Üretim endüstrisi yeşil ve akıllı bir yeni aşamaya girdikçe, 3D baskı çevre koruması ve sürdürülebilirlik endüstrinin odak teknolojilerinden biri haline geldi. 3D baskı gerçekten sürdürülebilir mi? Cevap hem karmaşık hem de beklemeye değer.
Bu makale, 3D baskı sürdürülebilirliğinin avantajlarını ve zorluklarını sistematik olarak analiz edecek ve yeşil dönüşüm gerçekleştirmeye istekli şirketlerin önemli bir adım atmalarına ve 3D baskı çevre koruma sisteminin gerçek uygulanmasını teşvik etmelerine yardımcı olmak için enerji tasarrufu ve emisyon azaltması, katkı üretim verimliliği, malzeme geri dönüşümü ve yeşil üretim uygulamaları etrafında bir dizi
Sürdürülebilirlik için 3D baskının üç önemli avantajı
Malzeme atıklarını azaltın
3D baskı, geleneksel "kesme" üretim yöntemlerine kıyasla malzeme kullanımını% 30-90 oranında artırabilecek parça katmanı katman oluşturmak için "katma üretimi" kullanır. Örnek olarak uçak motorları için titanyum parçaları alırsak, malzemelerin yaklaşık% 90'ı geleneksel işlemede atılırken, 3D baskı atıkları% 10'dan daha azına kadar kontrol edebilir. Bu sadece üretim verimliliğini arttırmakla kalmaz, aynı zamanda yeşil üretim ve 3D baskı çevre koruma yolunun tipik bir temsilcisi olan kaynakta hammaddenin dikkatli bir hesaplanmasını da sağlar.
Karbon ayak izi azaltmak
3D baskı "merkezi olmayan üretimi" destekler ve bölgelerarası, dağıtılmış ve yerelleştirilmiş üretimi gerçekleştirir. Bu model lojistik yolunu önemli ölçüde kısaltabilir ve ulaşımdan kaynaklanan karbon emisyonlarını azaltabilir ve 3D baskı sürdürülebilirlik stratejisindeki anahtar bir bağlantıdır.
Almanya'nın Ansbach şehrinde Adidas tarafından kurulan Speedfactory, yerelleştirilmiş ve talep üzerine üretim elde etmek için 3D baskı, robotlar ve dijital üretim teknolojilerini kullanıyor. Fabrika, yılda yaklaşık 500.000 çift ayakkabı üretmeyi hedefliyor, bu da Asya üretim üslerinden Avrupa pazarına ulaşım için lojistik talebini önemli ölçüde azaltmaktadır ve böylece ulaşım sırasında karbon emisyonlarını azaltmaktadır.
Dairesel ekonomiyi desteklemek
Daha fazla malzeme tedarikçisi geri dönüştürülebilir 3D baskı filamentleri (PETG, rPET, PLA vb.) piyasaya sürüyor. Dairesel 3D baskı çözümleri eğitim, ev aletleri ve ambalaj gibi senaryolara yavaş yavaş tanıtılıyor ve 3D baskının dairesel ekonomisini gerçekleştirmek ve 3D baskının sürdürülebilirliğini teşvik etmek için önemli gösteriler sağlamaktadır.
3D baskıda çevre korumasının karşılaştığı gerçek zorluklar
3D baskının potansiyel çevresel avantajları olsa da, pratik uygulamalarda hala birçok kısıtlama ile karşı karşıya kalıyor:
Yüksek enerji tüketimi
FDM ve SLS gibi ana akım baskı süreçleri, enjeksiyon kalıplamasından ortalama kilogram malzeme başına 3-5 kat daha fazla enerji tüketir. Seri üretimi gerektiren endüstriyel üretim için bu, karbon emisyon kontrolü açısından büyük bir zorluktur. Metal 3D baskı, özellikle seçici lazer erime (SLM) teknolojisi, karmaşık kalıpların üretiminde avantajlara sahiptir, ancak enerji tüketimi sorunu göz ardı edilemez.
Amerikan Derin Sanat Teknoloji Araştırma Enstitüsü'nün bir raporuna göre, bir hanenin yaklaşık üç gün boyunca elektrik tüketimine eşit olan bir endüstriyel kalıp takımını basmak 18-24 saat sürer. Bu, 3D baskının çevre koruma hedeflerine doğrudan bir zorluk oluşturur ve 3D baskının sürdürülebilir yolunu optimize etmek ve enerji tüketimini azaltmak için acil bir ihtiyaç var.
