HONSCNتحول المطحون

بقلم جون هولوشا، 28 أغسطس 1991. هذه نسخة رقمية من مقال من أرشيف صحيفة التايمز المطبوعة، قبل بدء النشر الإلكتروني في عام 1996. وللحفاظ على هذه المقالات كما ظهرت في الأصل، لا تقوم التايمز بتغييرها أو تحريرها أو تحديثها. في بعض الأحيان، تُدخل عملية الرقمنة أخطاء في النسخ أو مشاكل أخرى. يُرجى إرسال التقارير عن مثل هذه المشاكل إلى. مع استبدال المعادن بشكل متزايد بالبلاستيك المعقد في السيارات والأجهزة، أصبحت إعادة تدوير هذه المنتجات مشكلة أكبر. يتحول الاهتمام الآن إلى عملية عالية الحرارة تسمى التحلل الحراري والتي تتحلل البلاستيك إلى زيت وغاز قابلين للاحتراق. يأمل مصنعو السيارات وموردو البلاستيك في إثبات أن هذه التقنية لها إمكانات تجارية كبيرة في غضون بضع سنوات. يتساءل المدافعون عن البيئة عما إذا كان التحلل الحراري إعادة تدويرًا حقيقيًا، لكن مؤيدي هذه التقنية يقولون إنها أفضل بكثير من التخلص من البلاستيك. يتحلل التحلل الحراري المواد عن طريق تسخينها في درجات حرارة عالية في غياب الهواء. نظرًا لعدم وجود الأكسجين، لا تحترق المواد البلاستيكية والمطاطية المتبقية من السيارات، كما يحدث في محرقة النفايات. بدلًا من ذلك، تُحلل الحرارة، التي تبلغ حوالي 1300 درجة فهرنهايت، الهيدروكربونات المعقدة إلى جزيئات أبسط، مما ينتج عنه سائل يشبه زيت التدفئة وغاز قابل للاشتعال، إلى جانب بعض الرماد. إمكانية التلوث: نظرًا لعدم احتراق أي شيء سوى وقود مفاعل التحلل الحراري، فقد تُسبب هذه التقنية تلوثًا أقل للهواء من المحارق. ولكن إذا استُخدم الغاز الناتج عن التحلل الحراري لتسخين المفاعل بمجرد وصوله إلى درجة حرارة التشغيل، كما تتصور معظم الخطط، فسينتج التلوث من البلاستيك والمطاط اللذين يحتويان على الكلور أو الكبريت، وفقًا لما ذكره ريموند ماشاك، من شركة AD Little الاستشارية. تحتوي بلاستيكات الفينيل على الكلور، ويُستخدم الكبريت في عملية فلكنة المطاط. قال السيد ماشاك إن ذرات الكلور والكبريت تميل إلى تكوين حمضي الهيدروكلوريك والكبريتيك، وهما ملوثات سامة. يُثير تزايد كمية البلاستيك في السيارات تذمرًا بين مُعيدي تدوير المعادن، لأنه يُنتج المزيد من المواد عديمة القيمة التي يجب التخلص منها في مكبات النفايات بتكلفة إضافية. على عكس زجاجات الصودا البلاستيكية، التي يُمكن إعادة معالجتها بسهولة، فإن معظم البلاستيك المتبقي بعد تقطيع السيارات واستخراج المعادن منها عبارة عن مركبات من مواد تلوثت أكثر بالطلاء والمواد اللاصقة. يقول ريتشارد ل. كليميش، أخصائي البيئة في المركز التقني لشركة جنرال موتورز: "في كثير من