基于ADSM的電子電器產品設計方法與主動拆卸技術研究.pdf

1、制約電子電器產品回收的一個主要因素是產品的拆卸效率低下，成本高昂，智能材料主動拆卸技術(ADSM)就是解決此難題的一種方法。智能材料主動拆卸技術的核心與關鍵是在產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拆卸結構。主動拆卸結構是一種在一定外界條件下通過形變或其它方式使產品的連接失效從而自行拆解開來的機械結構，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，這類主動拆卸結構沒有連結

2、功能，稱為驅動元件；另一類主動拆卸結構本身就是連接件，通過特定外界條件的激發(fā)產生形變或降低強度，從而失去連接功能使得產品拆解，稱為主動拆卸連接件。由于ADSM方法可同時激發(fā)與拆卸一批產品，因此應用ADSM方法設計產品可以極大提高產品的拆卸效率，使產品的拆卸和回收處理非常方便。
　　 論文針對我國電子電器產品拆卸效率低下，經濟性、環(huán)境性差的現狀，以實現產品零部件的高效、無破壞拆解為目標，對基于ADSM的電子電器產品的設計方法與主動

3、拆卸技術進行了深入的研究：
　　 論文從系統(tǒng)設計的角度分析了主動拆卸產品的設計要素，包括功能要素、結構要素及環(huán)境要素等。論述了主動拆卸產品的設計過程及設計準則，并給出了評估主動拆卸產品可靠性的方法。對于一些零部件數量較多的產品，采用單級激發(fā)會使零部件的分選變得十分困難，尤其是對于最常用的空氣浴加熱激發(fā)的主動拆卸產品，如果產品體積較大，內部的主動拆卸結構很難被迅速激發(fā)，從而降低了產品的主動拆卸效率。針對這類產品，可以采用多級主動拆

4、卸的方法.即使產品的各零部件分幾批進行主動拆卸。本文研究了多級主動拆卸產品在系統(tǒng)設計階段進行級別劃分的準則與方法。
　　 主動拆卸結構從工作原理上分為驅動元件和主動拆卸連接件兩類。本文分別分析了兩類主動拆卸結構的工作原理，并研究了幾種典型主動拆卸結構的設計準則與方法。最常用的主動拆卸結構是基于形狀記憶材料的主動拆卸結構，本文給出了SMA驅動元件和SMP連接件的設計方法，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)化設計方

5、法。普通的加熱方式對于體積較大的主動拆卸產品來說加熱效率較低，產品內部的主動拆卸結構需要較長的時間才能達到激發(fā)溫度，且有可能損傷耐熱性較差的零部件，降低產品的回收價值。本文利用電熱激發(fā)的方式解決上述問題，給出了基于電熱激發(fā)的驅動元件及卡扣連接件的設計方法，并進行了試驗驗證。對于一些不宜通過加熱拆卸的產品，可以通過氣壓或液壓作為驅動力激發(fā)主動拆卸結構，本文研究了基于壓強激發(fā)的驅動元件及卡扣的設計方法。
　　 最常用的溫度激發(fā)主動拆

6、卸結構及主動拆卸產品在正常使用過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、振動等方式激發(fā)的主動拆卸結構，但由于激發(fā)方式單一，其可靠性仍然較低。本文提出了多場耦合激發(fā)的方法，給出了基于多場耦合激發(fā)的主動拆卸結構設計方法，并建立了分析主動拆卸產品在多場耦合作用下行為的數學模型。
　　 根據以上設計方法，設計了可主動拆卸的遙控器及手機，并進行了主動拆卸試驗，驗證以上設計方法及主動拆卸