度低。高速电弧喷涂具有优质、高效、低成本的特点，在汽车发动机再制造中具有广阔的应用前景。纳米固体润滑干膜技术表面减摩技术的应用，能够提高汽车装备中的机械设备运行可靠性，延长使用寿命，减少维修次数。固体润滑干膜技术是一种新型减摩技术，能够在高温、高负荷、超低温、超高真空、强氧化还原和强辐射等环境条件下有效润滑。纳米固体润滑技术通过在固体润滑干膜中添加润滑和抗磨作用的纳米粒子，改善固体润滑干膜的润滑、耐磨损性能，能够在常规油脂不宜使用的特殊环境下实现有效润滑，并且没有油脂润滑所存在的污染及漏油等问题。3.再制造发动机的优点1） 发动机再制造是高级形式的废品资源化，符合我国可持续发展战略，利国利民。2） 发动机再制造是劳动密集型企业，在我国发展发动机再制造行业乃至形成汽车各总成再制造产业，可为我国的就业提供新的增长领域。3） 采用发动机再制造技术，使其成为产业，可以规范我国汽车维修行业，并与国际维修通行做法接轨，避免我国发动机大修中出现的质量无保障，浪费严重、污染严重等问题。4） 由于再制造零部件质优价廉，质量和新品完全一样，是国外汽车配件市场主要货源之一。在我国发展再制造行业可替代假冒产品和新品，从根本上解决汽车配件市场假、乱、差局面，并有效遏制废旧拼装车现象。4.目前面临的困难1） 税率高我国发动机再制造属全新行业，目前还未列入废旧品再生目录，无法享受税收优惠政策，而且由于废旧发动机的购买很难获取增值税发票，而再制造发动机销售则按17%纳税，导致实际税收比正常企业还高。2） 获取废旧发动机存在困难国家相关政策要求换下的废旧发动机砸碎回炉，而这些废旧发动机恰恰是发动机再制造行业的原材料，这严重制约了该行业的发展。3） 与我国当前汽车维修行业管理存在冲突。目前国内对废发动机采取报废回炉，对旧发动机则采用修理或大修；而发动机再制造这一国外通行的汽车维修方式是将废、旧发动机作为原材料进行专业化、批量再制造，再制造发动机成品分销各地维修企业，由维修企业服务用户。这一国外的通行做法对我国而言，存在发动机换号问题。因各地公安交管部门对此项业务不认识，使业务的开展受到制约。激光再制造技术再制造工程是以产品全寿命周期理论为指导的工程实践。装备的论证、设计、制造、使用、维修、回收的全部费用称作全寿命周期费用，传统上只重视装备的“前半生，（这个周期仅占20〜40%的费用），而往往忽略了“后半生”，即使用、维修和报废阶段的费用。铁冶金行业是国家的基础行业，同时属于国家的重工业，且其设备繁杂、种类多、吨位重。由于摩擦、磨损等各种原因的存在，要维持设备的正常运转，每年将消耗大量的备品备件。因此，减少备品备件的消耗和对已使用设备的再制造修复对降低生产成本，提高企业的经济效益具有积极的促进作用，且降低成本的空间很大。其中激光再制造技术对做好备品备件的修理、修复工作，对企业节能降耗具有非常现实的意义。一、激光再制造技术的主要特点•激光加工是无接触加工，对工件无直接冲击，因此无机械变形；•激光加工过程中无”刀具”磨损，无”切削力”作用于工件；•激光加工过程中，激光束能量密度高，加工速度快，并且是局部加工，对非激光照射部位没有或影响极小。因此，其热影响的区域小，工件热变形小后续加工最小；•由于激光束易于导向、聚焦、实现方向变换，极易与数控系统配合及对复杂工件进行加工，因此它是一种极为灵活的加工方法；•生产效率高，加工质量稳定可靠，经济效益和社会效益好；二、 激光加工的优势激光具有的宝贵特性决定了激光在加工领域中存在的优势：由于它是无接触加工，并且高能量激光束的能量及其移动速度均可调，因此可以实现多种加工的目的。它可以对多种金属、非金属加工，特别是可以加工高硬度、高脆性、及高熔点的材料。激光加工过程中无“刀具”磨损，无“切削力”作用于工件。激光加工过程中，激光束能量密度高，加工速度快，并且是局部加工，对非激光照射部位没有影响或影响极小。因此，其热影响区小，工件热变形小，后续加工量小。它可以通过透明介质对密闭容器内的工件进行各种加工。由于激光束易于导向、聚集实现作各方向变换，极易与数控系统配合和对复杂工件进行加工，因此是一种极为灵活的加工方法。使用激光加工生产效率高、质量可靠、经济效益好。三、 激光再制造技术的主要种类激光淬火与毛化激光淬火技术是利用聚焦后的激光束入射到钢铁材料表面，使其温度迅速升高到相变点以上，当激光移开后，由于仍处于低温的内层材料的快速导热作用，使受热表层快速冷却到马氏体相变点以下，进而实现工件的表面相变硬化。如大型轧辊表面激光熔凝淬火的最大淬硬层深度可以达到2毫米以上。激光熔覆与合金化激光熔覆技术是采用激光束在选定工件表面熔覆一层特殊性能的材料，以改善工件表面性能的工艺。对于冶金行业轧辊、导位、输送辊、夹送辊、剪刃等大量易损件来说，激光熔覆与合金化技术的最大好处是将轧辊的整体合金化变成表面合金化或者熔覆，使轧辊等易损件的使用寿命大幅度提高的同时，生产成本增加有限。显然，合金粉末的设计、选择与使用正确与否是该项技术能否成功的关键。激光焊接激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。其原理是将高强度的激光辐射至金属表面，通过激光与金属的相互作用，使金属熔化形成焊接。由于其独特的优点，已成功地应用于微、小型零件的精密焊接中。如目前我国钢铁行业处于主导地位的典型冷轧工艺路线是：转炉冶炼一炉外精炼一初轧开坯一热连轧一酸洗一冷轧一退火一平整一镀锌（锡）一成产品。在此典型的冷轧工艺中，带材焊接设备必不可少。在运行过程中，先行钢带与后行钢带必需进行焊接，才能保证生产线的连续作业。硅钢板带在线运行时，需经多次“S”型弯曲变形和承受一