再制造让废旧重型机械零部件“复活”

      “再制造”这项业务对中国市场是个新鲜事，尽管它在国外已经存在了数十年。在国内大众的印象里， “再制造”和大修、翻新似乎并无区别，只不过是换了一个高大上的说法罢了。
       对此，沃尔沃建筑设备中国区产品支持总监AlexanderPajari严肃地纠正： “‘再制造’和翻新是两回事，以沃尔沃为例，我们从设计的源头就开始考虑零部件的回收利用，并在挑选旧部件时有非常严苛的标准，清洗、翻新的技术也都很前沿。”他特别强调，再制造是一个完整的工业化制造流程，必须实现量产；而翻新，更侧重于对某一个部件进行个别处理，不需要实现工业化量产。
    欧美已形成重要产业
      在工业发达国家中，废旧产品造成的危害暴露较早，相应的对策也较早提出和实施。
    20世纪30~40年代，为了走出经济萧条的困境，最早的再制造产业雏形在美国汽车维修行业中出现。至20世纪80年代初，美国正式提出 “再制造”。此后，其他工业发达国家开始大力发展再制造产业。目前再制造在欧美发达国家已形成了重要产业。2005年，全球再制造产业产值已超过1000亿美元，美国的再制造产业规模最大，达到750亿美元。近年来，日本加强了对工程机械的再制造。至2008年，再制造的工程机械中，58%由日本国内用户使用，34%出口到国外，其余的8%拆解后作为配件出售。
       欧美国家在再制造设计方面，主要结合具体产品，针对再制造过程中的重要设计要素如拆卸性能、零件的材料种类、设计结构与紧固方式等进行研究；在再制造加工方面，对于电子产品，再制造的内涵就是对仍具有使用价值的零部件予以直接的再利用。如德国柏林工业大学对平板显示器的再制造就是先将液晶显示器LCD、印刷线路板PCB、冷阴极荧光灯CCFL等关键零部件进行拆解，经检测合格后进行再利用。德国ReMobile公司对移动电话的再制造也是先拆解、再检测最后再利用。
       据公开资料显示，目前国内80%的在役机械超过保证期，役龄10年以上的传统旧机床超过300万台，废旧汽车约500万辆。有业内人士估算，即便仅将其中的10%进行再制造，产值规模都将超过千亿元，潜力巨大。
       2005年，工程机械巨头企业卡特彼勒率先在上海临港成立了卡特彼勒再制造工业 （上海）有限公司，目前的年销售额超过2000万元。相对于该公司2012年40亿美元的全球再制造业务销售收入，中国区的收入仅仅是九牛一毛，但卡特彼勒显然更看重中国市场再制造业务的成长性。
       2013年底，沃尔沃在国内成立了第一家再制造中心。目前该集团在全球有8家再制造工厂，2011年生产的再制造产品数量超过120万件。
    国内市场方兴未艾
       我国的再制造产业发展至今已经10年有余。在实践的基础上，逐步探索形成了以高新技术为支撑、产学研相结合、既循环又经济的自主创新的中国特色再制造模式。中国特色再制造模式注重基础研究与工程实践相结合，创新发展了中国特色的再制造关键技术，构建了废旧产品的再制造质量控制体系，保证了再制造产品性能质量和可靠性；注重企业需求与学科建设融合，提升企业与实验室核心竞争力；注重社会效益与经济效益兼顾，促进国家循环经济建设。
       由于再制造使用的是经过长期服役而报废的各种成型零件，其损伤失效形式复杂多样，残余应力、内部裂纹和疲劳层的存在导致寿命评估与服役周期复杂难测，再制造还要在保持废旧零 （部）件材质和形状基本不变的前提下，采用高技术恢复原产品的尺寸标准、达到或超过原产品的性能指标、实现原产品的功能升级。同时也采用正规化、规模化的加工手段，因此加工工艺更为复杂。
      在我国，每年都有大量报废的矿山机械、机车、机床、工程机械、能源设备上的零部件，作为废品被运到钢厂回炉。业内人士曾算过一笔账，每年这样耗费的物流、人工、能源等成本超过1万亿元。而回炉再次使用燃料，又给环境造成了二次污染。