الأحيان، ستجد مواد بلاستيكية غير متوافقة مُلتصقة ببعضها". بالإضافة إلى ذلك، تُعرف العديد من المواد البلاستيكية بالصلابة الحرارية، وهي مواد لا يمكن صهرها وإعادة استخدامها، مثل المواد المستخدمة في زجاجات الصودا. تُظهر سيارة معروضة في المركز التقني، مُقطّعة لعرض مواد عازلة جديدة عازلة للصوت، عن غير قصد مدى صعوبة إعادة تدوير هذه المواد الجديدة. يُشار إلى العديد من المواد العازلة ببساطة بعبارة "مزيج معقد من مواد متنوعة". يُجري الباحثون في المركز التقني لشركة جنرال موتورز ما يُحتمل أن تكون أكبر تجارب التحلل الحراري، لكن جمعية تضم العديد من كبرى شركات تصنيع البلاستيك والمطاط، بما في ذلك جوديير للإطارات والمطاط، وداو كيميكال، وإيجل-بيشر، وألايد-سيجنال، وأوينز-كورنينج فايبر جلاس، تُجري أيضًا تجارب على هذه التقنية. تُشير اتجاهات الصناعة بوضوح إلى أن شركات إعادة تدوير المعادن ستضطر إلى إيجاد طرق للتعامل مع كميات أكبر من البلاستيك. قال إيرفين إي. بوستون، أخصائي البلاستيك في شركة جنرال موتورز: "التكلفة تدفع الصناعة إلى زيادة استخدام البلاستيك". ويشير إلى أن أجزاء هياكل السيارات البلاستيكية أخف وزنًا من الفولاذ، مما يتطلب أدوات تشكيل أقل تكلفة، ويحسّن من كفاءة استهلاك الوقود. ويُصنع الهيكل الخارجي بالكامل لسلسلة سيارات الميني فان الجديدة من جنرال موتورز، مثل شيفروليه لومينا APV، من البلاستيك المركب. وأضاف أن عملية التحلل الحراري تستعيد محتوى الطاقة من البلاستيك بعد انتهاء عمره الافتراضي. يُرجى التحقق من أنك لست روبوتًا بالنقر على المربع. عنوان بريد إلكتروني غير صالح. يُرجى إعادة الإدخال. يجب عليك اختيار رسالة إخبارية للاشتراك فيها. عرض جميع رسائل نيويورك تايمز الإخبارية. يقول موردو البلاستيك إنهم قد يتمكنون من استخدام الرماد الناتج عن عملية التحلل الحراري أيضًا، خاصةً إذا كانت المادة الخام عبارة عن خردة غير ملوثة من عملية الإنتاج. ونظرًا لأن بعض المواد المركبة المستخدمة في ألواح هياكل السيارات تتكون من 50% من حشو خامل، فقد يُستبدل الحجر الجيري المستخدم حاليًا بالرماد النظيف. لكن من غير المرجح استخدام رماد بقايا آلات التقطيع الملوثة بمواد أخرى. سارع مسؤولو الصناعة إلى تصنيف التحلل الحراري كشكل من أشكال إعادة التدوير، لكن بعض دعاة حماية البيئة يقولون إنه يشبه الحرق، إذ تُدمر المادة وتُستهلك بعض الطاقة. صرحت ليزا كولاتون، أخصائية النفايات الصلبة في مؤسسة العمل البيئي بواشنطن: "لا نعتبر الحرق إعادة تدوير من هذا المنظور البيئي، ويصنف الكثيرون التحلل الحراري ضمن الفئة نفسها". وأضاف جون راستون من