Penerapan Prinsip Manufaktur Hijau dalam Produksi Cetakan: Pendekatan Berkelanjutan

Sebagai pilar penting dari pertumbuhan perekonomian yang cepat, manufaktur juga menyebabkan banyak pemborosan sumber daya dan pencemaran lingkungan ekologis. Bagi industri manufaktur, bagaimana meminimalkan pemborosan sumber daya di industri manufaktur dan mengurangi kerugian yang disebabkan oleh industri manufaktur terhadap lingkungan adalah masalah yang sangat penting. Tujuan manufaktur hijau adalah meminimalkan dampak buruk terhadap lingkungan dan memaksimalkan efisiensi penggunaan sumber daya dalam seluruh siklus hidup produk dari desain, manufaktur, kemasan, transportasi, dan penggunaan hingga pembuangan.

Cetakan adalah alat produksi paling penting di industri manufaktur dan peralatan dasar dalam produksi industri. Proses desain cetakan tradisional umumnya hanya perlu mempertimbangkan atribut dasar produk cetakan, seperti kualitas cetakan, biaya, fungsi, umur, dll., dan jarang mempertimbangkan pemborosan sumber daya, energi, dan pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh cetakan.

„Cetakan hijau” tidak hanya merujuk pada dampak kecil terhadap lingkungan selama penggunaan, tetapi juga kerusakan minimum terhadap lingkungan dalam seluruh siklus hidup produk dari manufaktur hingga penggunaan hingga pembuangan. Oleh karena itu, desain manufaktur hijau cetakan harus mempertimbangkan atribut lingkungan produk yang dicetak (kecocokan cetakan, daur ulang, dll.). Juga perlu mempertimbangkan atribut dasar yang dimiliki produk yang dicetak, seperti kualitas, biaya, fungsi, umur, dan sebagainya dari cetakan. Secara umum, seluruh siklus hidup manufaktur hijau cetakan mencakup tahapan seperti desain hijau, manufaktur hijau, kemasan hijau, transportasi hijau, perawatan hijau, dan daur ulang hijau.

Dalam proses manufaktur cetakan, penggunaan manufaktur hijau dapat meningkatkan manfaat ekonomi, mengurangi pencemaran lingkungan, dan memanfaatkan sumber daya secara penuh dan rasional. Teknologi manufaktur hijau mencapai tujuan teknologi tinggi, polusi rendah, biaya rendah, dan keuntungan tinggi.

Desain Hijau Cetakan

Pada awal desain cetakan, perlu mempertimbangkan umur pakai seluruh produk, serta semua tautan dari pembentukan konsep desain hingga pembuangan produk, seperti kualitas, biaya, dampak lingkungan, dan konsumsi sumber daya, dan sebagainya.

(1) Pemilihan Bahan Cetakan

Pemilihan bahan untuk desain hijau harus didasarkan pada bahan hijau. Bahan hijau dengan konsumsi energi rendah, biaya rendah, dan polusi rendah tidak hanya dapat mengurangi polusi selama pemrosesan tetapi juga mudah didaur ulang dan digunakan kembali. Cetakan adalah peralatan untuk produksi produk mekanis lainnya. Selama operasi, cetakan sering berada dalam keadaan suhu tinggi, tekanan tinggi, dan kecepatan tinggi. Oleh karena itu, cetakan harus memiliki keunggulan daya tahan aus yang kuat dan umur pakai panjang.

Bahan cetakan hijau tidak hanya harus mempertimbangkan properti bahan tradisional tetapi juga mempertimbangkan masalah perlindungan lingkungan bahan. Properti dasar yang dimiliki bahan hijau adalah:

• Biaya rendah dan polusi rendah.
• Mudah diproses dan tidak ada polusi atau polusi sedikit selama pemrosesan.
• Dapat terurai dan dapat digunakan kembali.

Mengambil pertimbangan masalah pencemaran lingkungan, bahan cetakan harus dipilih dengan kandungan zat berbahaya rendah untuk memastikan bahwa sejumlah besar zat berbahaya tidak akan dihasilkan selama pemrosesan. Mengambil pertimbangan penghematan sumber daya, bahan cetakan harus memilih bahan dengan biaya rendah dan dapat didaur ulang, atau memilih bahan yang dapat digunakan kembali dan dapat terurai.

(2) Standarisasi dan Modularisasi Desain Cetakan

Desain cetakan memerlukan standarisasi, yang merupakan langkah efektif untuk meningkatkan kualitas, mempersingkat siklus, dan mengurangi biaya dalam proses produksi cetakan khusus.

① Menggunakan dasar cetakan standar dan bagian standar lainnya.

