급속한 경제 발전의 중요한 기둥으로서 제조업은 또한 많은 자원 낭비와 생태 환경 오염을 초래합니다. 제조업에 있어서 제조업에서 자원 낭비를 최소화하고 제조업이 환경에 미치는 피해를 줄이는 방법은 매우 중요한 문제입니다. 녹색 제조의 목표는 환경에 대한 부정적인 영향을 최소화하고 설계, 제조, 포장, 운송, 사용에서 폐기에 이르기까지 전체 제품 수명 주기에서 자원 사용의 효율성을 극대화하는 것입니다.
금형은 제조 산업에서 가장 중요한 생산 도구이며 산업 생산에서 가장 기본적인 장비입니다. 전통적인 금형 설계 프로세스는 일반적으로 금형 품질, 비용, 기능, 수명 등과 같은 금형 제품의 기본 속성만 고려하면 되며 금형으로 인한 자원, 에너지 및 환경 오염의 낭비는 거의 고려하지 않습니다.
“녹색 금형”은 사용 중 환경에 미치는 영향이 작을 뿐만 아니라 제조에서 사용, 폐기에 이르기까지 전체 제품 수명 주기 동안 환경에 미치는 피해가 최소라는 것을 의미합니다. 따라서 금형의 녹색 제조 설계는 성형 제품의 환경적 속성(금형의 제거 가능성, 재활용 가능성 등)을 고려해야 합니다. 또한 금형의 품질, 비용, 기능, 수명 등 성형 제품이 가져야 하는 기본 속성도 고려해야 합니다. 일반적으로 금형 녹색 제조의 전체 수명 주기에는 녹색 설계, 녹색 제조, 녹색 포장, 녹색 운송, 녹색 유지 관리 및 녹색 재활용과 같은 단계가 포함됩니다.
금형 제조 공정 에서 녹색 제조를 사용하면 경제적 이익을 개선하고 환경 오염을 줄이며 자원을 완전하고 합리적으로 활용할 수 있습니다. 녹색 제조 기술은 첨단 기술, 오염 감소, 저비용 및 고수익의 목표를 달성합니다.
금형의 녹색 디자인
금형 설계를 시작할 때는 제품 전체의 사용 수명은 물론, 설계 컨셉의 형성부터 제품 폐기까지의 모든 연결 고리(품질, 비용, 환경 영향, 자원 소비 등)를 고려해야 합니다.
(1) 금형재료의 선정
친환경 설계를 위한 재료 선택은 친환경 재료를 기반으로 해야 합니다. 에너지 소비가 적고, 비용이 낮으며, 오염이 적은 친환경 재료는 가공 중 오염을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 재활용 및 재사용이 쉽습니다. 금형은 다른 기계 제품을 생산하는 장비입니다. 작동 중 금형은 종종 고온, 고압, 고속 상태에 있습니다. 따라서 금형은 강한 내마모성과 긴 사용 수명의 장점을 가져야 합니다.
그린 몰드 재료는 전통적인 재료의 특성뿐만 아니라 재료의 환경 보호 문제도 고려해야 합니다. 그린 재료가 가져야 하는 기본 특성은 다음과 같습니다.
- 비용이 저렴하고 오염이 적습니다.
- 가공이 쉽고 가공 중 오염이 없거나 적습니다.
- 분해 가능하며 재사용 가능.
환경 오염 문제를 고려하여 금형 재료는 가공 중에 많은 양의 유해 물질이 생성되지 않도록 유해 물질 함량이 낮은 재료를 선택해야 합니다. 자원 절약을 고려하여 금형 재료는 저렴하고 재활용 가능한 재료를 선택하거나 재사용 가능하고 분해 가능한 재료를 선택해야 합니다.
(2) 금형 설계의 표준화 및 모듈화
금형 설계에는 표준화가 필요한데, 이는 특수 금형 생산 과정에서 품질을 향상시키고, 주기를 단축시키고, 비용을 절감하는 데 효과적인 조치입니다.
① 표준 금형베이스 및 기타 표준부품을 사용합니다.
