基于ADSM的電子電器產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法與主動(dòng)拆卸技術(shù)研究.pdf

1、制約電子電器產(chǎn)品回收的一個(gè)主要因素是產(chǎn)品的拆卸效率低下，成本高昂，智能材料主動(dòng)拆卸技術(shù)(ADSM)就是解決此難題的一種方法。智能材料主動(dòng)拆卸技術(shù)的核心與關(guān)鍵是在產(chǎn)品中置入由形狀記憶合金或形狀記憶高分子材料等智能材料制成的主動(dòng)拆卸結(jié)構(gòu)。主動(dòng)拆卸結(jié)構(gòu)是一種在一定外界條件下通過(guò)形變或其它方式使產(chǎn)品的連接失效從而自行拆解開來(lái)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，它從工作原理上可分為兩大類，一類是提供變形力使零部件拆解分離，主要由形狀記憶合金制成，這類主動(dòng)拆卸結(jié)構(gòu)沒(méi)有連結(jié)

2、功能，稱為驅(qū)動(dòng)元件；另一類主動(dòng)拆卸結(jié)構(gòu)本身就是連接件，通過(guò)特定外界條件的激發(fā)產(chǎn)生形變或降低強(qiáng)度，從而失去連接功能使得產(chǎn)品拆解，稱為主動(dòng)拆卸連接件。由于ADSM方法可同時(shí)激發(fā)與拆卸一批產(chǎn)品，因此應(yīng)用ADSM方法設(shè)計(jì)產(chǎn)品可以極大提高產(chǎn)品的拆卸效率，使產(chǎn)品的拆卸和回收處理非常方便。
　　 論文針對(duì)我國(guó)電子電器產(chǎn)品拆卸效率低下，經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境性差的現(xiàn)狀，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品零部件的高效、無(wú)破壞拆解為目標(biāo)，對(duì)基于ADSM的電子電器產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法與主動(dòng)

3、拆卸技術(shù)進(jìn)行了深入的研究：
　　 論文從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度分析了主動(dòng)拆卸產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要素，包括功能要素、結(jié)構(gòu)要素及環(huán)境要素等。論述了主動(dòng)拆卸產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，并給出了評(píng)估主動(dòng)拆卸產(chǎn)品可靠性的方法。對(duì)于一些零部件數(shù)量較多的產(chǎn)品，采用單級(jí)激發(fā)會(huì)使零部件的分選變得十分困難，尤其是對(duì)于最常用的空氣浴加熱激發(fā)的主動(dòng)拆卸產(chǎn)品，如果產(chǎn)品體積較大，內(nèi)部的主動(dòng)拆卸結(jié)構(gòu)很難被迅速激發(fā)，從而降低了產(chǎn)品的主動(dòng)拆卸效率。針對(duì)這類產(chǎn)品，可以采用多級(jí)主動(dòng)拆

4、卸的方法.即使產(chǎn)品的各零部件分幾批進(jìn)行主動(dòng)拆卸。本文研究了多級(jí)主動(dòng)拆卸產(chǎn)品在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段進(jìn)行級(jí)別劃分的準(zhǔn)則與方法。
　　 主動(dòng)拆卸結(jié)構(gòu)從工作原理上分為驅(qū)動(dòng)元件和主動(dòng)拆卸連接件兩類。本文分別分析了兩類主動(dòng)拆卸結(jié)構(gòu)的工作原理，并研究了幾種典型主動(dòng)拆卸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與方法。最常用的主動(dòng)拆卸結(jié)構(gòu)是基于形狀記憶材料的主動(dòng)拆卸結(jié)構(gòu)，本文給出了SMA驅(qū)動(dòng)元件和SMP連接件的設(shè)計(jì)方法，并分析了影響其激發(fā)效果的因素，給出了提高拆卸效果的優(yōu)化設(shè)計(jì)方

5、法。普通的加熱方式對(duì)于體積較大的主動(dòng)拆卸產(chǎn)品來(lái)說(shuō)加熱效率較低，產(chǎn)品內(nèi)部的主動(dòng)拆卸結(jié)構(gòu)需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能達(dá)到激發(fā)溫度，且有可能損傷耐熱性較差的零部件，降低產(chǎn)品的回收價(jià)值。本文利用電熱激發(fā)的方式解決上述問(wèn)題，給出了基于電熱激發(fā)的驅(qū)動(dòng)元件及卡扣連接件的設(shè)計(jì)方法，并進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。對(duì)于一些不宜通過(guò)加熱拆卸的產(chǎn)品，可以通過(guò)氣壓或液壓作為驅(qū)動(dòng)力激發(fā)主動(dòng)拆卸結(jié)構(gòu)，本文研究了基于壓強(qiáng)激發(fā)的驅(qū)動(dòng)元件及卡扣的設(shè)計(jì)方法。
　　 最常用的溫度激發(fā)主動(dòng)拆

6、卸結(jié)構(gòu)及主動(dòng)拆卸產(chǎn)品在正常使用過(guò)程中可能因遇到較高的溫度發(fā)生意外的拆解，其可靠性隨著外界溫度的升高而降低。即使采用其它如氣壓、振動(dòng)等方式激發(fā)的主動(dòng)拆卸結(jié)構(gòu)，但由于激發(fā)方式單一，其可靠性仍然較低。本文提出了多場(chǎng)耦合激發(fā)的方法，給出了基于多場(chǎng)耦合激發(fā)的主動(dòng)拆卸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，并建立了分析主動(dòng)拆卸產(chǎn)品在多場(chǎng)耦合作用下行為的數(shù)學(xué)模型。
　　 根據(jù)以上設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)了可主動(dòng)拆卸的遙控器及手機(jī)，并進(jìn)行了主動(dòng)拆卸試驗(yàn)，驗(yàn)證以上設(shè)計(jì)方法及主動(dòng)拆卸