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Desde os quadros do corpo dos automóveis e das carruagens externas dos eletrodomésticos até as estruturas de precisão do equipamento aeroespacial, o processamento de chapa de chapa desempenha um papel fundamental como um "processo de backbone" na fabricação moderna. Ao executar uma série de operações como cisalhamento, estampagem, flexão e soldagem, ele transforma folhas de metal em vários componentes funcionais. No entanto, o processamento tradicional de chapa metal tem sido atormentado por duas questões principais: uma grande quantidade de resíduos de metal é descartada, o que não apenas desperdiça recursos, mas também aumenta os custos; Enquanto isso, o alto consumo de energia causado por equipamentos ineficientes e processos extensos entra em conflito com as atuais metas de "carbono duplo" e necessidades de desenvolvimento sustentável. Hoje, uma transformação verde centrada na "redução de resíduos e conservação de energia" está reformulando silenciosamente a indústria de processamento de chapa metal.
As folhas de metal são a matéria -prima central para o processamento de chapa metal. No processamento tradicional, devido ao design irracional e ao ninho áspero, a taxa de utilização do material geralmente é de apenas 60%a 70%, com os 30%restantes se tornando desperdiçados na forma de sucata. Para reduzir o desperdício, a chave está no controle da cadeia inteira do "design da fonte" a "reciclagem de fim de vida".
Com a ajuda do design auxiliado por computador (CAD) e tecnologias de fabricação auxiliada por computador (CAM), os designers podem planejar com precisão o tamanho e a forma das peças em um ambiente virtual, evitando "usando materiais grandes para peças pequenas". Por exemplo, ao projetar peças de chapas metálicas para portas de carro, um fabricante de peças de automóveis ajustou o layout do orifício e a curvatura da borda usando o software CAD. Isso otimizou uma peça que originalmente exigia 1,2 metros quadrados de chapas metálicas a apenas 1 metro quadrado, reduzindo a taxa de resíduos por parte em 16% diretamente. Além disso, o "design modular" é considerado durante a fase de projeto: integrando várias peças pequenas em uma unidade para reduzir o desperdício causado por lacunas de emenda. Esse "design integrado" pode aumentar a utilização do material em 5%a 10%.
Se a otimização do projeto se concentrar em "reduzir o desperdício por peça única", o ninho inteligente visa "encaixar várias partes em uma única folha". O ninho tradicional depende da estimativa manual, geralmente resultando em espaços em branco excessivos na folha. Por outro lado, o moderno software de nidificação inteligente (como Fastcam e Sigmaste) calcula automaticamente o layout ideal com base em formas de peça, até apoiando o "ninho aninhado" - incorporando pequenas partes nas lacunas de grandes partes. Depois de introduzir um sistema de nidificação inteligente, uma fábrica de aparelhos de eletrodomésticos otimizou o layout dos painéis laterais da geladeira e dos painéis traseiros. Originalmente, cada folha de aço de 1,5 m × 3m só podia produzir 8 partes; Agora, ele pode produzir 11 partes. A taxa de utilização do material aumentou de 58% para 82%, reduzindo o desperdício em quase 2 toneladas por dia.
Mesmo com otimização e ninho de projeto, ainda será gerado uma pequena quantidade de sucata. Neste ponto, "Reciclagem e reutilização" se torna crucial. Por um lado, as empresas classificam o desperdício: pedaços de diferentes materiais (como aço inoxidável, liga de alumínio e aço carbono) são armazenados separadamente para evitar a mistura, o que afeta a pureza da reciclagem. Por outro lado, ao cooperar com empresas de reciclagem profissional, o sucata é fundido em folhas de metal reciclado e reintroduzido em produção. Os dados mostram que o consumo de energia de produção de alumínio reciclado é de apenas 5% do alumínio primário e o aço reciclado é de apenas 15% do aço primário. Isso não apenas reduz a poluição por resíduos, mas também diminui a dependência de recursos minerais primários, formando um circular circular de "matéria -prima - processamento - resíduos - matéria -prima reciclada".
Processos como cisalhamento, estampagem e soldagem no processamento de chapa metálica requerem equipamentos de alta potência. O equipamento tradicional geralmente tem os problemas de "alto consumo de energia ociosa e baixa eficiência de conversão de energia". Para reduzir o consumo de energia, são necessários esforços coordenados em equipamentos, processos e gerenciamento.
