A "transformação verde" do processamento de chapas metálicas: como reduzir o desperdício e o consumo de energia

Redução de resíduos: do controle na origem à reciclagem de recursos

Os resíduos metálicos são um dos principais encargos ambientais do processamento de chapas metálicas, e sua geração percorre todo o processo, desde o corte da matéria-prima até o processamento do produto acabado. A redução de resíduos não é simplesmente um tratamento de fim de linha, mas a construção de um sistema completo de "redução na fonte - controle de processos - reciclagem e reutilização", que não apenas reduz o desperdício de recursos, mas também reduz os custos de tratamento.

Otimização de Fonte: Agrupamento Inteligente e Inovação de Processos

O design do assentamento é um elo fundamental que determina a quantidade de resíduos gerados. O agrupamento manual tradicional depende da experiência, o que facilmente leva a uma baixa utilização de chapas e a um sério desperdício de sobras de materiais. Hoje em dia, com a ajuda de software profissional de agrupamento CAD/CAM e tecnologia de inteligência artificial, a otimização máxima do agrupamento de peças pode ser alcançada. Por exemplo, sistemas de agrupamento inteligentes de marcas como a Lantek podem calcular automaticamente o layout ideal de acordo com a forma e o tamanho das diferentes peças de trabalho, aumentando a utilização da folha em mais de 8% e reduzindo significativamente os restos de materiais. A tecnologia mais avançada de nano-junção rompe ainda mais as limitações de agrupamento: ela conecta as peças cortadas ao esqueleto da chapa através de pontos de conexão extremamente pequenos, permitindo um agrupamento perfeito sem reservar espaçamento excessivo, o que não apenas garante a estabilidade do processamento, mas também leva a utilização do material a um novo nível.

A inovação de processos também fornece suporte para a redução de resíduos na fonte. A popularização do corte a laser substituiu alguns processos tradicionais de corte e corte. Seu recurso de alta precisão pode reduzir as tolerâncias de processamento e evitar o descarte da peça devido a desvios dimensionais. A função "corte por blanking" foi especialmente projetada para chapas restantes: identifica a forma dos materiais residuais através da visão mecânica e combina automaticamente pequenas peças para corte secundário, transformando sobras de materiais que de outra forma seriam descartados em recursos valiosos.

Controle de Processo: Reciclagem Classificada e Tratamento Preciso

Mesmo após a otimização da fonte, uma certa quantidade de resíduos ainda é gerada durante o processamento. A classificação e o tratamento científicos são o núcleo da realização da reciclagem de recursos. Os resíduos de chapa metálica podem ser divididos em resíduos metálicos, como aço inoxidável, alumínio, cobre e ferro, e resíduos não metálicos, como plástico e borracha, de acordo com os materiais; de acordo com as fontes do processo, pode ser dividido em corte de sobras, estampagem de furos de sucata, escória de soldagem, etc. Ao estabelecer um sistema de reciclagem classificado padronizado com recipientes de coleta especiais e equipamentos de triagem, pode-se conseguir uma coleta precisa de diferentes tipos de resíduos.

Para resíduos metálicos, após pré-tratamento como limpeza, britagem e briquetagem, eles podem ser enviados para fundições para refusão em matéria-prima metálica, realizando recurso em circuito fechado. Para resíduos mistos, como escória de soldagem, é usado equipamento profissional para separar metais de impurezas para melhorar a pureza da reciclagem. Para resíduos contaminados com óleo, é adotado equipamento de separação óleo-água para remover manchas de óleo; o óleo residual tratado pode ser reciclado e as águas residuais são descarregadas de acordo com o padrão após a purificação para evitar poluição secundária.

Redução do Consumo de Energia: Atualização Tecnológica e Capacitação da Gestão

Processos como corte, soldagem e dobra no processamento de chapas metálicas consomem muita energia elétrica e alguns processos são acompanhados por perda de calor e emissões de gases de escape. A redução do consumo de energia precisa partir de três aspectos: atualização de equipamentos, otimização de processos e gestão inteligente, para atingir os objetivos duplos de utilização eficiente de energia e redução de emissões de poluentes.

Iteração de equipamentos: equipamentos de alta eficiência e economia de energia se tornam populares

Os equipamentos tradicionais de processamento de chapas metálicas apresentam alto consumo de energia e baixa eficiência, sendo esta a principal fonte de desperdício de energia. A promoção e aplicação de equipamentos de economia de energia de nova geração tornaram-se a chave para a redução de energia: as máquinas de corte a laser adotam a tecnologia laser de fibra, que reduz o consumo de energia em mais de 30% em comparação com as máquinas de corte a laser CO₂ tradicionais, ao mesmo tempo que possui velocidade de corte mais rápida e maior precisão; o equipamento de soldagem é atualizado para máquinas de soldagem com inversor de alta frequência, o que melhora muito a eficiência térmica e reduz os fumos de soldagem e as emissões de gases de escape; as máquinas de dobra são equipadas com sistemas de servo acionamento, que podem ajustar com precisão a potência de saída de acordo com os requisitos da peça para evitar consumo de energia ineficaz.