       传统观点认为，电焊、氩弧焊就可以完成重型机械生产设备的修复，但细究起来有很多不完美，比如有气孔、有颗粒等，无法保证零件原有的精度和强度。
       宁波镭速激光科技有限公司 （以下简称 “镭速科技”）的做法是：采用激光与等离子熔覆技术对机械进行修复，损毁设备不用回到炼钢炉，直接从表面修复，而且修复速度快，冶金结合度高，修复后的再制造产品质量和性能都不低于新品，成本只有新品的50%，节能60%，节材70%，对环境的不良影响与制造新品相比显著降低。
       镭速科技总经理邹斌华认为，传统的氩弧焊、电焊技术，温度太高，易断轴、而且应力较大，还会发生材质变相，而采用激光熔覆技术修复零部件，工件表面温度低，不易变形，可以达到比新品还好的强度。用等离子熔覆做再制造，比其他焊接结合度要牢固，稀释率更低，外观成型更美观。
     “传统修复手段是先焊接修复，然后通过电镀的手段来进行表面强化处理。而我们的等离子和激光熔覆技术，是直接将优质合金熔覆在损伤的工件表面上，修复的同时就直接把高强度、耐磨、耐腐蚀的合金材质熔覆在金属表面，修复和表面强化一步到位。”邹斌华打个比方说， “比如原来的一块普通的45#钢，我们可以用镍基或者碳化钨做涂层，就能达到比原来材质还要好几倍的效果。”也就是说，使用等离子或激光熔覆技术取代传统的“焊接+电镀”做设备修复，不仅简化工序，而且修复效果更好。
       先进表面工程技术在再制造中的应用，可将旧件再制造率提高到90%，使零件的尺寸精度和质量性能标准不低于原型新品水平，而且在耐磨、耐蚀、抗疲劳等性能方面达到原型新品水平，并最终确保再制造装备零部件的性能质量达到甚至超过原型新品，受到国际同行广泛认同与关注。
    市场认可尚需时日
       随着我们国家对化学电镀技术的进一步取缔，今后将会有更多的机械加工领域运用到等离子和激光熔覆技术。这种工艺既能满足零部件的品质要求，也不会对水土及空气造成污染，是真正的低碳绿色制造。
       非常遗憾的是，这项新兴科技在使用上既能满足各行业品质要求、环保，投入小，操作也简便，本应该在制造业和再制造行业得到大力推广，但实际上却并没被大家所认识，还有一部分人，了解到了这项技术，却因没有相关的国家标准也迟迟不敢尝试。所以到目前为止，全国范围内，激光熔覆技术和等离子熔覆技术都还没有得到广泛推广。
       邹斌华认为，这项利国利民的新技术市场认知度不高的主要原因是，很多人以为激光技术设备成本很高，因为国外进口的大型激光熔覆设备的确很贵，动辄几百万元，所以就感觉门槛太高，中小企业感觉自己根本就用不起。而镭速科技的手动等离子设备一台才几万元，自动的等离子设备最贵的也不会超过50万元，激光设备也不过几十万元，这是中小企业都能承受得了的价位。
       这项技术最先只有军工企业才会用到此类设备及技术，在社会上没有形成大的产业链。加之缺乏政策引导，很多地方政府还没有把再制造作为真正的循环经济去推动。
     “由于没有一个统一的市场准入标准，很多修理厂把旧件翻新后，充当再制造产品，扰乱了再制造市场秩序，客户一听到等离子熔覆技术直接说不行。这也是一个头痛的问题。真可谓 “出师未捷身先死”，给本来认知度就不高的再制造技术，推广起来犹如雪上加霜，难上加难。业界亟待出台一个强制性标准，来保护这一新兴产业的技术应用。
       为此，以镭速科技为代表的一些从事这项技术的企业已经行动起来了，正在积极起草行业标准，在此基础上，协助国家有关部门出台真正的等离子熔覆装备标准，相信这样市场的接受程度就相当大了。与此同时，镭速科技自身也会出台知识产权保护应对措施，对于侵权的企业一律按照法律程序来执行。