As prensas de soco mecânicas tradicionais exigem que o motor funcione em alta velocidade, mesmo quando ocioso, consumindo 15 a 20 kWh por hora. Por outro lado, as prensas de servo-servo de nova geração adotam um modo de "suprimento de energia sob demanda", ativando apenas a saída de alta potência durante o estampamento, reduzindo o consumo de energia ociosa para 2-3 kWh por hora-atendendo à economia de energia de mais de 80%. Além disso, a atualização de máquinas de corte a laser reduziu significativamente o consumo de energia: as máquinas de corte a laser de CO₂ precoce consumiram 0,8 kWh de eletricidade para cortar 1 metro de chapa, enquanto as modernas máquinas de corte a laser de fibra requerem apenas 0,3 kWh. Além disso, a velocidade de corte mais que dobrou, percebendo uma "situação em que todos saem ganhando a conservação de energia e alta eficiência". Depois de substituir 5 prensas antigas por pressões de servo, uma fábrica de chapas de precisão reduziu sua conta mensal de eletricidade de 120.000 yuan para 40.000 yuan, economizando quase 1 milhão de yuan anualmente.
A "subtração" nos links de processo geralmente leva à "subtração" no consumo de energia. Por exemplo, após a soldagem tradicional de chapa metálica, é necessário um processo de "decapagem e fosfação" em duas etapas para remover as escalas de óxido, o que não apenas consome água e eletricidade, mas também gera águas residuais. Agora, a "tecnologia de limpeza a laser" é usada para remover escalas de óxido diretamente com vigas a laser, eliminando a necessidade de agentes químicos. Isso reduz o consumo de energia em 60% e não produz emissões de poluentes. Outro exemplo: no processo de flexão, o equipamento tradicional requer ajustes repetidos de pressão e ângulo, aumentando o consumo de energia em espera. Com a "tecnologia de flexão digital", os parâmetros são inseridos no sistema com antecedência para obter formação única, reduzindo o tempo de espera em 50% e diminuindo indiretamente o consumo de energia em 20%.
Muitas fábricas de chapas metálicas introduziram um "sistema de gerenciamento de energia (EMS)" para monitorar os dados de consumo de energia de cada equipamento em tempo real e identificar "orifícios negros de consumo de energia". Por exemplo, o sistema detectou que uma máquina de cisalhamento permaneceu em espera durante os intervalos para o almoço, consumindo 1,2 kWh por hora. Ao definir uma função "auto-desgaste", o consumo diário de energia foi reduzido em 2,4 kWh. Outro exemplo: com base nos preços de eletricidade do valor de pico (1,5 yuan/kWh durante o horário de pico e 0,5 yuan/kwh durante o horário de pico), os processos de estampagem de alta energia que consomem são ajustados para o horário de pico. Isso por si só economiza 30.000 a 50.000 yuan em contas de eletricidade por mês. Além disso, algumas fábricas instalaram sistemas de geração de energia fotovoltaica nos telhados da fábrica para atender a 15% a 20% da demanda de eletricidade do workshop, reduzindo ainda mais a dependência da eletricidade da grade.
Alguns podem perguntar: a transformação verde requer investimento na atualização de equipamentos e introdução de tecnologias - vale a pena? A resposta é sim. No curto prazo, a redução de resíduos significa menores custos de aquisição de matéria -prima e a conservação de energia significa despesas com eletricidade reduzidas. Esses benefícios diretos podem recuperar o investimento em transformação dentro de 1-3 anos. A longo prazo, a transformação verde ajuda as empresas a cumprir as políticas ambientais nacionais (evitando penalidades por não cumprirem os padrões ambientais) e as torna mais favorecidas pelos clientes a jusante. Hoje, as principais empresas em indústrias, como automóveis e eletrodomésticos, priorizam "fábricas verdes" ao selecionar fornecedores - a transformação verde se tornou um "fator positivo" para empresas de chapas metálicas.
Mais importante, a transformação verde do processamento de chapa metálica é um microcosmo da mudança da indústria de manufatura em direção ao "desenvolvimento sustentável". Quando cada peça de folha de metal é totalmente utilizada e cada quilowatt-hora de eletricidade é consumida com eficiência, ela não apenas reduz a carga ambiental, mas também reserva recursos para o desenvolvimento de longo prazo do setor. No futuro, com a integração adicional de tecnologias como inteligência artificial e a Internet das Coisas, o processamento de chapa metálica alcançará uma previsão de resíduos mais precisa e a regulação mais inteligente do consumo de energia, realmente movendo -se para o estado ideal de "resíduos zero e baixo consumo de energia".
Para os consumidores comuns, a transformação verde do processamento de chapa metal também está intimamente relacionada a nossas vidas - significa que os carros e eletrodomésticos que compramos não são apenas confiáveis em qualidade, mas também rotulados com "baixo carbono e proteção ambiental", transformando o conceito de "vida verde" em realidade.
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