先進(jìn)涂層技術(shù)在工程和環(huán)衛(wèi)機(jī)械上的應(yīng)用

張富強(qiáng)

摘要：目前，全面貫徹與落實(shí)黨中央及國務(wù)院會議精神及決策部署，牢固樹立創(chuàng)新、綠色、開放的環(huán)衛(wèi)行業(yè)深化結(jié)構(gòu)理念，儼然成為我國環(huán)衛(wèi)事業(yè)當(dāng)下發(fā)展的核心理念及主要思路。在新的時(shí)代背景下，傳統(tǒng)環(huán)衛(wèi)技術(shù)已經(jīng)無法適應(yīng)可持續(xù)戰(zhàn)略部署規(guī)劃要求，尋求一種全新的、高效的環(huán)衛(wèi)技術(shù)儼然成為我國環(huán)衛(wèi)行業(yè)予以重點(diǎn)踐行的目標(biāo)工作。結(jié)合現(xiàn)狀來看，以先進(jìn)涂層技術(shù)為首的新興環(huán)衛(wèi)技術(shù)，儼然成為相關(guān)工程與環(huán)衛(wèi)機(jī)械重點(diǎn)推廣與應(yīng)用的技術(shù)內(nèi)容，應(yīng)用效果比較顯著。

關(guān)鍵詞：先進(jìn)涂層技術(shù)；工程；環(huán)衛(wèi)機(jī)械；應(yīng)用

一般來說，工程和環(huán)衛(wèi)機(jī)械裝備通常處于惡劣條件下運(yùn)行，要求運(yùn)行裝備必須滿足連續(xù)性、高強(qiáng)度性運(yùn)行特點(diǎn)。在長時(shí)間的運(yùn)行作用下，機(jī)械裝備通常會受到環(huán)境因素以及人為因素的影響，而出現(xiàn)不同程度的磨損問題或者腐蝕問題，不僅給裝備的使用壽命造帶來不良影響，同時(shí)也給裝備的運(yùn)行安全帶來不良影響。而先進(jìn)化的涂層技術(shù)重點(diǎn)對沉積在機(jī)械以及裝備表面的雜物、腐蝕以及磨損現(xiàn)象進(jìn)行合理治理，確保機(jī)械裝備以及相關(guān)零件的使用壽命。與此同時(shí)，對于涂層沉積在儀器裝備的情況，也可以實(shí)行較好的保護(hù)工作，促進(jìn)機(jī)械裝備與相關(guān)技術(shù)的使用效率、降低成本。

1、工程和環(huán)衛(wèi)機(jī)械領(lǐng)域?qū)嵭邢冗M(jìn)涂層技術(shù)的必要性分析

近些年來，中國工程與環(huán)衛(wèi)機(jī)械市場始終呈現(xiàn)出良好的發(fā)展姿態(tài)且具備較好的市場潛力價(jià)值、發(fā)展空間。但是從整體發(fā)展來看，中國工程與環(huán)衛(wèi)機(jī)械裝備在國際主流市場當(dāng)中并未占據(jù)有利主導(dǎo)地位，且在價(jià)格制定方面，也僅為世界一流產(chǎn)品的一半甚至更少[1]。出現(xiàn)這一問題最主要的原因在于國內(nèi)相關(guān)裝備的配套零部件在抗復(fù)合腐蝕、耐綜合性磨損以及抗沖刷能力等方面均存在不同程度的不足問題，導(dǎo)致整機(jī)性能與運(yùn)行可靠程度始終處于不高狀態(tài)。針對于此，黨中央、國務(wù)院聯(lián)合下發(fā)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略及政策，目的在于引導(dǎo)社會資源不斷朝向綠色化、節(jié)能化、環(huán)保化方向靠攏。

