3D打印如何变革可持续设计
由Sergi Lopez Roig通过Shutterstock制作的3D打印机图像。
作为一家科技公司的可持续创新领导者，我经常被问到近期可持续创新进展的影响。在本文中，我将重点介绍3D打印将带来可持续创新的革命．
三维打印——或者更具体地说，增材制造，这个术语通常用来指使用3D打印技术的商业规模生产——是一个值得极客粉丝们追捧的概念。但我敢打赌，很少有人意识到它作为一种可持续技术的革命性影响。从哲学上讲，3D打印技术是第一项有潜力实现更仿生的生产模式的技术，它符合自然的基本原则之一:本地化生产的趋势。(这些和其他来自大自然的深层次设计原则被统称为生物模拟的实践。)
为什么增材制造是一种转变
要理解其中的原因，请考虑一下传统制造方式和加法制造方式之间的区别。传统的制造方法侧重于对开始的坯料进行铣削，也就是说，去除材料直到你得到想要的形状，或者将材料注射到模具中。这两种工艺都依赖于昂贵、高吞吐量的机械，以实现高规模经济，最大限度地减少昂贵的原材料浪费，因此这种制造通常在公司的主要生产设施进行，然后运往世界各地。相比之下，在加法生产的产品中，产品是一层一层地打印出来的，每个横截面堆叠在其下面的横截面上。由于这种操作可以在没有巨大的、高吞吐量的机器的情况下执行，它可以在数百或数千个偏远地点执行——如果你考虑到3D打印机在每个家庭的潜力的话，甚至可以在数百万个偏远地点执行——而且几乎没有浪费。
这暗示了商业产品制造商的一个非常有趣的转变:他们可以专注于设计最好的产品，作为智力资本的来源，而不是如何以低成本制造设计。例如，想象一下，如果我们可以购买一个我们想要的物体的3D模型，而不是物体本身，然后下载并打印在我们家里的3D打印机上。通过从3D产品的“应用程序商店”而不是实体商店购买这种设计，并自己打印，我们完全消除了传统制造的所有浪费，以及在运输和包装过程中通常消耗的100%的能源和材料好用的买球外围app网站同时享受更个性化、更方便的购物体验。
3 d打印材料
同样值得强调的是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。竞彩足球app怎么下载印刷塑料零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，它们变得柔软和可塑形，当它们被冷却时，它们又恢复到更固态。ABS一点也不环保，但聚乳酸实际上是一种由糖衍生的聚合物，所以它可以从植物中提取;最常见的是用玉米做的。(如果你用透明的塑料杯喝过水，或者用标注有“可堆肥”或“由玉米制成”的塑料叉子喝过水，那就是聚乳酸。)如果我们使用生态良好的农业实践，我们可以可持续地为我们所有的3d打印对象种植原料。
热塑性塑料的另一个美妙之处是，它们可以多次被重新熔化并重塑成新的物体(尽管不是无限的，因为它们的结构最终会解聚)。这意味着，当你准备把你的玩具卡车变成玩具飞机时，理论上，你可以把它扔回3D打印机，重新塑造成新的物体。这就涉及到当今塑料产品面临的最大可持续挑战之一:它们的报废处理。竞彩足球app怎么下载把塑料扔进路边的回收箱似乎是一个环保的主意(这仍然比把它们扔进垃圾填埋场要好)，但一旦它们被卡车运输、分类、清洗，通常还会与低价值的树脂混合，通常从这些可回收塑料中挤出来的经济利润就不多了这也是为什么回收率如此之低的原因之一。相比之下，把你的纯PLA放回3D打印机就消除了整个回收链——所以我们可以把“生命结束的影响”和运输和制造废物一起添加到我们消除的生命周期影响清单中。好用的买球外围app网站
金属也可以使用一种称为选择性激光烧结(SLS)的增材制造技术来制造，尽管这些“打印机”是高端产品。一旦这些东西适合随意使用，就会开辟出一种全新的可建造物品类别。虽然理论上金属是无限循环利用(其简单的晶体结构与重熔)不降解,研磨步骤需要再加工成粉末适合使用金属烧结需要更多的设备和能源,并可能会禁止回收3 d打印的金属物体在同一打印机-甚至是直接的SLS打印机(使用单一材料粉末)。
在将来用法的门口
真正的突破性创新不是来自新技术，而是当这些新技术使新的可能性成为可能时商业模式．以模块化手机概念为例Phonebloks．想象一下，你想要一个新的、更高像素的手机摄像头块……所以你只需要购买并下载新的积木，把你的旧的扔回打印机，打印新的模型在PLA与金属层与电子烧结-所有由太阳能电池板在你的屋顶。现在，我们开始接近大自然在过去38亿年里持续使用的制造过程。有一天,你的房子？