Malzeme türleri sınırlıdır ve tamamen geri dönüştürülemez.
Malzemeleri geri dönüştürme girişimlerine rağmen, ana ticari malzemeler hala çoğunlukla petrokimya ürünleridir (ABS ve PA12 gibi). Bazı malzemelerin yeniden kullanımı zor veya biyolojik olarak bozulamaz ve hala ekosistem için potansiyel bir tehdit oluşturmaktadır. Geri dönüşüm mekanizmasının geliştirilmesi, 3D baskının sürdürülebilirliğini geliştirmenin vazgeçilmez bir parçasıdır.
Parçacık emisyonları hâlâ küçümseniyor
Çalışmalar, bazı FDM ve SLA cihazlarının baskı süreci sırasında ultra ince parçacıklar (UFP) ve salınan organik bileşikler salındırdığını göstermiştir. Eğer hiçbir filtre kurulmazsa, insan solunum sistemi için uzun vadeli bir tehlike oluşturacaktır. Bu, bize "çevre korumasının" sadece makro emisyon göstergesi olmadığını, aynı zamanda mikro hava kalitesine de dikkat etmesi gerektiğini hatırlatır, böylece 3D baskının çevre koruma kavramının tam uygulanmasını gerçekten gerçekleştirmek.
3D Baskı Nasıl Daha Çevre Dostu Yapılır?
Sürdürülebilir üretime daha gerçekçi bir şekilde ilerlemek için endüstri, bir dizi özel karşı önlemi araştırıyor:
Kapalı bir döngü oluşturun
Birçok şirket "geri dönüşüm-işleme-yeniden yapım-yeniden basma" kapalı bir döngü inşa ediyor. Örneğin, atılan plastik şişeler üniversitelerde ve üretici alanlarında filamanlara dönüştürülür ve ardından ekran parçaları ve aletler gibi yük taşımayan parçaları basmak için kullanılır. Geri dönüşüm sisteminin yerelleştirilmesini teşvik etmek, 3D baskının sürdürülebilirliğini inşa etmek için önemli bir yoldur.
Enerji tüketimi parametrelerini optimize edin
Algoritma yolu optimizasyonu, sıcak bölge kontrolü, akıllı uyku ve diğer yöntemler yoluyla, 3D baskı ekipmanlarının ünite enerji tüketimi% 30'dan fazla azaltabilir. Düzenli ekipman bakımı ve toplu görev entegrasyonu da etkisiz enerji tüketimini etkili bir şekilde azaltabilir ve 3D baskı çevre koruması ve yeşil üretim hedeflerinin koordine edilmiş teşvikini teşvik etmeye yardımcı olur.
Kaynak israfını azaltmak için başarısız dosyaları geri dönüştürün
3D baskının başarısızlık oranı genellikle% 8 ile% 15 arasındadır. Destek yapıları ve atık parçaları için bir yeniden işleme sistemi oluşturmak, kırma için mikro sirkülasyon cihazı gibi → kurutma → yeniden ekstrüzyon tel, tüketim malzemelerinin israfını önemli ölçüde azaltabilir ve çevre koruma mekanizmasını ve 3D baskının malzeme geri dönüşüm sistemini daha da güçlendirebilir.
Çevre farkındalığını artırmak
Çok fazla enerji ve malzeme atığı mantıksız tasarımdan gelir. Üniversite kurslarına ve endüstri sertifikasyon sistemlerine yeşil tasarım standartlarının teşvik edilmesi ve tasarım seviyesinde çevre farkındalığının güçlendirilmesi, 3D baskı sürdürülebilirlik stratejisinin temelidir.
3D baskı doğal olarak çevre dostu değildir, ancak düşük malzeme atığı, yüksek esneklik ve tamamen dijital katkı üretimi avantajlarına sahiptir. Malzeme geri dönüşüm mekanizması inşa ederek, enerji verimliliğini arttırarak ve yeşil tasarım kavramlarını uygulayarak, 3D baskı yavaş yavaş yeşil üretimde anahtar bir güce dönüşebilir ve gerçekten sürdürülebilir bir üretim teknolojisi haline
3D baskı çözümünüzün çevresel standartlara uyup uymadığını değerlendirmek ister misiniz? Sunduğumuz 3D baskı hizmetleri hakkında daha fazla bilgi edinin.