Паколькі вытворчая прамысловасць уваходзіць у новую стадыю зялёнага і разумнага, 3D-друк абарона навакольнага асяроддзя і ўстойлівасць сталі адной з тэхналогій фокусу прамысловасці. Аднак ці сапраўды 3D-друк устойлівы? Адказ складаны і варта чакаць.

У гэтым артыкуле будзе сістэматычна аналізаваць перавагі і праблемы ўстойлівасці 3D-друку і прапанаваць шэраг практычных стратэгій аптымізацыі вакол эканоміі энергіі і зніжэння выкідаў, эфектыўнасці дадатковай вытворчасці, перапрацоўкі матэрыялаў і зялёнай практыкі вытворчасці, каб дапамагчы кампаніям,

Тры асноўныя перавагі 3D-друку для ўстойлівасці

Зменшыць матэрыяльныя адходы

3D-друк выкарыстоўвае "дадатковую вытворчасць" для пабудовы частак пласт за пластам, што можа павялічыць выкарыстанне матэрыялу на 30% -90% у параўнанні з традыцыйнымі метадамі вытворчасці "рэзкі". Узяўшы прыклад тытанавых дэталяў для самалётных рухавікоў, каля 90% матэрыялаў выкідаюцца пры традыцыйнай апрацоўцы, у той час як 3D-друк можа кантраляваць адходы менш за 10%. Гэта не толькі паляпшае эфектыўнасць вытворчасці, але і дасягае стараннага разліку сыравіны на крыніцы, якая з'яўляецца тыповым прадстаўнікам зялёнай вытворчасці і 3D-друку шляху абароны навакольнага асяроддзя.

Зменшэнне вугляроднага адбітку

3D-друк падтрымлівае "дэцэнтралізаваную вытворчасць" і рэалізуе міжрэгіянальную, распаўсюджаную і лакалізаваную вытворчасць. Гэтая мадэль можа значна скараціць лагістычны шлях і знізіць выкіды вугляроду, выкліканыя транспартам, і з'яўляецца ключавым злучэннем у стратэгіі

Speedfactory, створаная Adidas у Ансбаху, Германія, выкарыстоўвае 3D-друк, робаты і лічбавыя вытворчыя тэхналогіі для дасягнення лакалізаванай і па попыце вытворчасці. Завод накіраваны на вытворчасць каля 500 000 пар абутку ў год, значна знізіўшы лагістычны попыт на транспарт з азіяцкіх вытворчых баз на еўрапейскі рынак, тым самым знізіўшы выкіды вугляроду падчас транспарту.

Падтрымка кругавой эканомікі

Усё больш і больш пастаўшчыкаў матэрыялаў запускаюць перапрацоўныя 3D-друкаваныя ніткі (такія як PETG, rPET, PLA і г.д.). Рашэнні для кругавой 3D-друку паступова ўводзяцца ў такія сцэнарыі, як адукацыя, бытавая тэхніка і ўпакоўка, забяспечваючы важныя дэманстрацыі для рэалізацыі кругавой эканомікі 3D-друку і садзейнічання ўстойлівасці 3D-друку.

Рэальныя праблемы, з якімі сутыкаецца абарона навакольнага асяроддзя ў 3D-друку

Хоць 3D-друк мае патэнцыйныя экалагічныя перавагі, ён усё яшчэ сутыкаецца з шматлікімі абмежаваннямі ў практычных прыкладаннях:

Высокае спажыванне энергіі

Асноўныя працэсы друку, такія як FDM і SLS, спажываюць у 3-5 разоў больш энергіі на кілаграм матэрыялу, чым ліццё ўпырскам у сярэднім. Для прамысловай вытворчасці, якая патрабуе масавай вытворчасці, гэта буйная праблема з пункту гледжання кантролю выкідаў вугляроду. 3D-друк металаў, асабліва тэхналогія селектыўнага лазернага плаўлення (SLM), мае перавагі ў вытворчасці складаных форм, але яго праблему спажывання энергіі нельга ігнараваць.

Паводле дакладу Амерыканскага інстытута даследаванняў па тэхналогіях глыбокага мастацтва, друкаванне прамысловай формы займае 18-24 гадзіны, што прыкладна роўна спажыванню электраэнергіі хатняга гаспадаркі на працягу трох дзён. Гэта ўяўляе сабой прамую праблему для мэтаў абароны навакольнага асяроддзя 3D-друку, і ёсць тэрміновая неабходнасць аптымізаваць устойлівы шлях 3D-друку і знізіць спажыванне энергіі.