A modernização dos equipamentos de apoio à proteção ambiental também é indispensável. Para poeira metálica e gases de exaustão gerados por corte e soldagem, equipamentos de coleta de alta eficiência, como filtros de mangas e precipitadores eletrostáticos, bem como dispositivos de purificação, como torres de adsorção de carvão ativado e RTO (Oxidador Térmico Regenerativo), podem ser instalados para obter emissões de poeira e gases nocivos de acordo com o padrão. Fluidos de corte à base de água são usados ​​em vez dos tradicionais fluidos de corte à base de óleo, reduzindo as emissões de óleo e o consumo de energia, ao mesmo tempo que reduz os custos de tratamento subsequentes.

Otimização de Processos: Reconstrução de Processos de Baixo Consumo

A otimização e reconstrução de rotas de processo podem reduzir fundamentalmente o consumo de energia. Por exemplo, a integração e otimização de múltiplos processos reduz a transferência de peças e ligações de processamento repetidas, diminuindo o consumo de energia do processo; a adoção da tecnologia de soldagem livre de oxidação reduz os processos de retificação e remoção de ferrugem pós-soldagem, o que não apenas economiza energia elétrica e consumíveis, mas também reduz a geração de poluentes; promover o processamento automatizado robótico para substituir operações manuais não apenas melhora a eficiência do processamento, mas também evita o desperdício de energia e o sucateamento de peças causado por erros humanos por meio do controle preciso dos parâmetros do processo.

No tratamento de superfície, os revestimentos à base de água substituem os revestimentos à base de solvente, o que pode reduzir significativamente as emissões de compostos orgânicos voláteis (VOCs) e diminuir o consumo de energia térmica durante o processo de secagem. A adoção da tecnologia de pulverização eletrostática melhora a utilização do revestimento, reduz o desperdício de material e o consumo de energia e está em conformidade com os requisitos de produção ecológica.

Gestão Inteligente: Visualização do Consumo de Energia em Processo Completo

Contando com a Internet industrial e o MES (Manufacturing Execution System), as empresas de chapas metálicas podem realizar o monitoramento completo do consumo de energia do processo e a programação inteligente da produção. Ao instalar sensores de consumo de energia nos equipamentos, é realizada a coleta em tempo real de dados de consumo de energia de processos como corte e soldagem; combinados com ferramentas de análise de IA, os gargalos no consumo de energia são identificados com precisão para fornecer suporte de dados para otimizar os planos de produção. Por exemplo, o sistema Lantek MES pode realizar o gerenciamento inteligente de materiais restantes e a otimização do cronograma de produção, reduzir a taxa de ociosidade do equipamento e o consumo de energia do armazém e prever a pegada de carbono das peças de trabalho para planejar antecipadamente esquemas de produção de baixo consumo.

As empresas também podem estabelecer sistemas de gestão verde, reforçar a formação em protecção ambiental para os funcionários, cultivar hábitos operacionais de poupança de energia e incorporar indicadores de consumo de energia na avaliação de desempenho para formar uma atmosfera de poupança de energia com plena participação. A orientação do governo e das associações industriais também é importante: ao formular padrões de produção verdes e introduzir políticas fiscais preferenciais, as empresas são incentivadas a tomar a iniciativa na transformação para poupança de energia e a acelerar a transformação verde da indústria.

Transformação Verde: Um Caminho Inevitável de Colaboração Governo-Empresa

A transformação verde do processamento de chapas metálicas não é um “show individual” de uma única empresa, mas requer os esforços conjuntos do governo, das empresas e das associações industriais. De acordo com os requisitos do desenvolvimento verde da indústria transformadora no período do "15º Plano Quinquenal", o governo pode apoiar as empresas no combate às principais tecnologias de software de design inteligente e produção verde através do estabelecimento de sistemas de alerta precoce de riscos na cadeia industrial e da introdução de políticas básicas de subsídios à tecnologia; as associações industriais assumem a liderança na formulação de padrões de produção verdes para promover a correspondência e partilha de instalações de proteção ambiental; como principal órgão de transformação, as empresas precisam tomar a iniciativa de aumentar o investimento em pesquisa e desenvolvimento tecnológico e em equipamentos, passando de “produção única” para “serviços verdes de cadeia completa”.

Do agrupamento inteligente para reduzir o desperdício, aos equipamentos de poupança de energia para reduzir o consumo de energia e, em seguida, à reciclagem de recursos para alcançar o circuito fechado, a transformação verde do processamento de chapas metálicas está remodelando o modelo de desenvolvimento da indústria. Esta não é apenas uma necessidade prática para fazer face à pressão ambiental e reduzir os custos de produção, mas também um caminho importante para promover o desenvolvimento de alta qualidade da indústria transformadora e alcançar os objectivos do "duplo carbono". No futuro, com a inovação contínua da tecnologia e a melhoria dos padrões, o processamento de chapas metálicas realizará verdadeiramente o desenvolvimento verde de "alta eficiência, baixo consumo e proteção ambiental", injetando um forte impulso na transformação sustentável da indústria transformadora.