3D打印如何变革可持续设计

截至一家技术公司可持续发展的创新领导者，我经常被问到有关最新进展的可持续创新的含义。在本文中，我将重点介绍的潜力3D打印革命性的可持续创新。

三维打印——或者更具体地说，增材制造，通常指使用3D打印技术的商业规模生产——是一个值得极客迷们追捧的概念。但我敢打赌，很少有人认识到它作为一种可持续技术的革命性意义。从哲学上讲，3D打印是第一种有潜力实现更仿生生产模式的技术，它符合自然界的基本原则之一:本地化生产的趋势。(这些和其他来自自然的深层设计原则统称为仿生学实践。)

为什么添加制造是一个移

要理解其中的原因，请考虑一个物体如何传统制造和如何叠加生产之间的差异。传统的制造方法侧重于铣削一个初始毛坯——也就是说，去除材料，直到你达到想要的形状——或者向模具中注入材料。这两种工艺都依赖于昂贵、高产量的机器来实现规模经济，从而将昂贵的原材料浪费最小化。因此，这种制造通常在公司的主要生产设施中进行，然后运往世界各地。相反，在叠加制造的产品中，产品是一层一层地印刷，每个横截面堆叠在它下面的横截面上。由于这种操作可以在没有大型、高吞吐量机器的情况下进行，它可以在数百或数千个偏远地点进行，甚至可以在数百万个地点进行，如果你考虑到每个家庭都有3D打印机的潜力的话，而且几乎没有浪费。

对于商业产品制造商来说，这暗示了一个非常有趣的转变:他们可以专注于设计最好的产品作为他们智力资本的来源，而不是专注于如何廉价制造设计。想象一下，例如，如果我们可以购买一个我们想买的对象的3D模型，而不是对象本身，然后下载并打印在我们家里的3D打印机上。通过购买这个设计的3 d对象的“应用程序商店”,而不是一个实体店,并打印它自己,我们已经完全消除了所有的传统制造垃圾,以及100%的能源和材料通常使用在运输和包装,同时享受更便捷的购物体验量身定制。betway必威娱乐

3 d打印材料

值得一提的是，3D打印机通常使用的材料——令人惊讶的是，在这里，我们也可以找到一个可持续发展的故事。必威体育2018印刷塑料部件最常用的材料是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯(ABS)和聚乳酸(PLA)。两者都是热塑性塑料;当它们被加热时，它们变得柔软且可塑形，当它们被冷却时，它们会回到更固态的状态。ABS远非环保，但PLA实际上是一种糖衍生聚合物，所以它可以从植物中提取;最常见的是用玉米做的。(如果你用的是透明的塑料杯，或者用的是标有“可降解”或“玉米制成”的塑料叉子，那就是PLA。)如果我们使用生态合理的农业实践，我们可以可持续地为我们所有的3d打印对象种植原料。

关于热塑性塑料的其他美丽的事情是，他们可以重新熔化，重新塑造成新的对象数次（虽然不是无限，因为它们的结构最终将解聚）。这意味着，当你准备好改变你的玩具卡车到一个玩具飞机，你可以在理论上，折腾它放回三维打印机将被重塑成新的对象。这得到到今天塑料产品的最大可持续性挑战之一：结束自己的生命治疗。必威体育2018把塑料转化为路边回收箱似乎是对环境无害的想法（和它仍然比把它们放在一个垃圾填埋场），但一旦他们用卡车运，分拣，清洗，一般用价值较低的树脂混合，还有平时话不多经济利润率挤出这些再生塑料 - 一个原因，他们回收的速度是如此之低。与此相反，把你的纯PLA回你的3D打印机消除这整个循环链条 - 所以我们可以用运输和生产浪费我们淘汰的生命周期影响的名单旁边加上“结束生命的影响”。betway必威娱乐

金属也可以使用被称为选择性激光烧结（SLS）的添加剂制造规范制成，尽管这些“打印机”是高得多的端。一旦这些成为适合偶尔使用，它开辟了可内置对象的一个​​全新品类。虽然理论上金属是无限循环（其简单的晶体结构不与再熔融降解），所需要的研磨步骤以重新处理用过的金属成粉末适合用于烧结将需要大量的更多的设备和能量，并且很可能会禁止回收的3D印刷金属物体在相同的打印机 - 甚至直接SLS打印机（其使用一个单一的材料粉末）。

在未来用途的家门口

真正激进的创新不是来自新技术，而是那些新技术带来的新可能商业模式。以一个很酷的模块化手机概念为例Phonebloks。想象一下，你想要他们所说的那个新的、更高像素的cell camera block…所以，你只需购买并下载新的模块，把旧的模块扔回打印机，然后在PLA上用金属层打印出新的模块，上面的电子器件都由你屋顶上的太阳能板供电。现在，我们开始接近在过去的38亿年间，大自然持续使用的制造过程。有一天,你的房子吗?

本文最初发表于三维视角。经由由塞吉洛佩兹Roig的三维打印机的图像存在Shutterstock。