Тыпы матэрыялаў абмежаваныя і не могуць быць цалкам перапрацаваныя

Нягледзячы на спробы перапрацоўкі матэрыялаў, асноўнымі камерцыйнымі матэрыяламі па-ранейшаму з'яўляюцца ў асноўным нафтахімічныя прадукты (такія як ABS і PA12). Некаторыя матэрыялы цяжка паўторна выкарыстоўваць або не могуць быць біярэградаваныя, і ўсё яшчэ ўяўляюць сабой патэнцыйную пагрозу экасістэме. Палепшэнне механізму перапрацоўкі з'яўляецца неабходнай часткай паляпшэння ўстойлівасці 3D-друку.

Выкіды часціц па-ранейшаму недаацэньваюцца

Даследаванні паказалі, што некаторыя прылады FDM і SLA выпускаюць ультратонкія часціцы (UFP) і вагаючыя арганічныя злучэнні падчас працэсу друку. Калі фільтр не ўсталяваны, ён будзе ўяўляць доўгатэрміновую небяспеку для дыхальнай сістэмы чалавека. Гэта нагадвае нам, што "абарона навакольнага асяроддзя" - гэта не толькі макра-паказчык выкідаў, але і павінен звярнуць увагу на якасць мікрапаветра, каб сапраўды рэалізаваць поўную рэалізацыю канцэпцыі абароны навакольнага асяроддзя 3D-

Як зрабіць 3D-друк больш экалагічна чыстым?  

Для таго, каб больш рэалістычна рухацца да ўстойлівай вытворчасці, прамысловасць даследуе шэраг канкрэтных контрмер:

Усталяваць закрыты цыкл

Многія кампаніі будуюць закрыты цыкл "перапрацоўкі-апрацоўкі-перапрацоўкі-перадруку". Напрыклад, выкіданыя пластыкавыя бутэлькі пераўтвараюцца ў ніткі ў універсітэтах і вытворчых прасторах, а затым выкарыстоўваюцца для друку нянясячых частак, такіх як дысплеі і інструменты. Прасоўванне лакалізацыі сістэмы перапрацоўкі з'яўляецца важным шляхам да пабудовы ўстойлівасці 3D-друку.

Аптымізацыя параметраў спажывання энергіі

Дзякуючы аптымізацыі шляху алгарытму, кантролю гарачай зоны, разумнаму сну і іншым метадам, спажыванне энергіі адзінкай абсталявання для 3D-друку можа быць зніжана больш чым на 30%. Рэгулярнае абслугоўванне абсталявання і інтэграцыя партыйных задач таксама могуць эфектыўна знізіць неэфектыўнае спажыванне энергіі, дапамагаючы садзейнічаць каардынаванаму прасоўванню 3D-друку абароны навак

Перапрацоўка няўдалых файлаў для зніжэння адходаў рэсурсаў

Узровень няўдач 3D-друку звычайна складае ад 8% да 15%. Стварэнне сістэмы перапрацоўкі для падтрымкі структур і адходаў частак, такіх як прылада мікрацыркуляцыі для дроблення → сушыць → паўторная экструдыя дроту, можа значна знізіць адходы расходных матэрыялаў і далей умацаваць механізм абароны навакольнага асяроддзя і сістэму перапрацоўкі матэрыялаў 3D-друку.

Павышэнне экалагічнай дасведчанасці

Шмат энергіі і матэрыяльных адходаў прыходзіць з неразумнага дызайну. Прасоўванне стандартаў зялёнага дызайну ў курсах каледжаў і сістэмах сертыфікацыі прамысловасці і ўмацаванне экалагічнай дасведчанасці на ўзроўні дызайну з'яўляюцца асновай стратэгіі ўстойлівасці 3D-друку.

3D-друк не прыродна экалагічна чысты, але мае перавагі нізкіх матэрыяльных адходаў, высокай гнуткасці і цалкам лічбавай дадатковай вытворчасці. Пабудоўваючы механізм перапрацоўкі матэрыялаў, паляпшаючы энергаэфектыўнасць і рэалізуючы канцэпцыі зялёнага дызайну, 3D-друк можа паступова ператварыцца ў ключ

Хочаце ацаніць, ці адпавядае ваша рашэнне для 3D-друку экалагічным стандартам? Даведайцеся больш пра паслугі 3D-друку, якія мы прадастаўляем.