صندوق الدفاع عن البيئة في نيويورك: "التحلل الحراري ليس إعادة تدوير، بل هو تحلل حراري". وأوضح السيد بوستون أن شركة جنرال موتورز وبعض موردي البلاستيك أجروا اختبارات التحلل الحراري على بقايا آلات التقطيع في عمليتين لمعالجة الإطارات القديمة. وأضاف أنه بمجرد وصول المادة إلى درجة حرارة التشغيل، فإنها تُطلق كمية كافية من الغاز تُمكّنها من الاستمرار ذاتيًا دون الحاجة إلى وقود خارجي. النفط المُستعاد متاح للبيع. وقال إن الشركة ومورديها يخططون لإجراء اختبارات على نطاق أوسع لمعرفة مدى جدوى هذا النهج من الناحيتين التقنية والاقتصادية بكميات تجارية. وأضاف السيد بوستون: "لقد قمنا بمعالجة 5000 رطل؛ والآن سنجري عملية معالجة لـ 50000 رطل لنتمكن من تقييم الجدوى الاقتصادية الحقيقية". المزيد من البلاستيك في السيارات: تتوقع مجموعة من موردي قطع الغيار البلاستيكية أن تتضاعف كمية المواد الصلبة بالحرارة التي تدخل في صناعة السيارات تقريبًا بحلول عام 1995، لتصل إلى 423 مليون رطل، من 242 مليون رطل في عام 1990. هذا بالإضافة إلى المواد البلاستيكية الحرارية التي يمكن صهرها واستخدامها مرة أخرى. ويقول المسؤولون المعنيون بإعادة التدوير إن التحلل الحراري قد يكون له دور في التخلص من المواد، بعد سحب قطع بلاستيكية أكثر قيمة من السيارات والأجهزة القديمة لإعادة تدويرها. قال مايكل فيشر، المدير الفني في مجلس حلول النفايات الصلبة، وهو مجموعة صناعية متخصصة في البلاستيك: "يمكن أن يكون التحلل الحراري جزءًا من نهج إدارة النفايات، ولكن لا ينبغي لنا أن نتخلى عن استعادة مختلف أنواع البلاستيك لإعادة استخدامها". وأشار إلى أن شركات إعادة تدوير المعادن استغرقت عقودًا لتطوير تقنيات فصل المعادن والسبائك المختلفة، وأضاف أن صناعة البلاستيك بدأت للتو هذه العملية. وقال: "هناك 20 نوعًا مختلفًا من البلاستيك في السيارات. بعضها يُعاد تدويره، والبعض الآخر يُعالج بالتحلل الحراري". وأكد هيرشل كاتلر، المدير التنفيذي لمعهد صناعات إعادة تدوير الخردة، اهتمام المعهد بالتحلل الحراري، على الرغم من المشاكل الاقتصادية والتقنية ومشاكل التلوث التي واجهتها بعض التجارب الأخرى. وأضاف: "كانت هناك بعض المصانع في الماضي التي فشلت فشلاً ذريعًا". ومع ذلك، قال إنه مع تزايد كمية البلاستيك في السيارات، "ما زلنا ندرس الأمر". وأضاف: "قد نشهد جيلاً جديدًا من النشاط التحللي الحراري الذي يُمكنه بالفعل تحويل المواد إلى نفط وغاز وكربون أسود". نُشرت نسخة من هذه المقالة في 28 أغسطس/آب 1991، في الصفحة D00009 من الطبعة الوطنية، بعنوان: . اطلب إعادة طبع | جريدة اليوم | اشترك

