增材再制造技術(shù)的概述: 再制造是指對(duì)損壞或?qū)?bào)廢的零部件,在性能失效分析、壽命評(píng)估等分析基礎(chǔ)上,采用一系列相關(guān)的先進(jìn)制造技術(shù),對(duì)損壞或?qū)?bào)廢的零部件進(jìn)行再制造修復(fù)處理,使再制造產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到或超過新品的技術(shù)過程。再制造工程是以產(chǎn)品全壽命周期理論為指導(dǎo),以廢舊產(chǎn)品性能實(shí)現(xiàn)提升為目標(biāo),以優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保為準(zhǔn)則,以先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)為手段,對(duì)廢舊產(chǎn)品進(jìn)行一系列修復(fù)和改造的技術(shù)措施或工程活動(dòng)的總稱“再制造”提倡舊品再生,再制造過程中采用各種維修技術(shù),把損壞、磨損、腐蝕以及斷裂等失效零部件翻新如初,大量節(jié)省了因購置新品、庫存?zhèn)浼⒐芾硪约巴C(jī)等造成的對(duì)能源、原材料和經(jīng)費(fèi)的浪費(fèi),同時(shí)極大地減少了環(huán)境污染和廢物處理。 再制造工藝流程一般包括如下步驟:廢舊產(chǎn)品拆解檢驗(yàn)、產(chǎn)品清洗處理、分類檢測(cè)、再制造評(píng)定、再制造方案設(shè)計(jì)以及再制造加工檢驗(yàn)等環(huán)節(jié),依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《機(jī)械產(chǎn)品再制造通用技術(shù)要求》,再制造流程圖如圖所示。
增材再制造是以增材制造技術(shù)(3D打印)為基本手段實(shí)施零件尺寸恢復(fù)與性能提升。增材再制造的目標(biāo)是對(duì)損傷零部件的尺寸和性能同時(shí)進(jìn)行還原,即增材再制造之后,產(chǎn)品的幾何形狀尺寸和原品一致,并且性能不低于原品。增材再制造是將3D打印的技術(shù)應(yīng)用于再制造過程。不同于常規(guī)的3D打印技術(shù),增材再制造過程中首先需要對(duì)再制造件利用幾何逆向進(jìn)行幾何尺寸的還原,同時(shí)增材再制造是在基于損傷再制造件的基礎(chǔ)上進(jìn)行再制造成形,因此在再制造過程中,除了要考慮再制造成形體的自身性能特征之外,同時(shí)還要考慮基體的影響,在基體與成形層的界面控制以及基體的損傷方面需要進(jìn)行多方面的考慮和成形過程優(yōu)化。常規(guī)的3D打印所用的技術(shù)手段,如溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及閉環(huán)控制反饋等均可應(yīng)用于增材再制造過程。同時(shí)增材再制造過程還需要考慮成形之后的立體加工問題,在增材再制造之后的整體加工方面要難于傳統(tǒng)的3D打印。
再制造的主要特點(diǎn)如下:
1.經(jīng)濟(jì)效益突出
再制造的對(duì)象是廢舊機(jī)械產(chǎn)品,取得的效果是再制造件的性能和壽命周期不低于新品。和將廢舊產(chǎn)品重新回爐進(jìn)行新品制造相比,其節(jié)能減排效果十分突出。再制造對(duì)象本身潛藏著采礦、冶煉及加工制造等一系列附加值,再制造能很大程度保留和利用該類附加值,降低加工成本,減少能耗。
2.質(zhì)量穩(wěn)定可靠 再制造本身的目的和要求就在于對(duì)零部件的性能全面恢復(fù)和超越,再制造過程中不斷使用新技術(shù)和新設(shè)備,制造領(lǐng)域的高端技術(shù)多數(shù)可用于同種產(chǎn)品的再制造。同時(shí)隨著再制造技術(shù)理論體系的不斷完善,相關(guān)檢測(cè)和評(píng)估方法不斷革新,再制造的產(chǎn)品質(zhì)量越來越能夠保證。 3.綠色環(huán)保 再制造由于減少大量的能耗和材料消耗,減少了大量的工業(yè)排放,尤其是對(duì)大型鋼鐵類裝備的再制造,環(huán)保效果更加明顯。
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