3D打印的优势还远远没有达到循环的程度

3D打印技术已经出现了30年，但直到最近几年，这项技术才成为取代传统制造方法的有力竞争者，因为它可以获得与传统产品相媲美的材料强度，而且可以在很短的时间内交付零部件。随着这些能力的成熟，人们对3D打印降低多种产品和工艺对环境的影响，甚至促进循环经济的潜力寄予了厚望。betway必威体育手机版但我们离这样的现实有多近呢?

三维打印是从数字文件制作三维固体物体的方法。用添加剂的制造 - 对三维打印正式名称 - 打印机添加材料仅在需要的地方，层层的连续层，直到形成三维物体。市场研究公司Statista估计，3D打印市场到2022年，该公司的价值将达到262亿美元，其中不仅包括打印机和材料的销售收入，还包括软件和相关服务的收入。

目前，该工艺可以减少在某些情况下材料的使用，废物，能源消耗和运输的排放。betway必威娱乐“在有些情况下添加制造是最好的情况下，有的地方没有，”添加剂制造公司的首席执行官Lou Rassey说快速半径。

还有的是在技术的巨大变化与什么相媲美以前只用注射成型和加工过程实现的材料质量。

该公司帮助客户使用增材制造来替代和改善他们的制造操作，Rassey说，在过去的几年里，这项技术有了巨大的变化，材料的质量可以媲美以前只能通过注射成型和机加工过程。他说，这给企业提供了一个巨大的机会，让它们重新考虑如何设计和交付产品，包括那些受可持续发展目标推动的产品。必威体育2018

不清楚对交通的影响betway必威娱乐

Rassey强调了企业可以通过3D打印实现的供应链效率，这直接涉及到物流网络排放的讨论。

“纵观人类历史，我们已经搬到地面，空中和海上世界各地的零部件现在我们有第四种模式：通过以光的速度上网，”他说。由情境零件生产靠近端的需求，以提供零件相关联的运输排放量可被减少。betway必威娱乐

杰里米·法露迪他强调，这只是等式的一部分，今天发生的事情远不是循环的。毕竟，我们仍然需要将创建材料移动到生产地点。

“直到我们在家里用我们的升级回收生活垃圾全部3D打印，我们仍然在运送的东西，”露迪说。他还指出，当你考虑大多数产品的整个生命周期的影响，交通运输，通常构成只是总量的几个百分点。betway必威娱乐

能源消费的一个进步

乔希·马丁，3D打印初创公司首席执行官Fortify的，强调了3D打印在减少能耗值。Fortify的是数码复合材料制造公司，马丁指出，它侧重于提供制造，传统上已经相当高耗能的，因为那是它可以使最大的不同过程的替代品。设防使得3D印刷机坐在制造环境中，以及在印刷中使用的材料。它在航空航天，汽车和制造业的客户提供服务。

同时测量精确足迹“取决于使用什么镜头，”马丁说，金属矿石，利用与实施能量 - 一个共同的原料在常规的制造 - 是“数量级的”更多比本体聚合物，可以巩固用途。

Faludi进一步解释了与传统方法相比，3D打印的工艺创新是如何降低能耗的。

例如，熔化塑料是传统制造业中常见的过程，是非常耗能的。法露迪开发了一种新工艺，在初步试验中成功地将打印能耗降低了75%。它涉及到在室温和环境压力下化学结合的浆糊。这个过程然后使用气动压力来挤压膏体，而不是使用需要电力的马达。

露迪，马丁和Rassey都指出，节约能源是3D打印赋予在帮助减少材料使用和重量的东西，如飞机和汽车。这最小化了所需的燃料来操作的最终产品和评估3D印刷方法的能量相关的冲击时，应考虑。

一种有前途的材料评估

在使用原材料方面，3D打印还有很长的路要走。例如，Fortify目前专注于使用丙烯酸酯聚合物，这种聚合物由玻璃纤维或陶瓷纤维增强。与许多传统的同类产品相比，这些产品的内蕴能量更少，但一旦其效用耗尽，最终产品就无法返回生产循环。这是因为回收再利用这些材料的技术还处于起步阶段。

目前，研磨向上使用时，3D印刷部分，并使用在强度和性能降低的材料再次结果。事实上，根据露迪，最大的3D打印机制造商在世界上也不会使用，因为它们不符合质量要求的再生塑料的投入。当然，造纸行业面临着类似的挑战，15年前，和现在有处女和再生纸产品之间几乎没有可检测的差异。露迪起算与塑料的问题是“服从技术性修复。”

Rassey也感到“相当乐观”，这个障碍是可以克服的。他指出，一些生物降解的长丝选项具有更好的可回收性，例如。Rassey认为，市场需要更好的可回收性选项，这是一个需要进一步投资的领域。

使用有机原材料是3D打印循环的另一个有前途的途径，因为它们可以被堆肥回到生产周期中。法鲁迪说，他利用磨碎的山核桃壳获得了非常有希望的结果，这种材料对实体的影响降低了82%。

尽管如此，法露迪提醒说，他在随后几批原料中很难复制这些结果，这凸显了可靠的供应链对于扩大此类过程的规模有多么重要。

直到我们都能在家里用3D打印技术处理我们的垃圾，我们仍然在运输一些东西。

露迪一直尝试用各种其他有机物质，包括木屑，米粉，橘子皮和地面行动的牡蛎壳。其他低冲击，丰富的，无毒的材料，如云母也有显著的可能性降低了生产过程的整体环境的影响，尽管目前还不清楚他们如何能成为一个闭环的一部分，他说。

“从理论上讲，有什么这些东西可以打印到，如果我们能得到的机械强度可达没有限制，”露迪解释。“我们已经实现了可媲美具体的优势，但我们还没有成功地赶上ABS塑料。”

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)塑料是一种常见的热塑性聚合物，通常用于注塑应用。它的生产成本低，易于加工，因此很受欢迎。

Fortify的也许能够提供帮助的。“其中，我们发现生物可利用聚合物有趣的原因是，我们不依赖于聚合物，只为强项，”马丁说。“这是复合材料的美感。我们可以用我们的加固技术，加强低强度的产品。”设防也源放弃在它的一些材料的碳纤维，从而从另一产业利用的废产物的。

测量势在必行

虽然3D打印在理论上的环境优势是显而易见的，但很少有人去量化具体工艺或材料的实际效益。

法露迪说:“大多数人都在制作酷炫、有前途的产品，并对它们的可持续性进行假设。”必威体育2018“在很大程度上，他们并没有测量材料的机械性能。”

他广泛地工作量化这些过程对环境的影响和效益，并认为实践需要多很多常见的，如果3D打印是辜负它的可持续发展潜力。必威体育2018

Fortify的工作在精确的计算其产品的碳足迹比较传统的替代品。它有一个大概的想法，虽然。据马丁，“如果我们有与预期的材料利用率循环30000个Fortify的单位，我们会得到什么地方防止二氧化碳排放量大约四到五亿吨。”考虑到Fortify的打印机的使用主要取决于最终客户的需求，这还有待观察，该公司将如何精确量化这一点。