在过去的十年中，3D打印已经抓住了普通公众、工程师和环保梦想家的想象力。它被誉为两者兼而有之制造业革命也是一个机会戏剧性的改善环境．

3D打印技术有两个关键特点，这使得狂热者称其为“绿色”技术。首先，与注塑、铸造、冲压和切割等传统制造技术不同，许多3D打印系统产生的浪费非常少。其次，家庭、商店和社区中心的3D打印机可以使用数字设计在现场制作产品，减少了将产品运送到终端用户的需要。

然而，对于3D打印的环境性能的定量分析还很有限。其中很多只关注生产过程中使用的能源，而没有包括原材料生产、产品本身使用或废物管理的影响。为了填补这个空白，我们组织了一个特殊的问题耶鲁大学的工业生态学杂志．我们发现，围绕着巨大的环境改善可能性的兴奋需要与对技术的理解、它将如何实施以及它目前的发展状态相协调。

3D打印如何影响环境，政府如何应对?

主要用于工业

大多数看过3D打印机的消费者都知道，3D打印机是一种小而四四方方的机器，类似于喷墨打印机。这些系统可以制造简单的产品，比如门挡，开瓶器和购物袋把手，通常是一种材料。

事实上，3D打印是一个主要用于工业的技术家族，它被称为增材制造。这些系统以数字信息为基础，通过添加连续的材料层来制造物体。这些物品随后被进一步加工并组装成产品，如喷气发动机部件、助听器、医疗植入物和工业设备的许多类型的复杂部件。因此，增材制造是对传统制造过程的补充，而不是替代。

增材制造是对传统制造工艺的补充，而不是替代。

几十年来，业界一直在使用增材制造技术来创建用于产品设计和生产计划的原型。现在这些技术变得越来越复杂，并被用于制造最终使用部件和产品．

与传统制造相比，增材制造通常需要花费时间和昂贵的生产设备准备，在以更低的成本制造定制部件和小批量复杂物体方面特别有用。

为每位患者量身定制的3D打印口罩由钛打印而成，并涂有医用级塑料涂层，可防止患者在睡眠时出现危险的呼吸暂停。CSIRO，CC的

垃圾的需求吗?

我们对新兴研究的回顾表明，增材制造并不一定对环境有利。通过这种方式生产的零件通常需要额外的加工，以提供正确的尺寸或外观。这可能消耗资源或产生进一步的环境影响。

我们的很多研究综述了这些看似平凡的考虑，如增材制造设备的配置、操作设置和加工细节的选择(例如，添加层的厚度)，对整体环境性能有很大的影响。科学家们也开始调查在使用增材制造机械时暴露于微小塑料颗粒的排放和安全隐患。

重要的是，增材制造本身并不是一个无浪费的过程。

重要的是，增材制造本身并不是一个无浪费的过程。例如，一些技术需要使用临时支护结构在生产过程中，防止物体在成型过程中变形或塌缩。这些支架不能总是被重新加工成原材料。同样重要的是要考虑使用添加剂制造的零件中使用的塑料、金属或混合材料是否可以回收。

另一个担忧是按需生产和无休止的定制可能会导致一次性消费品的急剧增长，或者“crapjects。”正如一些评论员所说。根据需求生产不同颜色或设计的鞋子、人造珠宝或家居用品可能需要快时尚达到了一个全新的水平。

实现环境效益

与此同时，分散的定制生产是一个有趣的环境机遇。它源于这样一种愿景:在当地的工厂生产物品，甚至在家里生产，只生产所需的特定产品，而不是在遥远的地方生产一整批产品，然后批量运输和存储这些物品。

然而，目前，大多数可以用这种方式制造的产品必须足够简单，才能在入门级3D打印机上生产，通常使用单一的材料。更重要的是，与使用传统制造技术制造产品并将最终产品运送给最终用户相比，添加剂制造的原材料加工会消耗更多的能源。

通过增材制造制造备件确实有可能延长产品的寿命，尽管它也有可能保持旧的，低能源效率的设备使用更长的时间．为了使这成为一种常见的选择，一些部件将需要专门设计，以通过增材制造生产。

不过，在这方面，知识产权问题可能会带来重大挑战。3D打印机的用户可能没有合法权利根据原制造商创造的设计生产零件和产品。而且这些生产商可能会发现，允许使用这种设计并不符合他们的经济利益。3D打印机的用户可能想为一辆老旧的汽车制造零部件，但汽车制造商可能不想分享这些零部件的设计。

增材制造具有强大的能力，可以生产形状和内部空间非常复杂的物体，例如，可以减轻重量的飞机专用部件，从而降低燃料消耗和温室气体排放。许多研究人员认为，制造这种复杂部件的能力，以及由此带来的能源效率的提高，可能会为增材制造带来最大的环境效益。

3D打印轻型钛客机座舱部件采用选择性激光熔化制造。诺丁汉大学增材制造中心，2018年，CC BY-ND

机会就在眼前

增材制造对于生产少量的特殊零件或产品非常有效。其潜在的环境优势在于按需制造备件，特别是制造可以减少产品使用过程中能源消耗的专用部件。随着技术的不断进步，其他收益也可能实现。

尽管声称这项技术对环境有好处，但重要的是要认识到这些系统的设计并没有考虑到环境效率。虽然一些3D打印应用可能不符合环境要求，但仍有许多改进的机会还没有被追求．第一步是进一步研究3D打印材料的生产对环境的影响，3D产品是如何使用的以及它们产生的废物。