في التصنيع الحديث، تلعب تكنولوجيا المعالجة CNC (التحكم الرقمي بالكمبيوتر) دورًا حيويًا. من بينها، تعد المعالجة المشتركة للخراطة والطحن والقطع والطحن من طرق المعالجة الشائعة. ولكل منها خصائص فريدة ونطاق التطبيق، ولكن لها أيضًا بعض المزايا والعيوب. إن الفهم المتعمق لأوجه التشابه والاختلاف بين تقنيات المعالجة هذه له أهمية كبيرة لتحسين عملية الإنتاج وتحسين جودة المعالجة وكفاءتها.


مزايا وعيوب عمليات التصنيع مثل الخراطة والطحن والقطع والطحن باستخدام الحاسب الآلي مجتمعة

تحول باستخدام الحاسب الآلي


(1) المزايا


1. مناسبة لمعالجة الأجزاء الدوارة، مثل العمود وأجزاء القرص، يمكنها تحقيق الدائرة الخارجية والدائرة الداخلية والخيط ومعالجة الأسطح الأخرى بكفاءة.


2. نظرًا لأن الأداة تتحرك على طول محور الجزء، فإن قوة القطع عادة ما تكون أكثر استقرارًا، مما يساعد على ضمان دقة المعالجة وجودة السطح.


(2) العيوب


1. بالنسبة للأجزاء غير الدوارة أو الأجزاء ذات الأشكال المعقدة، تكون قدرة معالجة الدوران محدودة.


2. عادةً ما يمكن للتثبيت معالجة سطح واحد فقط، لأن المعالجة متعددة الجوانب تتطلب تثبيتًا متعددًا، مما قد يؤثر على دقة المعالجة.



الطحن باستخدام الحاسب الآلي


(1) المزايا


1. يمكن معالجة أشكال مختلفة من الأجزاء، بما في ذلك المستوى، والسطح، والتجويف، وما إلى ذلك، مع تنوع قوي.


2. يمكن تحقيق تصنيع عالي الدقة للأشكال المعقدة من خلال الربط متعدد المحاور.


(2) العيوب


1. عند معالجة العمود النحيف أو الأجزاء ذات الجدران الرقيقة، فمن السهل أن يتشوه بسبب قوة القطع.


2. عادة ما تكون سرعة القطع للطحن أعلى، وتآكل الأداة أسرع، والتكلفة مرتفعة نسبيًا.



القطع باستخدام الحاسب الآلي


(1) المزايا


1. يمكن الحصول على دقة تصنيع عالية وخشونة السطح.


2. مناسبة لمعالجة المواد ذات الصلابة العالية.


(2) العيوب


1. سرعة القطع بطيئة، وكفاءة المعالجة منخفضة نسبيًا.


2. متطلبات أعلى للأدوات وارتفاع تكاليف الأداة.



CNC تحول وطحن المعالجة المركبة


(1) المزايا


1. وظائف الخراطة والطحن المتكاملة، يمكن للتثبيت إكمال معالجة العمليات المتعددة، وتقليل أوقات التثبيت، وتحسين دقة المعالجة وكفاءة الإنتاج.


2. يمكنها معالجة الأجزاء المعقدة الشكل، والتعويض عن عدم وجود عملية تحول أو طحن واحدة.


(2) العيوب


1. تكلفة المعدات مرتفعة، والمتطلبات الفنية للمشغل مرتفعة أيضًا.


2. البرمجة وتخطيط العمليات معقدة نسبيا.



تتميز كل من عمليات المعالجة المجمعة للخراطة والطحن والقطع والطحن باستخدام الحاسب الآلي بمزايا وعيوب. في الإنتاج الفعلي، يجب اختيار تكنولوجيا المعالجة بشكل معقول وفقًا للخصائص الهيكلية للأجزاء ومتطلبات الدقة ودفعة الإنتاج وعوامل أخرى لتحقيق أفضل تأثير معالجة وفوائد اقتصادية. ومع التقدم التكنولوجي المستمر، ستستمر عمليات المعالجة هذه أيضًا في التطور والتحسين، مما يوفر دعمًا أقوى لتطوير الصناعة التحويلية.


يتم تحليل أوجه التشابه والاختلاف بين عمليات الخراطة والطحن والقطع والطحن باستخدام الحاسب الآلي من زوايا مختلفة

1. معالجة الأشياء والأشكال


1. الخراطة: مناسبة بشكل أساسي لمعالجة الأجزاء الدوارة، مثل العمود، القرص، أجزاء الأكمام، يمكنها معالجة الدائرة الخارجية، الدائرة الداخلية، المخروط، الخيط وما إلى ذلك بكفاءة.


2. الطحن: أفضل في معالجة الأسطح والدرجات والأخاديد والأسطح وما إلى ذلك، مع مزايا للأجزاء غير الدوارة والأجزاء ذات الخطوط المعقدة.


