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CCMT2022展会看点五——绿色制造技术体现责任和担当

国际金属加工网 2022年03月07日

 五、绿色制造技术体现责任和担当

截至2020年,全球有40多个国家和经济体正式宣布了碳中和目标,应对气候变化的全球共识和趋势已无法逆转。中国提出了力争在2030年前二氧化碳排放达到峰值,力争在2060年前实现碳中和的目标。该目标将全面推动我国实现经济高质量发展。首先,倒逼产业转型升级,提升国际竞争力。传统产业的低碳转型和新兴产业的创新发展,有助于推动国内产业转型并提高长期持续的经济竞争力。其次,促进就业和经济繁荣。

相关研究表明,工业生产是第一大碳排放源,在能源使用造成的碳排放中,每年有近36%来源工业生产。工业企业低碳转型是碳中和的重点实现路径。为制造业提供绿色制造技术则是机床工具行业应尽的责任,应有的担当。

MAKINO(牧野)的高精密数控线切割机床U6,搭载绿色节能新电源ES200A,容量更大,标配电流80A(峰值100A);通过更精细的数字化控制技术对电压和电流进行控制,控制更精准,损耗小,工作状态更稳定;得益于其新一代数字电源控制技术,虽然电源容量增大,综合耗能却更低,与之前的系统电源相比,综合节能40%。



MAZAK的Smooth Monitor AX软件,能够收集和分析工厂的机床生产数据,并将机床生产状态和电量消耗可视化。通过对生产数据的收集分析解决生产问题,从而提高整个工厂的生产效率。据称,该项技术的应用能够减少23%的CO2排放。此外,在机床待机状态下,切断不必要的电力供应以减少能源消耗,如照明灯、显示屏、排屑器等。待机模式下,能耗能降低45%。


OKUMA公司的新一代节能系统ECO Suite包含了ECO怠速停止、ECO能耗监视、ECO液压单元和ECO操作4个功能模块。


“ECO怠速停止”应用了“Thermo-FriendlyConcept”智能技术,监控主轴的冷却状态,在保持主轴精度的条件下,适时关闭冷却装置,并及时关停非工作外围设备,大大降低了未加工时耗电量。加工准备时间越长,“ECO怠速停止”的节能效果越显著。


MB-5000HII工作一个月的节能效果

“ECO能耗监视”能单独显示主轴、进给轴、外围设备的耗电量。可在操作界面中确认“ECO怠速停止”功能来关停非工作外围设备达到的节能效果。


“ECO液压单元”采用低速、低噪音、低振动的高效节能液压单元,通过高效液压泵融合机床伺服控制技术,实现超低速运转下的精密控制。结合运转状况优化泵的运转。


ECO液压单元节能63%

“ECO操作”模式下,机床自动采取节能运转模式,排屑器、油雾收集器在加工结束后自动停止运转,仅运行所需的外围设备。

DMGMORI机床的绿色制造技术(Green tech)可帮助用户降低能源消耗。


DMGMori CELOS的27个应用程序中,节能(Energy Saving)App能够按时间或者程序段记录机床的功率消耗,有停机、预热、待机等模式管理机床、气动液压系统、显示屏、照明灯,降低机床的能源消耗和运行成本,同时提高生产率。据称,节能模式下,机床的能耗将降低30%。


INDEX机床在设计之初就遵循提升环保兼容性的同时降低能耗的原则。体现在ECO fluid、ECO energy、ECO design、ECO cool、ECO control等多项措施上。其中ECOfluid根据使用情况对泵的运行进行控制以降低其能耗,从而使冷却液供应和液压供应的能耗达到最佳水准;ECO energy使用同步电机提升效率降低能耗,同时所有驱动装置配备电能回馈装置以回收制动能量;ECO design减轻机床组件重量,降低能耗,通过技术和工艺整合,在一台机床上进行智能化多工位加工以实现节能;ECO cool采用中央控制的机床冷却系统,使余热得到再利用;ECO control通过智能化待机方案降低消耗,自动关闭周边设备。

瑞士TORNOS(托纳斯)采用变频器驱动高压泵,从而优化加工润滑油的供给。优化高压泵电机的转速,能够严格按需供给润滑油,显著降低能耗,节省成本。通过优化分析和计算,减轻机床关键部件的移动质量,提高运动部件的加速度,同时降低能耗。应用更高效的同步电机驱动技术,能够回收再利用70%的制动能。Tornos自动车床上搭载的TB-DECO软件包能够计算每个刀具分度过程的最小进给速度,而无需修改零件的循环时间。据称这项技术可节约大约7%的能耗。

大族粤铭的高功率光纤激光切割机Mach4020,配置有自动节能装置,设备空闲时间超过5min,即自动进入休眠状态。

伺服压力机通过伺服电机控制滑块的运动,压力曲线可任意编程,任意设定和改变加工过程中的速度,实现位置、速度的闭环反馈控制,获得任意的滑块运动特性,具有节能环保的特点。江苏亚威的SKE1、SME2系列伺服压力机,采用低转速、大扭矩专用伺服电机驱动,智能伺服控制,节省能源消耗,提高经济效益。

干切削技术环境污染小,可省去切削液相关的装置,能降低产品的成本,加工产生的切屑干净清洁,便于回收处理,是绿色制造技术的一个重要发展方向。在CCMT2022展会上,将可看到众多应用干切削技术的展品。如重庆机床的数控滚齿机YH3120CNC、YE3115CNC、YE3140,南京二机的数控干式插齿机YD5126CNC、数控干式滚齿机YDB3132CNC,北京若垦自动化的高速数控滚齿机YK3120CNC6Z,宝鸡虢西的数控齿轮倒角机GYK9335,宜昌长机YK8115数控刮齿机,日本浜井产业株式会社的N60 卧式精密滚齿机,均应用了干切技术。

有研究表明,电机耗电量占工业电能总需求的70%,因此,提高电机的能效成为节能低碳的一项重要措施。提高电机能效的关键在于整体系统,如变速控制电机、数字化系统元件和工具,以及在电机系统中使用电能缓冲技术等措施的相互配合。

北京FANUC公司αis系列主轴电机和伺服电机,采用有限元优化软件对磁力进行解析,通过优化电机磁路来最大限度提升扭矩,提高效率。它具有电源再生功能,可回收电机制动能。

格兰富水泵(上海)有限公司展出的浸入式水泵,集成的变频电机MGE配备高效IE5(国家能效一级)永磁电机,能有效降低能耗。

(敬请关注后续发布)

(中国机床工具工业协会cmtba)

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