3D打印保证效率:神话还是神话?- PRé可雷竞技raybet持续发展

3D打印保证效率:神话还是神话?

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2016年9月19日

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作为一种基于科学的方法，LCA是打破围绕可持续性的神话的绝佳工具。雷竞技raybet在这个每月一期的系列文章中，我们将探讨一些常见的可持续发展理念，看看它们是真是假。雷竞技raybet在今天的可持续发展流言终结者:3D打印是每个雷竞技raybet人都说的效率奇迹解决方案吗?

3D打印，在业内被称为增材制造，通常被认为是极其高效的。事实上，由于3D打印意味着在需要的地方放置精确数量的材料，因此在原材料利用方面的节省可以是巨大的。但这是否意味着3D打印的任何东西都是自动“高效”的呢?雷竞技raybet《可持续发展流言终结者》将为您带来详细报道。

增材制造及其前景

增材制造(AM)是标准术语(ASTM F2792)，指的是“连接材料以一层一层地从3D模型数据中制造物体的过程，而不是传统加工等减法制造方法”。这使得增材制造与其他制造工艺形成了鲜明对比，在其他制造工艺中，你从一块更大的材料开始切割。一些制造商索赔该技术可节省高达90%的材料消耗。

在一个前一篇文章我们已经表明,引用Jeremy Faludi的话例如，节省材料是肯定存在的，但取决于产品的形状，在制造过程中是否需要额外的支撑等。然而，那篇文章认为3D打印是一种原型技术，这是当时最常见的用途。现在，我们正在看到工业AM的第一个例子的时候，我们可以假设最佳适应条件已经存在。

AM还声称其他优势:它节省原材料的事实据说可以自动节省上游运输、预处理和切碎的废料的管理。在设计方面，产品可以做得更轻，在下游运输过程中节省了很多。

投资于正确的改进

与所有新发现一样，人们倾向于将3D打印和AM视为我们所有问题的解决方案，并试图通过迅速取代所有过时的技术来确保一个更美好的未来。就像所有的新发现一样，现实还没有到来是有原因的。

当然，AM节省了材料消耗。但是任何LCA从业者和产品经理都可以确认，材料消耗不一定是产品对环境影响的主要驱动因素。例如，能源消耗往往是一个更重要的驱动因素。特别是对于高科技产品，在使用阶段所消耗的能量可能是非常重要的。因此，减少材料的使用以及运输和废物的相关影响可能不是您主要的改进机会。

此外，3D打印通常比注射成型需要更多的能源，而注射成型是大规模生产塑料零件最常用的技术。我们在最近的一个鞋类制造商项目中看到了这一点，他们在生产过程中使用了3D打印。该公司震惊地发现，他们的3d打印鞋的碳足迹是传统鞋的近6倍平均市场上的跑鞋，仅仅是因为打印机需要那么多的电力。这个例子说明，3D打印的环境效益需要相当大，以弥补额外的电力消耗。

一双3d打印鞋(蓝色)与普通跑鞋(红色)相比的碳足迹(单位为千克二氧化碳当量)。

利用特定的应用程序

然而，在许多情况下，3D打印和AM可以发挥作用。

在原材料消费是影响的主要驱动力的情况下，储蓄必然是受欢迎的。例如，用铝或钛打印零件，需要大量的能源来生产，有很大的机会提供净收益。如果使用回收材料，效果会更好。

我相信，AM的主要潜力在于它能够生产传统技术无法生产的部件。这将提供超越可持续性承诺的优势。雷竞技raybet研究人员和公司已经在研究纳米印刷电子元件，以降低芯片制造所需的重要能源成本。

在运输部门，材料的重量决定了使用阶段的能源负担，通过使用由晶格结构制成的轻质部件可以实现的能源节约是巨大的。

这个由钛制成的3d打印晶格立方体的重量约为固体立方体的三分之一，同时保持相同的机械特性。图片来源和权利:通用电气。