3. القطع: يستخدم عادةً في المعالجة الدقيقة للأجزاء للحصول على سطح وحجم عالي الدقة.


4. المعالجة المركبة بالخراطة والطحن: إنها تدمج وظائف الخراطة والطحن، ويمكنها معالجة الأجزاء ذات الأشكال المعقدة والخصائص الدوارة وغير الدوارة.


2. وضع حركة الأداة


1. الدوران: تتحرك الأداة في خط مستقيم أو منحنى على طول محور الجزء.


2. الطحن: تدور الأداة حول محورها الخاص وتقوم بحركة الترجمة على طول سطح الجزء.


3. القطع: تقوم الأداة بإجراء قطع دقيق بالنسبة للجزء.


4. المعالجة المركبة للخراطة والطحن: على نفس أداة الآلة، لتحقيق مجموعات حركة مختلفة لأدوات الخراطة وأدوات الطحن.


3. دقة المعالجة وجودة السطح


1. الدوران: عند معالجة سطح الجسم الدوار، يمكن تحقيق دقة أعلى وجودة سطح أفضل.


2. الطحن: تعتمد دقة المعالجة للملفات المسطحة والمعقدة على دقة أداة الماكينة واختيار الأداة.


3. القطع: يمكن تحقيق دقة عالية جدًا وخشونة سطح ممتازة.


4. المعالجة المركبة بالخراطة والطحن: من خلال الجمع بين مزايا الخراطة والطحن، يمكنها تلبية متطلبات الدقة العالية، ولكن الدقة تتأثر أيضًا بالتأثير الشامل للأداة الآلية والعملية.


4. كفاءة المعالجة


1. الخراطة: لمعالجة كميات كبيرة من الأجزاء الدوارة، كفاءة عالية.


2. الطحن: عند معالجة الأشكال المعقدة والأجزاء متعددة السطوح، تعتمد الكفاءة على مسار الأداة وأداء الماكينة.


3. القطع: نظرًا لأن سرعة القطع بطيئة نسبيًا، فإن كفاءة المعالجة منخفضة بشكل عام، ولكنها لا غنى عنها في الطلب على الدقة العالية.


4. المعالجة المركبة بالخراطة والطحن: تثبيت واحد لإكمال مجموعة متنوعة من العمليات، وتقليل وقت التثبيت والخطأ، وتحسين كفاءة المعالجة الإجمالية.


5. تكلفة المعدات وتعقيدها


1. آلة الخراطة: هيكل بسيط نسبيًا، تكلفة منخفضة نسبيًا.


2. آلة الطحن: تختلف التكلفة وفقًا لعدد الأعمدة والوظائف، وتكون تكلفة آلة الطحن متعددة المحاور أعلى.


3. معدات القطع: عادة ما تكون أكثر تطوراً، وعالية التكلفة.


4. آلة معالجة المواد المركبة الخراطة والطحن: متكاملة مع مجموعة متنوعة من الوظائف، وتكلفة المعدات العالية، ونظام التحكم المعقد.


6. مجالات التطبيق


1. الخراطة: تستخدم على نطاق واسع في صناعة السيارات والآلات وغيرها من صناعات معالجة أجزاء العمود.


2. الطحن: غالبًا ما يستخدم لمعالجة الأجزاء المعقدة في تصنيع القوالب والفضاء والمجالات الأخرى.


3. القطع: غالبًا ما يستخدم في الأدوات الدقيقة والإلكترونيات وغيرها من الصناعات ذات متطلبات الدقة العالية.


4. معالجة المواد المركبة بالخراطة والطحن: في التصنيع المتطور والمعدات الطبية وغيرها من المجالات، لها تطبيقات مهمة لمعالجة الأجزاء المعقدة وعالية الدقة.


يجب أن تعتمد عملية الخراطة والطحن والقطع والطحن باستخدام الحاسب الآلي في العديد من جوانب أوجه التشابه والاختلاف على احتياجات المعالجة المحددة وظروف الإنتاج لاختيار تكنولوجيا المعالجة المناسبة.



