機(jī)械設(shè)計(jì)本身就是要設(shè)計(jì)出性?xún)r(jià)比高的工業(yè)機(jī)械來(lái)供人們使用。以自然為本的機(jī)械設(shè)計(jì)思想是現(xiàn)階段綠色工業(yè)設(shè)計(jì)思想的一個(gè)重要組成部分。綠色材料的選擇在綠色設(shè)計(jì)的過(guò)程中有非常重要的意義。本文將結(jié)合現(xiàn)階段綠色設(shè)計(jì)的相關(guān)論述，分析在設(shè)計(jì)中綠色材料的選擇問(wèn)題。
在機(jī)械設(shè)計(jì)中，不僅僅包含了零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，同時(shí)還包含了材料的選擇以及相關(guān)工藝的設(shè)計(jì)。產(chǎn)品的質(zhì)量首先就是由產(chǎn)品的選材所決定的。也就是說(shuō)，性能優(yōu)良的材料是決定設(shè)計(jì)和工藝能夠得到體現(xiàn)的關(guān)鍵所在。所以，材料的選擇是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。近年來(lái)，以低碳為核心的綠色技術(shù)迅速的興起，并且受到了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注，很多的綠色技術(shù)、綠色材料以及相關(guān)的產(chǎn)品都受到了人們的追捧，在設(shè)計(jì)界也引發(fā)了一場(chǎng)綠色設(shè)計(jì)的浪潮。材料作為我們?cè)谶M(jìn)行建設(shè)和發(fā)展中的物質(zhì)基礎(chǔ)，在保護(hù)環(huán)境方面勢(shì)必要發(fā)揮很重要的作用。在機(jī)械的設(shè)計(jì)過(guò)程中，材料的選擇也就變得十分重要。將綠色的材料融入到機(jī)械的設(shè)計(jì)中，不僅僅體現(xiàn)了人們本身的創(chuàng)新思維和方法，也體現(xiàn)了我們作為大自然的一份子，對(duì)于大自然和人類(lèi)生存環(huán)境的責(zé)任。
綠色設(shè)計(jì)及其特點(diǎn)
綠色設(shè)計(jì)起源于人們對(duì)于現(xiàn)代技術(shù)所引發(fā)的人類(lèi)環(huán)境問(wèn)題和社會(huì)問(wèn)題的反思。在反思的過(guò)程中，設(shè)計(jì)者的道德意識(shí)和環(huán)保意識(shí)反映在了設(shè)計(jì)的過(guò)程中，展現(xiàn)出人們對(duì)于環(huán)境的思考和責(zé)任。綠色設(shè)計(jì)本身是一種比較綜合化的對(duì)當(dāng)前環(huán)境以及資源的使用效率進(jìn)行審視的模式。同時(shí)，它也是我們實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要體現(xiàn)。從產(chǎn)品的整體質(zhì)量的角度來(lái)看的話，綠色設(shè)計(jì)所帶來(lái)的產(chǎn)品是以盡量減輕污染，減少原材料的使用以及自然資源的使用量作為主要的原則的，設(shè)計(jì)的過(guò)程包含了材料的選擇以及管理，制造工藝的選擇，包裝技術(shù)和處理原理的選擇。通過(guò)工藝上以及原料上的選擇來(lái)客服傳統(tǒng)工藝的不擇，使得所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品能夠達(dá)到綠色設(shè)計(jì)的目的。其關(guān)鍵的不是在與等到所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品對(duì)自然環(huán)境產(chǎn)生了一定的危害之后才進(jìn)行治理，而是要設(shè)計(jì)好一定的防范，以防止產(chǎn)品對(duì)于環(huán)境產(chǎn)生一定的副作用。
所以，基于以上的觀點(diǎn)，綠色設(shè)計(jì)是隨著環(huán)境問(wèn)題被人們所關(guān)注的前提下，在設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一種展現(xiàn)。研究表明，產(chǎn)品的性能本身在很大程度上是由產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程決定的。同時(shí)，設(shè)計(jì)本身的成本卻是產(chǎn)品制造成本的很少部分。綠色設(shè)計(jì)出了要考慮到產(chǎn)品的功能以及質(zhì)量、成本等的問(wèn)題之外，還要考慮到產(chǎn)品的環(huán)境因素。同時(shí)，還要求綠色設(shè)計(jì)除了要考慮到常規(guī)的設(shè)計(jì)之外，還要使用新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)思想和方法，在產(chǎn)品的制造過(guò)程中充分的對(duì)于銷(xiāo)售環(huán)節(jié)、使用環(huán)節(jié)以及報(bào)廢的狀態(tài)下對(duì)于環(huán)境的影響程度。同時(shí)，通過(guò)重用以及修理和在疾厄?qū)m等的手段使得產(chǎn)品重新能夠得到應(yīng)用。綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)本身就是為了能夠兼顧到市場(chǎng)以及環(huán)境的需求，在保證市場(chǎng)的背景下能夠?qū)?duì)于環(huán)境的污染降低到最低限度。