Dasar cetakan dan bagian standar diproduksi oleh perusahaan khusus. Biasanya, setelah cetakan dibuang, hanya cetak konveks dan cekung yang tidak dapat digunakan lagi, tetapi dasar cetakan tetap utuh, jadi penggunaan dasar cetakan standar membantu penggunaan kembali dasar cetakan. Standarisasi dasar cetakan dapat secara besar-besaran mengurangi peralatan yang digunakan dalam produksi dasar cetakan, dan lebih baik meningkatkan tingkat pemanfaatan bahan. Dasar cetakan standar dan aksesori dapat memanfaatkan sumber daya terbatas secara maksimal, yang tidak hanya menghemat sumber daya tetapi juga memudahkan pengelolaan pemrosesan.

② Standarisasi, kombinasi, dan modularisasi setiap unit struktural cetakan

Desain kombinasi dan modular adalah membagi dan merancang serangkaian modul fungsional berdasarkan analisis fungsi dari berbagai produk dalam rentang tertentu. Melalui pemilihan dan kombinasi modul, berbagai produk dapat dibentuk untuk memenuhi kebutuhan pasar yang berbeda. Untuk membuat beberapa bagian cetakan universal, dapat ditukar, dan digunakan kembali, setiap bagian harus dirancang sebagai komponen umum standar untuk merealisasikan produksi produk seri. Perusahaan cetakan juga harus sangat mendukung pembangunan platform CAX untuk mencapai pembangunan tanpa gambar, dan menggunakan teknologi ini untuk menganalisis cetakan jadi untuk memahami aliran bahan, kekuatan produk, dan daya tahan benturan. Ini dapat merealisasikan sistematisasi desain, manufaktur, dan manajemen cetakan, meningkatkan efisiensi kerja dan mempersingkat siklus pengembangan sebanyak mungkin.

(3) Meningkatkan Umur Pakai Cetakan

Semakin panjang umur pakai, semakin rendah biaya relatif dan semakin hemat sumber daya. Untuk beberapa cetakan stempel, struktur dapat ditingkatkan dengan cara satu model banyak bentuk, satu bentuk dua fungsi, atau tipe terpadu, sehingga meningkatkan tingkat penggunaan cetakan dan memaksimalkan umur pakai cetakan.

Selama itu, kemudahan pemasangan dan pembersihan cetakan serta penggantian bagian juga merupakan jaminan efektif untuk memperpanjang umur pakai cetakan. Ketika bagian cetakan rusak, segera temukan bagian yang dapat diganti. Ketika alat asahan dibuang, merupakan cara efektif untuk memperpanjang umur pakai cetakan dengan membongkar beberapa bagian yang dapat digunakan kembali dan melakukan pemrosesan serta pemeliharaan, sementara sisanya diperlakukan sebagai limbah.

(4) Desain Kemasan Cetakan

Bahan kemasan harus sederhana atau menggunakan bahan kemasan hijau. Bahan dan desain ramah lingkungan non-beracun, dapat didaur ulang, dan dapat terurai harus digunakan pada kemasan.

(5) Mengurangi Kebisingan

Dalam proses desain cetakan, bengkel produksi mekanik akan menghasilkan polusi kebisingan yang parah. Saat merancang, langkah-langkah harus diambil untuk mengurangi terjadinya kebisingan atau bahkan menghilangkan kebisingan. Kopling gesekan dapat digunakan sebagai pengganti kopling rigid asli dalam proses manufaktur, penutup antidebungan dapat digunakan pada bagian yang menghasilkan kebisingan, atau dasar cetakan bebas getiran dengan penyerang getiran dapat digunakan.

Teknologi Manufaktur Cetakan Hijau

(1) Teknologi Manufaktur Fleksibel

Karena metode produksi satuan dari cetakan, permukaan pemrosesan yang kompleks, dan akurasi dimensi dan geometri yang tinggi menentukan bahwa industri cetakan sangat cocok untuk teknologi manufaktur fleksibel.

Teknologi manufaktur fleksibel adalah sistem manufaktur otomatis yang terdiri dari sistem kontrol komputer, sejumlah peralatan kontrol numerik, dan perangkat penyimpanan bahan, dan dapat disesuaikan dengan cepat hanya dengan mengubah perangkat lunak sesuai dengan perubahan tugas manufaktur dan variasi produk.

(2) Teknologi Pemotongan Kecepatan Tinggi

Pemesinan kecepatan tinggi semakin banyak digunakan di industri karena memiliki keuntungan signifikan dibandingkan pemesinan tradisional. Efisiensi produksi pemotongan kecepatan tinggi secara efektif ditingkatkan, dan gaya pemotongan dikurangi setidaknya 30%. Pemotongan kecepatan tinggi dapat mendapatkan permukaan pemesinan berkualitas tinggi, mengurangi konsumsi energi pemrosesan, menghemat sumber daya manufaktur, dan menyederhanakan proses pemrosesan.