并著眼于當(dāng)前市場情況以及未來市場需求，積極拓展工程與環(huán)衛(wèi)機(jī)械裝備的市場空間，確保產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與能力布局結(jié)構(gòu)得以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的原則目標(biāo)。在相關(guān)技術(shù)的選擇方面，最好選擇具備綠色化、節(jié)能化的技術(shù)內(nèi)容，防止出現(xiàn)資源浪費(fèi)問題。因此，以先進(jìn)涂層技術(shù)為代表的防護(hù)技術(shù)逐漸成為國內(nèi)工程與環(huán)衛(wèi)機(jī)械市場的核心技術(shù)內(nèi)容[2]。先進(jìn)涂層技術(shù)在技術(shù)類型方面，可以根據(jù)作用對象的不同劃分為多種，如熱噴涂技術(shù)、冷噴涂技術(shù)等，往往可以針對材料表面性能進(jìn)行充分防護(hù)與強(qiáng)化，實(shí)現(xiàn)表面改性功能。足以見得，通過實(shí)行先進(jìn)涂層技術(shù)至少可以有效延長相關(guān)裝備的使用壽命與提升相關(guān)裝備的運(yùn)行性能，值得推廣與應(yīng)用。

2、先進(jìn)涂層技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢及特點(diǎn)分析

先進(jìn)涂層技術(shù)根據(jù)作用對象以及用途的不同，可以細(xì)分為熱噴涂技術(shù)與冷噴涂技術(shù)等類型，屬于強(qiáng)化材料表面結(jié)構(gòu)的先進(jìn)技術(shù)代表。其技術(shù)核心為實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低消耗的表面改性功能，確?；w材料始終處于長效防護(hù)效果。在實(shí)踐應(yīng)用過程中，先進(jìn)涂層技術(shù)主要將高能涂層材料復(fù)合到基體材料表面結(jié)構(gòu)當(dāng)中，針對需要修復(fù)或者再制造的機(jī)械裝備零部件實(shí)行保護(hù)與強(qiáng)化。

如此一來，亟待修復(fù)或者再制造的機(jī)械裝備零部件基本可以達(dá)到預(yù)期使用效率并且可以有效延長裝備零部件的使用壽命。最重要的是，通過應(yīng)用先進(jìn)涂層技術(shù)可以有效減少生產(chǎn)成本，能夠規(guī)避以往維修費(fèi)用過高的情況。目前，經(jīng)過三十多年的研究、開發(fā)與推廣，國內(nèi)先進(jìn)涂層技術(shù)以及相關(guān)創(chuàng)新產(chǎn)品基本得到國際上認(rèn)可。足以見得，先進(jìn)涂層技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用給我國工程與環(huán)保機(jī)械領(lǐng)域帶來了良好的發(fā)展契機(jī)[3]。

3、先進(jìn)涂層技術(shù)在工程和環(huán)衛(wèi)領(lǐng)域中的實(shí)踐應(yīng)用分析

3.1 改善儀器自身?xiàng)l件，延長儀器設(shè)備的使用壽命

對于先進(jìn)涂層技術(shù)而言，主要針對表面涂層部分實(shí)行涂層保護(hù)工作。主要以防止機(jī)械腐蝕與磨損為技術(shù)原理目標(biāo)。結(jié)合保護(hù)涂層技術(shù)要求，確保儀器設(shè)備使用壽命實(shí)現(xiàn)最大程度的延長。目前，在機(jī)械工程與環(huán)衛(wèi)領(lǐng)域當(dāng)中，涂層技術(shù)在改善儀器自身?xiàng)l件方面，通常會借助自身低能耗、高效率的技術(shù)特點(diǎn)，針對涂層沉積在表面的機(jī)械與設(shè)備零件問題，進(jìn)行合理治理。在具體實(shí)踐過程中，先進(jìn)涂層技術(shù)重點(diǎn)針對儀器設(shè)備表面磨損或者腐蝕問題，進(jìn)行針對性治理，以期可以改善儀器設(shè)備自身情況。

