綠色設(shè)計(jì)以 “全生命周期環(huán)保” 為理念,覆蓋設(shè)計(jì)、制造、使用、回收全階段,通過減少能耗、選用環(huán)保材料、優(yōu)化結(jié)構(gòu),降低機(jī)械產(chǎn)品對環(huán)境的影響,符合 “雙碳” 趨勢。
核心實(shí)踐包括三方面:一是材料環(huán)保化,優(yōu)先選可回收材料(如鋁合金、鋼材),避免有毒材料(如含鉛軸承);對塑料件(如外殼),選用可降解塑料(如 PLA),廢棄后 3-6 個(gè)月可自然降解。二是節(jié)能設(shè)計(jì),優(yōu)化機(jī)械結(jié)構(gòu)減少能耗(如將齒輪傳動改為同步帶傳動,傳動效率從 90% 提升至 98%,電機(jī)功率可從 降至 4kW);設(shè)計(jì)節(jié)能控制(如機(jī)床怠速 10min 后自動停機(jī),日均節(jié)電 15kWh)。三是可拆卸回收,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用螺栓連接(避免焊接),標(biāo)注回收標(biāo)識(如 “鋁合金部件 - 可回收”),易損件(如密封件)采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),便于分類回收。
典型案例是綠色機(jī)床設(shè)計(jì):床身用再生鑄鐵(含 30% 廢鐵),加工時(shí)用干式切削(無切削液),減少污染;報(bào)廢后,80% 以上部件可回收再利用,比傳統(tǒng)機(jī)床能耗降低 30%,污染物排放減少 50%。目前,綠色設(shè)計(jì)已成為機(jī)械行業(yè)的重要發(fā)展方向,多個(gè)國家已出臺強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)(如歐盟 CE 認(rèn)證要求產(chǎn)品需符合綠色設(shè)計(jì)指標(biāo))。
機(jī)械設(shè)計(jì)中的綠色設(shè)計(jì)理念與實(shí)踐