(3) Pemrosesan Tanpa Serbuk

Pemrosesan tanpa serbuk merujuk pada proses di mana benda kosong logam langsung diperoleh dengan pengecoran, pengecoran, atau metode pemrosesan logam lainnya tanpa pemotongan. Menggunakan metode pemrosesan tanpa menghilangkan bahan secara besar-besaran mengurangi konsumsi bahan cetakan dan adalah proses terbaik untuk pembuatan cetakan hijau.

(4) Teknologi Bentuk Hampir Nett

Teknologi bentuk hampir nett merujuk pada teknologi pembentukan yang dapat digunakan sebagai komponen mekanis dengan hanya sedikit pemrosesan atau tanpa pemrosesan setelah bagian dibentuk. Ini didasarkan pada pencapaian teknologi tinggi multidisiplin seperti bahan baru, mekatronika, teknologi cetakan presisi, teknologi otomatisasi, teknologi komputer, analisis numerik, dan teknologi simulasi. Ini adalah teknologi pembentukan berkualitas tinggi, efisiensi tinggi, presisi tinggi, ringan, dan biaya rendah.

(5) Teknologi Reverse Engineering

Reverse engineering adalah metode untuk dengan cepat mendapatkan model digital lengkap dari prototipe melalui berbagai pemrosesan ketika ada objek yang ada atau referensi lain, yang sangat bermanfaat untuk meniru inovasi dalam desain atau mempercepat desain dan manufaktur.

Ini banyak digunakan dalam desain dan manufaktur cetakan. Dalam desain dan manufaktur cetakan, setelah model digital lengkap produk diperoleh melalui reverse engineering, program pemrosesan cetakan secara otomatis dihasilkan dengan dukungan CAM, dll.

(6) Teknologi Rapid Prototyping

Teknologi rapid prototyping adalah teknologi yang menggunakan berbagai metode untuk mengakumulasi bahan berdasarkan prinsip akumulasi diskret di bawah kontrol komputer, dan akhirnya menyelesaikan pembentukan dan manufaktur bagian. Ini menggabungkan teknik mesin, CAD, reverse engineering technology, layered manufacturing technology, numerical control technology, material science, dan laser technology, dan dapat secara otomatis, langsung, cepat, dan akurat mengubah ide desain menjadi prototipe fungsional atau bagian manufaktur langsung, sehingga memberikan metode implementasi yang efisien dan hemat biaya untuk prototyping dan verifikasi ide desain baru. Teknologi rapid prototyping umumnya digabungkan dengan reverse engineering technology untuk dengan cepat menghasilkan prototipe atau bagian berdasarkan model digital lengkap.

(7) Teknologi Pemotongan Kering Kecepatan Tinggi

Teknologi pemotongan kering kecepatan tinggi menggabungkan teknologi pemotongan kecepatan tinggi dan teknologi pemotongan kering, mengambil keuntungan keduanya, mengatasi kekurangan teknologi pemotongan kecepatan tinggi dan teknologi pemotongan kering, dan meningkatkan efisiensi, fleksibilitas, dan presisi proses pemotongan. Pada saat yang sama, teknologi pemotongan kering kecepatan tinggi membatasi penggunaan cairan pemotongan, menghilangkan polusi yang disebabkan oleh cairan pemotongan terhadap lingkungan, dan memenuhi persyaratan teknologi manufaktur hijau.

(8) Teknologi Simulasi Proses

Teknologi simulasi proses terutama menggunakan simulasi untuk menentukan parameter optimal, termasuk simulasi matematika, simulasi fisik, dan sintesis sistem pakar. Simulasi proses dapat memprediksi cacat pemrosesan, mengontrol kualitas workpiece, dan mengoptimalkan rencana manufaktur.

Pengguna tidak perlu melakukan eksperimen luas untuk menentukan parameter ini, hanya perlu menyesuaikan berdasarkan hasil simulasi. Teknologi simulasi proses menghemat waktu desainer dan mengurangi biaya alat cetak.

Kesimpulan

JTR dapat memberikan layanan CNC Machining, finishing permukaan, 3D printing, dan layanan pemrosesan lainnya. Pada saat yang sama, sebagai perusahaan manufaktur yang berharap berkontribusi pada pembangunan berkelanjutan masyarakat dan perlindungan lingkungan, kami juga terus bekerja keras pada penelitian dan pembelajaran di jalan manufaktur hijau.