금형베이스와 표준부품은 전문기업에서 생산합니다. 일반적으로 금형이 폐기된 후에는 볼록하고 오목한 금형만 더 이상 사용할 수 없지만 금형베이스는 기본적으로 손상되지 않으므로 표준 금형베이스를 사용하면 금형베이스를 재사용하는 데 도움이 됩니다. 금형베이스의 표준화는 금형베이스 생산에 사용되는 장비를 크게 줄이고 재료의 활용률을 더 잘 향상시킬 수 있습니다. 표준 금형베이스와 부속품은 제한된 자원을 최대한 활용할 수 있어 자원을 절약할 뿐만 아니라 가공 관리도 용이하게 합니다.
② 금형의 각 구조단위의 표준화, 조합, 모듈화
조합 및 모듈형 설계는 일정 범위 내에서 다양한 제품의 기능 분석을 기반으로 일련의 기능 모듈을 분할하여 설계하는 것입니다. 모듈을 선택하고 조합하여 다양한 제품을 형성하여 시장의 다양한 요구를 충족할 수 있습니다. 일부 금형 부품을 보편화하고 상호 교환 가능하며 재사용할 수 있도록 각 부품을 표준 공통 구성 요소로 설계하여 연속 제품 생산을 실현해야 합니다. 금형 기업은 또한 도면 없이 건설을 실현하기 위해 CAX 플랫폼의 건설을 강력히 지원하고 이러한 기술을 사용하여 완성된 금형을 분석하여 재료 흐름, 제품 강도 및 충격 저항성을 이해해야 합니다. 이를 통해 금형 설계, 제조 및 관리의 체계화를 실현하고 작업 효율성을 높이고 개발 주기를 최대한 단축할 수 있습니다.
(3) 금형의 수명 향상
수명이 길수록 상대 비용이 낮아지고 자원 절약이 더 커집니다. 일부 스탬핑 다이의 경우, 단일 모델 다중 모양, 단일 모양 이중 용도 또는 조립형을 통해 구조를 개선하여 다이 사용률을 개선하고 다이의 서비스 수명을 극대화할 수 있습니다.
동시에 금형의 쉬운 분해 및 세척과 부품 교체는 금형의 사용 수명을 연장하는 데 효과적인 보장이기도 합니다. 금형 부품이 손상되면 제때 교체 가능한 부품을 찾으십시오. 연마 도구가 폐기되면 재사용 가능한 부품 중 일부를 분해하여 가공 및 유지 관리를 수행하는 것이 금형의 사용 수명을 연장하는 효과적인 수단이며 나머지는 폐기물로 처리합니다.
(4) 금형의 포장 디자인
포장재는 단순하거나 친환경 포장재를 사용해야 합니다. 무독성, 재활용 가능, 분해 가능한 환경 친화적인 재료와 디자인을 포장에 사용해야 합니다.
(5) 소음 감소
금형 설계 과정에서 기계 생산 작업장은 심각한 소음 공해를 발생시킵니다. 설계 시 소음 발생을 줄이거나 소음을 제거하기 위한 조치를 취해야 합니다. 제조 공정에서 원래의 강성 클러치 대신 마찰 클러치를 사용하거나 소음 발생 부품에 방음 커버를 사용하거나 충격 흡수 장치가 있는 충격 없는 금형 베이스를 사용할 수 있습니다.그린몰드 제조기술
(1) 유연제조기술
금형의 단일품 생산 방식, 복잡한 가공 표면, 높은 치수 및 기하학적 정확성으로 인해 금형 산업은 유연한 제조 기술에 매우 적합합니다.
유연 생산 기술은 컴퓨터 제어 시스템, 여러 개의 수치 제어 장비, 재료 저장 장치 등으로 구성된 자동화된 생산 시스템으로, 제조 작업 및 제품 종류의 변화에 따라 소프트웨어만 변경하여 빠르게 조정할 수 있습니다.
