为什么西门子,GE和劳斯莱斯都转向3D打印
随着3D打印成为制造业的新标准,许多人对它的环保属性充满了诗意,提出了一场绿色生产革命,最大限度地减少浪费。
实际情况并非如此简单。虽然打印的零件或部件在现场可能会更环保一些生产技术,它不媲美他人在许多情况下。
然而,如果工业朝着正确的方向发展,3D打印技术可能会得到普遍的青睐。并且有明确的途径来最大限度地发挥这项技术的绿色潜力。经合组织的一份新报告称,“3D打印及其对环境的影响”审查该技术对可持续性的影响,并为政策干预提供解决和改必威体育2018善其环境影响的优先事项。这些变化包括对打印机设计和操作策略的修订。
绿色是不是已成定局
3D打印,也称为添加制造,是从数字文件制作三维固体物体的方法。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。每个层可以被看作是最终对象的薄片。自20世纪80年代三维打印技术已经出现,但它只是在过去的十年中,大约他们的破坏性潜力的讨论已经获得了牵引力。研究机构的数据Statista的大小3 d打印技术市场在约$ 8.8十亿在2017年,收入预计到2019年将达到$ 16个十亿。
尽管许多人都有这样的假设,但3D打印在本质上并不比其他制造方法更环保。事实上,3D打印包含了很多打印方法,其中大多数比大规模的塑料注射成型产生的影响更坏,因为3D打印消耗更多的能源,往往产生更多的浪费。另一方面,3D打印制造技术通常有一个对环境的影响比加工小(PDF)。
一些公司正在押注倚重3D打印的潜力,开始认识到一些环境效益。
西门子已经推出产生少的高价值的废物,并允许更快,更高效的替代敏感的零配件产品 -对于工业燃气发动机,如涡轮机- 比本来可能与其他制造技术。劳斯莱斯已经实现降低能源强度和更高的避免浪费在制造过程中,并允许现场维修和延长产品寿命与它的一些3D打印技术 - 一些它用3D打印机打印出各种形状不能创建任何其他方式。和通用电气已经使用了3D打印技术提高产品的耐久性,延长产品的使用寿命,提高产品使用时的燃油效率,简化和非物质化产品。2016年,该公司斥资逾10亿美元收购了两家主要工业企业的控股权,理由是这两家企业具有大幅削减成本的潜力。3D打印消耗更多的能量,往往产生更多的废物。在另一方面,这些技术通常具有更小的环境足迹比传统的机械加工。
“今天,有数百架大型飞机在世界各地的城市之间飞行,携带机器部件,”在墨西哥经营通用电气添加剂业务的穆罕默德·艾特沙米(Mohammad Ehteshami)说公司报告大约在11月组。“明天,你会不会需要做的这一切。你只打印你所需要的。”
这些例子是令人鼓舞的,但同时又是特殊的 - 通过企业具有较强的环保承诺和专业知识驱动。待开发,当它涉及到3D打印的总体环境绩效了解很多。
11月,耶鲁出版了《工业生态学杂志》特刊,介绍有关3D打印的最新研究,并就其对环境、能源和健康的影响提供见解。通用电气是这次免费发行的主要资助者之一。
“在这个问题上显示了研究,这是为时过早标签打印3D作为走上可持续制造”说里德Lifset,主编,首席杂志产业生态化和共同作者的铅社论。“我们需要知道更多关于在生产过程中的各个阶段之间的材料足迹,在生产中的能源消耗,工艺排放,特别的联系和路线。”
一个更友善,更温和的3D打印
经合组织的报告在多个可持续性属性比较多三维打印技术,铺设各的优点和缺点。必威体育20183D打印的环境状况是至关重要的理解和管理,作为该报告的作者杰里米·露迪,项目的技术,谁就主宰制造业在未来几十年。制作3D打印更环保的报告,包括提供具体建议:
- 降低3D打印的能耗:从熔化塑料或金属的工艺过渡到无毒的化学结合技术将大大降低3D打印的能量需求。能源消耗是3D打印对环境影响最大的部分。
- 最大化打印机共享:理想情况下,3D打印将遵循联邦快递/Kinko公司的模式,而不是模仿为文档打印机开发的“每台桌面上都有打印机”的模式。如果一台打印机每周只打印一个部件,其余时间都是开着的,那么它对每个打印机部件的生态影响要比一台每天24小时都在打印部件的打印机大40倍。
- 采用了循环经济的堆肥生物材料:betway必威体育手机版不可分割打印混合材料很可能会变得越来越普遍,并且手柄的唯一途径是在经济上是通过堆肥。对于一些3D打印机类型,可堆肥生物聚合物已经存在,但选择仍然有限,而最流行的生物塑料(PLA)是不是在大多数市政系统堆肥。对于其他类型的打印机,可堆肥生物材料只是研究项目。经合组织的报告建议发展,扩大堆肥生物材料的市售的选择,以及改善其物理性能和成本。
设计更美好的世界
3D打印将极大地改变工业制造方法,使之远离传统技术,在马克思主义的意义上,它扩大了生产资料的获取途径。
尽管广泛应用的3D打印技术不会像今天的实践那样自动为环境带来好处,但已经存在的技术,如果从研究边缘发展到现状,可以将制造业转向更可持续的生产。
随着添加剂制造行业处于十字路口,有针对性的政府和公司政策可能会推出它朝着有利于人类和地球几十年来,而不是重复目前的制造系统的问题。随着一点点的关心,3D打印能帮助我们建立一个更美好的世界。