为什么西门子、通用电气和劳斯莱斯转向3D打印
随着3D打印成为制造新标准,很多人打蜡诗意的环保属性,并主张绿色革命生产,最大限度地减少浪费。
现实并非如此简单。虽然在现场印刷零件或部件可能比某些生产技术更环保,但在许多情况下并不比其他技术更有利。
3D印刷技术,然而,可以是几乎普遍优选的,如果在正确的方向行业阉牛。而对于最大化技术的绿色潜力存在明显的途径。一个新的经合组织的报告,“3D打印及其对环境的影响,”检查技术的可持续发展的影响,并提供了政策干预最优先解竞彩足球app怎么下载决和改善对环境的影响。(上见第5章“新的生产革命”。)这些变化涉及两种打印机的设计和操作策略修正。
绿色并非已成定局
3D打印,也被称为增材制造,是一个过程,使三维,固体物体从数字文件。打印机只在需要的地方添加连续的材料层,一层接着一层,直到创建出三维对象。每一层都可以看作最终对象的一个薄片。3D打印技术诞生于上世纪80年代,但直到最近10年,人们才开始讨论3D打印技术的颠覆性潜力。数据来自研究公司Statista3D打印市场2017年的收入约为88亿美元,预计到2019年将达到160亿美元。
尽管许多人的假设,3D打印是不是天生更环保比其他制造方法。事实上,它包括印刷的许多方法,其中大部分造成比注射规模的塑料成型更差的影响,因为3D印刷消耗更多的能量并经常产生更多的废物。在另一方面,3D打印制造技术通常有一个比机械加工更环保(PDF)。
一些公司对3D打印的潜力下了重注开始意识到一些环境效益。
西门子推出的产品产生的高价值废物更少,并允许更快、更有效地更换敏感零部件比如工业气体发动机的涡轮-与其他制造技术相比是不可能的。劳斯莱斯在制造过程中实现了更低的能源强度和更高的废物避免,并允许现场维修和延长产品寿命的一些3D打印技术,其中一些形状将其与三维打印机产生不能以任何其他方式被创造。和GE采用了3D打印以达到延长产品寿命,在产品使用期间改进的燃料效率,并简化和产品取消实现改进的耐久性。在2016年,它花了超过十亿$购买控股权的两大龙头产业球员 - 援引巨大潜力,以削减成本。3D打印会消耗更多的能量,产生更多的浪费。另一方面,这些技术通常比传统的机械加工具有更小的环境足迹。
“今天,有数以百计的大飞机在世界各地的城市和运送机器部件之间飞行的,”穆罕默德Ehteshami,谁运行GE添加剂企业表示,公司报告关于11月的小组。“明天,你就不需要做这些了。你只需要打印你需要的东西。”
这些例子是令人鼓舞的,但它们也是例外——由具有强大环境承诺和专业知识的公司推动。当谈到3D打印的整体环保性能时,还有很多东西需要开发和了解。
十一月,耶鲁大学发表了其产业生态学杂志的特刊,在3D打印展示最新的研究成果,并提供洞察到它的环保,节能和健康的影响。GE是无问题的主要资助者之一。
“本期的研究表明,将3D打印列为可持续生产的途径还为时过早。”说过Reid Lifset,《工业生态学杂志》主编,主要社论的合著者。“我们需要更多地了解生产过程中的材料足迹、能源消耗、过程排放,尤其是生产过程各个阶段之间的联系和协调。”
一个亲切,温和的3D打印
经合组织的报告比较了不同可持续发展属性下的多种3D打印技术,列出了每种技术的优缺点。竞彩足球app怎么下载该报告的作者杰里米·法鲁迪(Jeremy Faludi)预测,3D打印技术将在未来几十年主导制造业,因此理解和管理3D打印的环境概况至关重要。该报告提出了具体的建议,使3D打印更环保,包括:
- 降低3D打印的能源消耗:从熔融塑料或金属无毒性的化学结合技术基本上会降低三维打印的能源需求过程转变。能源使用造成的三维打印的环境影响最大的部分。
- 最大化打印机共享:理想的情况下,3D打印将遵循联邦快递/金考的模式,而不是模仿已对文件打印机开发的打印机上,每一个桌面场景。每个打印机部分生态影响可以用于生产,每周一个部分的打印机高出40倍,保持启动状态的其余时间,比实际已完成打印部件,每天每天近24小时的打印机。
- 为循环经济采用可堆肥生物材料:手机app买球靠谱吗不可分离地打印混合材料可能会变得越来越普遍,而经济地处理这种情况的唯一方法就是使用堆肥。对于某些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,最流行的生物塑料(PLA)在大多数城市系统中没有堆肥。对于其他类型的打印机,可堆肥生物材料只是研究项目。经济合作与发展组织的报告建议发展扩大可商用的可降解生物材料的选择,以及改善其物理性能和成本。
设计一个更美好的世界
三维打印看台蓄势工业制造方法的转变,从传统技术显着地远离,并且在马克思意义上,它扩大了获得生产的手段。
虽然普遍的3D打印将不会自动带来环境效益今天熟练,技术已经存在,如果从研究到边缘现状带来的,可能会改变制造业转向显著更可持续的生产。
随着增材制造业处于十字路口,有针对性的政府和企业政策可以使其在未来几十年造福人类和地球,而不是重复当前制造系统的问题。只要稍加注意,3D打印可以帮助我们建立一个更美好的世界。