(2) 고속절삭기술
고속 가공은 전통적인 가공에 비해 상당한 이점이 있기 때문에 산업에서 점점 더 널리 사용되고 있습니다. 고속 절단의 생산 효율이 효과적으로 향상되고 절단력이 최소 30% 감소합니다. 고속 절단은 고품질 가공 표면을 얻고, 가공 에너지 소비를 줄이고, 제조 자원을 절약하고, 가공 프로세스를 단순화할 수 있습니다.
(3) 칩리스 가공
칩리스 가공은 절단 없이 주조, 단조 또는 기타 금속 가공 방법을 통해 금속 블랭크를 직접 얻는 공정을 말합니다. 비제거 재료 가공 방법을 사용하면 금형 재료의 소비가 크게 줄어들고 그린 금형을 제조하는 데 가장 적합한 공정입니다.
(4) 니어 넷 셰이프 기술
근접 네트 성형 기술은 부품을 성형한 후 소량의 가공 또는 가공 없이 기계 부품으로 사용할 수 있는 성형 기술을 말합니다. 신소재, 메카트로닉스, 정밀 금형 기술, 자동화 기술, 컴퓨터 기술, 수치 해석 및 시뮬레이션 기술 등 다학제적 첨단 기술 성과를 기반으로 하며 고품질, 고효율, 고정밀, 경량, 저비용 성형 기술입니다.
(5) 역엔지니어링 기술
역설계는 기존의 사물이나 다른 참고 자료가 있을 때 다양한 처리를 거쳐 프로토타입의 완전한 디지털 모델을 빠르게 얻는 방법으로, 설계 혁신을 모방하거나 설계 및 제조를 가속화하는 데 매우 유용합니다.
금형 설계 및 제조에 널리 사용됩니다. 금형 내 설계 및 제조, 역설계를 통해 제품의 전체 디지털 모델을 얻은 후, CAM 등의 지원을 받아 금형의 가공 프로그램을 자동으로 생성합니다.
(6) 래피드 프로토타입 기술
신속한 프로토타입 기술은 컴퓨터 제어 하에 불연속 축적의 원리에 따라 재료를 축적하는 다양한 방법을 사용하여 최종적으로 부품의 성형 및 제조를 완료하는 기술입니다. 기계 공학, CAD, 역설계 기술, 계층 제조 기술, 수치 제어 기술, 재료 과학 및 레이저 기술을 통합하여 설계 아이디어를 기능적 프로토타입 또는 직접 제조 부품으로 자동, 직접, 빠르고 정확하게 변환하여 부품 프로토타입을 위한 효율적이고 저렴한 구현 방법을 제공하고 새로운 설계 아이디어를 검증합니다. 신속한 프로토타입 기술은 일반적으로 역설계 기술과 결합하여 완전한 디지털 모델을 기반으로 프로토타입 또는 부품을 신속하게 생산합니다.
(7) 고속 건식 절단 기술
고속 건식 절단 기술은 고속 절단 기술과 건식 절단 기술을 결합하여 두 가지 장점을 추출하고 고속 절단 기술과 건식 절단 기술의 단점을 보완하며 절단 공정의 효율성, 유연성 및 정밀도를 향상시킵니다. 동시에 고속 건식 절단 기술은 절삭 유체의 사용을 제한하고 절삭 유체가 환경에 미치는 오염을 제거하며 녹색 제조 기술의 요구 사항을 충족합니다.
(8) 공정 시뮬레이션 기술
공정 시뮬레이션 기술은 주로 수학적 시뮬레이션, 물리적 시뮬레이션, 전문가 시스템 합성을 포함한 최적의 매개변수를 결정하기 위해 시뮬레이션을 사용합니다. 공정 시뮬레이션은 가공 결함을 예측하고, 작업물의 품질을 제어하고, 제조 계획을 최적화할 수 있습니다.
사용자는 이러한 매개변수를 결정하기 위해 광범위한 실험을 수행할 필요가 없으며, 시뮬레이션 결과에 따라 조정만 하면 됩니다. 프로세스 시뮬레이션 기술은 설계자의 시간을 절약하고 툴링 비용을 줄여줍니다.