3.2 實(shí)現(xiàn)零部件表面改性功能，提升機(jī)械裝備的運(yùn)行性能

先進(jìn)涂層技術(shù)對于關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)與制造過程，納入了材料表面優(yōu)異性能，并且在促進(jìn)產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)、新材料、新工藝等方面初步實(shí)現(xiàn)了集成創(chuàng)新要求。與此同時(shí)，在耐磨損抗沖擊涂層以及長效防腐涂層方面，注入了耐高溫氧化、沖刷涂層新材料等功能特點(diǎn)，對應(yīng)構(gòu)建了先進(jìn)涂層制備技術(shù)平臺。通過結(jié)合平臺建設(shè)要求及標(biāo)準(zhǔn)，充分利用現(xiàn)代涂層技術(shù)，防止機(jī)械裝備出現(xiàn)腐蝕以及磨損等問題[4]。

3.3 結(jié)合技術(shù)創(chuàng)新要求，實(shí)現(xiàn)智能化系統(tǒng)功能效果

若想實(shí)現(xiàn)先進(jìn)涂層技術(shù)的預(yù)期使用效果，以及提高工程與環(huán)衛(wèi)機(jī)械的應(yīng)用效果，研究人員必須積極引進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)的涂層工藝技術(shù)，以期可以加強(qiáng)工程與環(huán)衛(wèi)機(jī)械的使用性能與運(yùn)行速率。根據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，國外技術(shù)質(zhì)量明顯高于我國，究其原因，主要是因?yàn)閲庀冗M(jìn)國家的生產(chǎn)工藝及技術(shù)均要比我國先進(jìn)得多，且比較倡導(dǎo)綠色環(huán)保理念。針對于此，我國若想領(lǐng)先于世界其他國家，就必須從制造工藝與技術(shù)生產(chǎn)方面入手，結(jié)合先進(jìn)的涂層技術(shù)要求，減少工程機(jī)械零部件運(yùn)行過程中的能耗問題。

結(jié)合目前來看，低壓氣氛保護(hù)噴涂系統(tǒng)制、機(jī)器人智能噴涂系統(tǒng)以及相關(guān)新產(chǎn)品應(yīng)用與研發(fā)基本上取得了較好的研究成果。其中，低壓氣氛保護(hù)噴涂系統(tǒng)在實(shí)踐應(yīng)用過程中，始終以降低大氣中氧和有害懸浮顆粒的影響為實(shí)踐應(yīng)用目的。該系統(tǒng)裝置結(jié)合技術(shù)指標(biāo)內(nèi)容，利用等離子噴涂技術(shù)過濾粉塵等雜質(zhì)。為防止室內(nèi)粉末導(dǎo)流現(xiàn)象，可以適當(dāng)調(diào)整系統(tǒng)壓力。機(jī)器人智能噴涂系統(tǒng)在實(shí)踐應(yīng)用過程中，主要針對形狀復(fù)雜的零部件結(jié)構(gòu)或者人工操作穩(wěn)定性較差的情況，進(jìn)行合理整治。根據(jù)沉積層均勻程度以及尺寸等因素，降低環(huán)保機(jī)械設(shè)備運(yùn)行效率低下的問題[5]。

4、先進(jìn)涂層技術(shù)的發(fā)展趨勢及建議分析

4.1 發(fā)展趨勢

在未來相當(dāng)長的一段時(shí)間，國內(nèi)先進(jìn)涂層技術(shù)勢必會通過積極引進(jìn)協(xié)同創(chuàng)新方式，促進(jìn)技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動力的有效發(fā)展。最好實(shí)施行業(yè)重大創(chuàng)新工程實(shí)踐活動，目的在于進(jìn)一步加強(qiáng)對重點(diǎn)產(chǎn)品的推廣強(qiáng)度。與此同時(shí)，積極與環(huán)衛(wèi)工程、環(huán)衛(wèi)機(jī)械領(lǐng)域等產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現(xiàn)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，攻克以往技術(shù)不足問題。必要時(shí)，可以構(gòu)建重大試驗(yàn)平臺體系，推廣高端產(chǎn)品的作用效果。除此之外，受到涂層技術(shù)機(jī)制的長期影響，多數(shù)環(huán)衛(wèi)機(jī)械部件在使用壽命方面取得了較好的延長效果，且便于維護(hù)與清洗。在高級涂料涂層技術(shù)方面，將會不斷與相關(guān)企業(yè)技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行聯(lián)合，確保涂層技術(shù)的推廣效果與使用效果，盡可能地成為國際尖端技術(shù)體系的代表。

