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再制造讓廢舊重型機械零部件“復活”

      “再制造”這項業(yè)務對中國市場是個新鮮事，盡管它在國外已經存在了數十年。在國內大眾的印象里， “再制造”和大修、翻新似乎并無區(qū)別，只不過是換了一個高大上的說法罷了。
       對此，沃爾沃建筑設備中國區(qū)產品支持總監(jiān)AlexanderPajari嚴肅地糾正： “‘再制造’和翻新是兩回事，以沃爾沃為例，我們從設計的源頭就開始考慮零部件的回收利用，并在挑選舊部件時有非常嚴苛的標準，清洗、翻新的技術也都很前沿。”他特別強調，再制造是一個完整的工業(yè)化制造流程，必須實現量產；而翻新，更側重于對某一個部件進行個別處理，不需要實現工業(yè)化量產。
    歐美已形成重要產業(yè)
      在工業(yè)發(fā)達國家中，廢舊產品造成的危害暴露較早，相應的對策也較早提出和實施。
    20世紀30~40年代，為了走出經濟蕭條的困境，最早的再制造產業(yè)雛形在美國汽車維修行業(yè)中出現。至20世紀80年代初，美國正式提出 “再制造”。此后，其他工業(yè)發(fā)達國家開始大力發(fā)展再制造產業(yè)。目前再制造在歐美發(fā)達國家已形成了重要產業(yè)。2005年，全球再制造產業(yè)產值已超過1000億美元，美國的再制造產業(yè)規(guī)模最大，達到750億美元。近年來，日本加強了對工程機械的再制造。至2008年，再制造的工程機械中，58%由日本國內用戶使用，34%出口到國外，其余的8%拆解后作為配件出售。
       歐美國家在再制造設計方面，主要結合具體產品，針對再制造過程中的重要設計要素如拆卸性能、零件的材料種類、設計結構與緊固方式等進行研究；在再制造加工方面，對于電子產品，再制造的內涵就是對仍具有使用價值的零部件予以直接的再利用。如德國柏林工業(yè)大學對平板顯示器的再制造就是先將液晶顯示器LCD、印刷線路板PCB、冷陰極熒光燈CCFL等關鍵零部件進行拆解，經檢測合格后進行再利用。德國ReMobile公司對移動電話的再制造也是先拆解、再檢測最后再利用。
       據公開資料顯示，目前國內80%的在役機械超過保證期，役齡10年以上的傳統舊機床超過300萬臺，廢舊汽車約500萬輛。有業(yè)內人士估算，即便僅將其中的10%進行再制造，產值規(guī)模都將超過千億元，潛力巨大。
       2005年，工程機械巨頭企業(yè)卡特彼勒率先在上海臨港成立了卡特彼勒再制造工業(yè) （上海）有限公司，目前的年銷售額超過2000萬元。相對于該公司2012年40億美元的全球再制造業(yè)務銷售收入，中國區(qū)的收入僅僅是九牛一毛，但卡特彼勒顯然更看重中國市場再制造業(yè)務的成長性。
       2013年底，沃爾沃在國內成立了第一家再制造中心。目前該集團在全球有8家再制造工廠，2011年生產的再制造產品數量超過120萬件。
    國內市場方興未艾
       我國的再制造產業(yè)發(fā)展至今已經10年有余。在實踐的基礎上，逐步探索形成了以高新技術為支撐、產學研相結合、既循環(huán)又經濟的自主創(chuàng)新的中國特色再制造模式。中國特色再制造模式注重基礎研究與工程實踐相結合，創(chuàng)新發(fā)展了中國特色的再制造關鍵技術，構建了廢舊產品的再制造質量控制體系，保證了再制造產品性能質量和可靠性；注重企業(yè)需求與學科建設融合，提升企業(yè)與實驗室核心競爭力；注重社會效益與經濟效益兼顧，促進國家循環(huán)經濟建設。
       由于再制造使用的是經過長期服役而報廢的各種成型零件，其損傷失效形式復雜多樣，殘余應力、內部裂紋和疲勞層的存在導致壽命評估與服役周期復雜難測，再制造還要在保持廢舊零 （部）件材質和形狀基本不變的前提下，采用高技術恢復原產品的尺寸標準、達到或超過原產品的性能指標、實現原產品的功能升級。同時也采用正規(guī)化、規(guī)?；募庸な侄危虼思庸すに嚫鼮閺碗s。
