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制约电子电器产品回收的一个主要因素是产品的拆卸效率低下,成本高昂,智能材料主动拆卸技术(ADSM)就是解决此难题的一种方法。智能材料主动拆卸技术的核心与关键是在产品中置入由形状记忆合金或形状记忆高分子材料等智能材料制成的主动拆卸结构。主动拆卸结构是一种在一定外界条件下通过形变或其它方式使产品的连接失效从而自行拆解开来的机械结构,它从工作原理上可分为两大类,一类是提供变形力使零部件拆解分离,主要由形状记忆合金制成,这类主动拆卸结构没有连结功能,称为驱动元件;另一类主动拆卸结构本身就是连接件,通过特定外界条件的激发产生形变或降低强度,从而失去连接功能使得产品拆解,称为主动拆卸连接件。由于ADSM方法可同时激发与拆卸一批产品,因此应用ADSM方法设计产品可以极大提高产品的拆卸效率,使产品的拆卸和回收处理非常方便。论文针对我国电子电器产品拆卸效率低下,经济性、环境性差的现状,以实现产品零部件的高效、无破坏拆解为目标,对基于ADSM的电子电器产品的设计方法与主动拆卸技术进行了深入的研究:论文从系统设计的角度分析了主动拆卸产品的设计要素,包括功能要素、结构要素及环境要素等。论述了主动拆卸产品的设计过程及设计准则,并给出了评估主动拆卸产品可靠性的方法。对于一些零部件数量较多的产品,采用单级激发会使零部件的分选变得十分困难,尤其是对于最常用的空气浴加热激发的主动拆卸产品,如果产品体积较大,内部的主动拆卸结构很难被迅速激发,从而降低了产品的主动拆卸效率。针对这类产品,可以采用多级主动拆卸的方法,即使产品的各零部件分几批进行主动拆卸。本文研究了多级主动拆卸产品在系统设计阶段进行级别划分的准则与方法。主动拆卸结构从工作原理上分为驱动元件和主动拆卸连接件两类。本文分别分析了两类主动拆卸结构的工作原理,并研究了几种典型主动拆卸结构的设计准则与方法。最常用的主动拆卸结构是基于形状记忆材料的主动拆卸结构,本文给出了SMA驱动元件和SMP连接件的设计方法,并分析了影响其激发效果的因素,给出了提高拆卸效果的优化设计方法。普通的加热方式对于体积较大的主动拆卸产品来说加热效率较低,产品内部的主动拆卸结构需要较长的时间才能达到激发温度,且有可能损伤耐热性较差的零部件,降低产品的回收价值。本文利用电热激发的方式解决上述问题,给出了基于电热激发的驱动元件及卡扣连接件的设计方法,并进行了试验验证。对于一些不宜通过加热拆卸的产品,可以通过气压或液压作为驱动力激发主动拆卸结构,本文研究了基于压强激发的驱动元件及卡扣的设计方法。最常用的温度激发主动拆卸结构及主动拆卸产品在正常使用过程中可能因遇到较高的温度发生意外的拆解,其可靠性随着外界温度的升高而降低。即使采用其它如气压、振动等方式激发的主动拆卸结构,但由于激发方式单一,其可靠性仍然较低。本文提出了多场耦合激发的方法,给出了基于多场耦合激发的主动拆卸结构设计方法,并建立了分析主动拆卸产品在多场耦合作用下行为的数学模型。根据以上设计方法,设计了可主动拆卸的遥控器及手机,并进行了主动拆卸试验,验证以上设计方法及主动拆卸技术的可行性与正确性;对主动拆卸产品与普通产品的拆卸效率和生命周期成本做了比较,证明了基于ADSM的电子电器产品设计方法与拆卸技术的优越性。