4.2 發(fā)展建議

針對先進(jìn)涂層技術(shù)的發(fā)展與完善問題，工程與環(huán)衛(wèi)機(jī)械領(lǐng)域應(yīng)該加強(qiáng)對先進(jìn)涂層技術(shù)的重視程度。最好始終堅(jiān)持把科技創(chuàng)新、內(nèi)在驅(qū)動理念放在全局發(fā)展規(guī)劃當(dāng)中，積極面向工程與環(huán)衛(wèi)機(jī)械領(lǐng)域的裝備技術(shù)方向，致力于尋求出加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)力量的突破口，并且不斷加強(qiáng)自主創(chuàng)新能力、內(nèi)在驅(qū)動能力，力圖將科技創(chuàng)新從最初發(fā)展戰(zhàn)略位置帶動到全面創(chuàng)新發(fā)展位置當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整目標(biāo)[6]。與此同時(shí)，根據(jù)刀具涂層技術(shù)的發(fā)展以及國內(nèi)外市場體系的實(shí)際需求，加強(qiáng)國際間的交流與合作研究力度。針對行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的涂層設(shè)備，必須進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)涂層技術(shù)的大規(guī)模實(shí)踐效果。必要時(shí)，可以采取強(qiáng)化工藝措施，確保涂層刀具及相關(guān)設(shè)備的應(yīng)用效果。

5、結(jié)論

先進(jìn)涂層技術(shù)針對工程機(jī)械零部件存在的磨損、腐蝕等不良問題進(jìn)行了充分整治，主要從關(guān)鍵零部件設(shè)計(jì)與制造過程入手，加強(qiáng)材料表面的運(yùn)行性能。結(jié)合目前來看，國內(nèi)多家環(huán)衛(wèi)機(jī)械公司主張將先進(jìn)涂層技術(shù)應(yīng)用于工程與環(huán)衛(wèi)機(jī)械裝備、零部件的生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中，以期可以進(jìn)一步加強(qiáng)產(chǎn)品技術(shù)含量與運(yùn)行可靠性。根據(jù)實(shí)踐效果來看，先進(jìn)涂層技術(shù)的確實(shí)現(xiàn)了上述目標(biāo)要求，并且在某些層面上有效促進(jìn)了工程機(jī)械裝備技術(shù)升級以及行業(yè)技術(shù)進(jìn)步進(jìn)程，基本上為裝備制造技術(shù)的長足發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，值得研究與推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1]閔小兵，夏光明，周建橋，賀立，盧靜.先進(jìn)涂層技術(shù)在工程和環(huán)衛(wèi)機(jī)械上的應(yīng)用[J].金屬材料與冶金工程，2010，38（02）：17-20.

[2]李鴻濤.環(huán)衛(wèi)機(jī)械零部件涂裝工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)方案探討[D].吉林大學(xué)，2014.

[3]夏光明，周建橋，閔小兵，盧靜.涂層技術(shù)概述及工程應(yīng)用[J]. 金屬材料與冶金工程，2012，40（01）：53-59.

[4]劉杰.試析工程與環(huán)衛(wèi)機(jī)械領(lǐng)域中的涂層技術(shù)[J]. 民營科技，2017（03）：11.

[5].西安交通大學(xué)先進(jìn)涂層技術(shù)獲金獎(jiǎng)為模具穿上“軟猬甲”[J]. 模具工業(yè)，2017，43（10）：9.

[6]孔德軍. 環(huán)衛(wèi)裝備上新材料與技術(shù)的應(yīng)用分析[J]. 智能城市，2018，4（09）：100-101.

（作者單位：山西航天清華裝備有限責(zé)任公司軍民融合事業(yè)部）