綠色材料及其選擇
2.1.綠色材料
我們所說(shuō)的綠色材料，指的是在生產(chǎn)以及使用、報(bào)廢、處理的過(guò)程中，能夠節(jié)約資源，保護(hù)人類(lèi)的生態(tài)環(huán)境，不對(duì)人本身產(chǎn)生影響和危害，易于回收并且能夠再循環(huán)使用的材料和資源。其本身主要的特性就是：
首先，材料的本身是具備了一定的技術(shù)先進(jìn)性的。
其次，材料在使用的過(guò)程中具備了很強(qiáng)的舒適性。
最后，材料從開(kāi)始生產(chǎn)一直到再循環(huán)使用都是綠色無(wú)污染的。
所以，綠色材料與傳統(tǒng)的材料相比，具備了比較好的使用性能，同時(shí)，所消耗的資源和所產(chǎn)生的污染都是盡量降低到最小，在具備了重復(fù)使用功能的前提下，能夠使得制造到報(bào)廢到再循環(huán)的使用過(guò)程符合環(huán)境的發(fā)展要求。
2.2.材料的選擇
我們?cè)趥鹘y(tǒng)的選材過(guò)程中，主要考慮的因素首先就是材料的技術(shù)性，材料能不能支撐我們完成整個(gè)設(shè)計(jì)。同時(shí)，我們還要考慮材料使用的經(jīng)濟(jì)性，也就是要對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)所帶來(lái)的成本負(fù)責(zé)。但是，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中我們對(duì)于材料所產(chǎn)生的污染一般不會(huì)過(guò)多的關(guān)注。現(xiàn)階段所推出的綠色材料是一種嶄新的設(shè)計(jì)方式和技術(shù)。材料的選擇是將綠色設(shè)計(jì)理念融入到當(dāng)前設(shè)計(jì)理念中的關(guān)鍵所在。而在綠色設(shè)計(jì)中，材料的選擇要遵循以下的原則：
首先，盡可能的選擇那些可循環(huán)性的材料。將自然循環(huán)應(yīng)用到材料的報(bào)廢以及生產(chǎn)過(guò)程。
其次，要盡可能少的選擇那些不可循環(huán)的材料。具體的選擇方法為：
2.2.1.盡量選擇綠色材料
在選材的過(guò)程中，從材料的角度出發(fā)，保證可持續(xù)發(fā)展方法，選擇材料就應(yīng)該具備低耗能，低成本，種類(lèi)多但是產(chǎn)生的污染少，并且還具備易回收，可降解等的特點(diǎn)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中要盡可能的選擇綠色的材料。在那些不能夠使用綠色材料的位置，要盡可能的降低污染的程度。
2.2.2.減少所使用材料的種類(lèi)
針對(duì)機(jī)械的報(bào)廢與維修來(lái)講，機(jī)械所使用的材料種類(lèi)越多，其在回收的過(guò)程中就越麻煩，所產(chǎn)生的污染可能就越多。所以，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中減少所使用的材料種類(lèi)，不僅僅可以減輕環(huán)境的污染，同時(shí)還有利于資源的循環(huán)使用。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中避免使用多種材料以及采取可拆分易分離的方式，能夠便于產(chǎn)品的維修以及報(bào)廢之后的回收工作。
2.2.3.選擇廢棄后能夠自然分解的材料
在產(chǎn)品沒(méi)有任何使用價(jià)值而進(jìn)行報(bào)廢處理之后，其廢棄物如果是不易降解或者是很難于被大自然所吸收的話，那么將會(huì)對(duì)我們現(xiàn)有的環(huán)境產(chǎn)生很大的影響。當(dāng)今國(guó)內(nèi)外都在以生物的作用或者是光合作用下，材料的講解過(guò)程。這樣的研究勢(shì)必會(huì)對(duì)新的綠色材料產(chǎn)生積極的推動(dòng)作用。
2.2.4.選擇易于回收的可再生材料
選擇那些易于回收，可再生性比較強(qiáng)的材料，對(duì)于節(jié)約資源，減少?gòu)U棄物以及污染物的排放，對(duì)于保護(hù)生態(tài)環(huán)境都有很重要的作用。很多的發(fā)達(dá)國(guó)家都在強(qiáng)調(diào)所使用材料的易于回收概念，綠色材料的使用以及應(yīng)用都將對(duì)外來(lái)的機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)生很重要的影響。