      在我國，每年都有大量報廢的礦山機械、機車、機床、工程機械、能源設備上的零部件，作為廢品被運到鋼廠回爐。業(yè)內人士曾算過一筆賬，每年這樣耗費的物流、人工、能源等成本超過1萬億元。而回爐再次使用燃料，又給環(huán)境造成了二次污染。
       傳統觀點認為，電焊、氬弧焊就可以完成重型機械生產設備的修復，但細究起來有很多不完美，比如有氣孔、有顆粒等，無法保證零件原有的精度和強度。
       寧波鐳速激光科技有限公司 （以下簡稱 “鐳速科技”）的做法是：采用激光與等離子熔覆技術對機械進行修復，損毀設備不用回到煉鋼爐，直接從表面修復，而且修復速度快，冶金結合度高，修復后的再制造產品質量和性能都不低于新品，成本只有新品的50%，節(jié)能60%，節(jié)材70%，對環(huán)境的不良影響與制造新品相比顯著降低。
       鐳速科技總經理鄒斌華認為，傳統的氬弧焊、電焊技術，溫度太高，易斷軸、而且應力較大，還會發(fā)生材質變相，而采用激光熔覆技術修復零部件，工件表面溫度低，不易變形，可以達到比新品還好的強度。用等離子熔覆做再制造，比其他焊接結合度要牢固，稀釋率更低，外觀成型更美觀。
     “傳統修復手段是先焊接修復，然后通過電鍍的手段來進行表面強化處理。而我們的等離子和激光熔覆技術，是直接將優(yōu)質合金熔覆在損傷的工件表面上，修復的同時就直接把高強度、耐磨、耐腐蝕的合金材質熔覆在金屬表面，修復和表面強化一步到位。”鄒斌華打個比方說， “比如原來的一塊普通的45#鋼，我們可以用鎳基或者碳化鎢做涂層，就能達到比原來材質還要好幾倍的效果。”也就是說，使用等離子或激光熔覆技術取代傳統的“焊接+電鍍”做設備修復，不僅簡化工序，而且修復效果更好。
       先進表面工程技術在再制造中的應用，可將舊件再制造率提高到90%，使零件的尺寸精度和質量性能標準不低于原型新品水平，而且在耐磨、耐蝕、抗疲勞等性能方面達到原型新品水平，并最終確保再制造裝備零部件的性能質量達到甚至超過原型新品，受到國際同行廣泛認同與關注。
    市場認可尚需時日
       隨著我們國家對化學電鍍技術的進一步取締，今后將會有更多的機械加工領域運用到等離子和激光熔覆技術。這種工藝既能滿足零部件的品質要求，也不會對水土及空氣造成污染，是真正的低碳綠色制造。
       非常遺憾的是，這項新興科技在使用上既能滿足各行業(yè)品質要求、環(huán)保，投入小，操作也簡便，本應該在制造業(yè)和再制造行業(yè)得到大力推廣，但實際上卻并沒被大家所認識，還有一部分人，了解到了這項技術，卻因沒有相關的國家標準也遲遲不敢嘗試。所以到目前為止，全國范圍內，激光熔覆技術和等離子熔覆技術都還沒有得到廣泛推廣。
       鄒斌華認為，這項利國利民的新技術市場認知度不高的主要原因是，很多人以為激光技術設備成本很高，因為國外進口的大型激光熔覆設備的確很貴，動輒幾百萬元，所以就感覺門檻太高，中小企業(yè)感覺自己根本就用不起。而鐳速科技的手動等離子設備一臺才幾萬元，自動的等離子設備最貴的也不會超過50萬元，激光設備也不過幾十萬元，這是中小企業(yè)都能承受得了的價位。
       這項技術最先只有軍工企業(yè)才會用到此類設備及技術，在社會上沒有形成大的產業(yè)鏈。加之缺乏政策引導，很多地方政府還沒有把再制造作為真正的循環(huán)經濟去推動。
     “由于沒有一個統一的市場準入標準，很多修理廠把舊件翻新后，充當再制造產品，擾亂了再制造市場秩序，客戶一聽到等離子熔覆技術直接說不行。這也是一個頭痛的問題。真可謂 “出師未捷身先死”，給本來認知度就不高的再制造技術，推廣起來猶如雪上加霜，難上加難。業(yè)界亟待出臺一個強制性標準，來保護這一新興產業(yè)的技術應用。
       為此，以鐳速科技為代表的一些從事這項技術的企業(yè)已經行動起來了，正在積極起草行業(yè)標準，在此基礎上，協助國家有關部門出臺真正的等離子熔覆裝備標準，相信這樣市場的接受程度就相當大了。與此同時，鐳速科技自身也會出臺知識產權保護應對措施，對于侵權的企業(yè)一律按照法律程序來執(zhí)行。