مقارنة كفاءة الخراطة والطحن مع الخراطة والطحن

لا يمكن تعميم مقارنة كفاءة الخراطة والطحن معًا بالقطع، والخراطة والطحن، ولكنها تتأثر بالعديد من العوامل.


تتمتع الخراطة بكفاءة عالية في معالجة الأجزاء الدوارة، خاصة بالنسبة للكميات الكبيرة من أجزاء العمود والقرص القياسية. حركة الأداة بسيطة نسبيًا، وسرعة القطع عالية، ويمكن تحقيق القطع المستمر.


يتمتع الطحن بمزايا تصنيع الطائرات والخطوات والأخاديد والخطوط المعقدة. ومع ذلك، عند معالجة الأجزاء الدوارة البسيطة، قد لا تكون كفاءتها جيدة مثل الدوران.


يجمع الجمع بين الخراطة والطحن بين مزايا الخراطة والطحن، ويمكنه إكمال عمليات الخراطة والطحن في مقطع واحد، مما يقلل من عدد المشابك وأخطاء تحديد الموضع. بالنسبة للأجزاء ذات الشكل المعقد والخصائص الدوارة وغير الدوارة، فإن عملية الخراطة والطحن المدمجة يمكن أن تحسن بشكل كبير من كفاءة المعالجة.


ومع ذلك، فإن فوائد الكفاءة للخراطة والطحن مجتمعة قد لا تكون واضحة في الحالات التالية:


1. عند معالجة الأجزاء البسيطة التي تحتاج فقط إلى الخراطة أو الطحن في عملية واحدة، نظرًا للتكلفة العالية والتعقيد لأداة الطحن المعقدة، فقد لا تكون فعالة مثل آلة الخراطة أو الطحن المتخصصة.


2. في الإنتاج بكميات صغيرة، يمثل وقت الضبط والبرمجة لأداة الآلة نسبة كبيرة في دورة المعالجة بأكملها، مما قد يؤثر على ميزة الكفاءة للمعالجة المركبة بالطحن الدوراني.


بشكل عام، بالنسبة لإنتاج الأجزاء المعقدة ذات الحجم المتوسط ​​والكبير، عادةً ما تتمتع المعالجة المركبة بالطحن الدوراني بكفاءة إجمالية أعلى؛ بالنسبة للأجزاء البسيطة أو الإنتاج بكميات صغيرة، قد تكون الخراطة والطحن أكثر كفاءة في مواقف معينة.


تعد تكنولوجيا المعالجة المجمعة للخراطة والطحن والقطع والطحن باستخدام الحاسب الآلي وسيلة مهمة في الصناعة التحويلية الحديثة. الخراطة جيدة في معالجة الأجزاء الدوارة، والطحن يمكن أن يتعامل مع الأشكال المعقدة ومتعددات الوجوه، والقطع يمكن أن يحقق معالجة سطحية عالية الدقة، والمعالجة المركبة بالطحن الدوراني عبارة عن مزيج من الاثنين، ويمكن إكمال مجموعة متنوعة من العمليات في مقطع. تتمتع كل عملية بمزاياها الفريدة ونطاق تطبيقها، وكفاءة الدوران العالية في أداء تصنيع الجسم الدوار، وتعدد استخدامات الطحن لتلبية احتياجات الخطوط المعقدة، ودقة القطع ممتازة، والمعالجة المشتركة للخراطة والطحن تتسم بالدقة والكفاءة. في الإنتاج الفعلي، وفقًا لخصائص الأجزاء ومتطلبات الدقة وحجم الدفعة وعوامل أخرى، يتم الاختيار المعقول للعمليات لتحقيق أهداف تصنيع عالية الجودة والكفاءة العالية ومنخفضة التكلفة، لتعزيز التطوير المستمر والتقدم في صناعة التصنيع.