为什么西门子、通用电气和劳斯莱斯转向3D打印

随着3D打印成为制造业的新标准，许多人对其环境友好的特性充满了诗意，设想了一场绿色生产革命，将浪费降至最低。

现实并非如此简单。虽然现场打印零部件可能比某些生产技术更环保，但在许多情况下，它并不比其他技术更有利。

然而，如果行业朝着正确的方向发展，3D打印技术几乎可以成为普遍的首选。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研究技术的可持续性的影响，并提供最优先的政策干预，以竞彩足球app怎么下载解决和改善其环境影响。(见第5章“新生产革命”)这些变化涉及打印机设计和操作策略的修订。

绿色并不是必然的结果

3D打印，也被称为增材制造，是一个从数字文件中制作三维立体物体的过程。打印机只在需要的地方逐层添加材料，一层接一层，直到三维物体被创造出来。每一层都可以看作是最终对象的一个薄片。3D打印技术早在上世纪80年代就已经出现了，但关于其颠覆性潜力的讨论只是在过去十年才开始受到关注。数据来自研究公司Statista3 d打印技术市场该公司2017年的营收约为88亿美元，预计到2019年将达到160亿美元。

尽管有许多人的假设，3D打印并不比其他制造方法更环保。事实上，它包括许多打印方法，其中大多数比塑料注射成型的规模造成更严重的影响，因为3D打印消耗更多的能源，往往产生更多的废物。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)．

一些公司在3D打印的潜力上押下了重注开始意识到一些环境效益．

3D打印消耗更多的能源，往往产生更多的废物。另一方面，这些技术通常比传统加工具有更小的环境足迹。

西门子已推出产品，产生的高价值浪费较少，并允许更快、更有效地更换敏感零部件如用于工业燃气发动机的涡轮——比其他制造技术可能做到的要多。罗尔斯罗伊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打印技术用3D打印机打印出的形状不能以其他方式创造。和通用电气使用了3D打印技术提高产品的耐久性，延长产品寿命，提高产品使用中的燃料效率，简化和非物质化产品。2016年，该公司斥资超过10亿美元收购了两家领先行业公司的控股权，理由是这两家公司在削减成本方面具有巨大潜力。

“今天，有数百架大型飞机在世界各地的城市之间飞行，它们携带着机械部件，”在纽约经营通用电气添加剂业务的穆罕默德·埃特沙米(Mohammad Ehteshami)说公司报告11月关于该集团的消息。“明天，你就不需要做这些了。你只需要打印你需要的就行了。”

这些例子令人鼓舞，但它们也非常出色——它们是由具有强烈环保承诺和专业知识的公司推动的。当谈到3D打印的整体环境性能时，还有很多需要开发和理解。

11月，耶鲁发表了一篇《工业生态学杂志》特刊，介绍3D打印的最新研究，并提供其环境、能源和健康影响的见解。通用电气是此次免费发行的主要资助者之一。

“这个问题的研究表明，将3D打印标榜为可持续制造之路还为时过早。”说Reid Lifset是《工业生态学杂志》的主编和主编之一。“我们需要更多地了解材料足迹、生产过程中的能源消耗、过程排放，特别是生产过程中各个阶段之间的联系和对齐。”

一个更友善，更温和的3D打印

经合组织的报告比较了多种3D打印技术跨多种可持续性属性，列出了每种技术的优缺点。竞彩足球app怎么下载正如报告作者杰里米·法卢迪(Jeremy Faludi)预计的那样，3D打印技术的环境概况对于理解和管理至关重要，该技术将在未来几十年主导制造业。该报告提出了使3D打印更加环保的具体建议，包括:

• 降低3D打印的能耗:从熔化塑料或金属的过程过渡到无毒的化学键合技术将大大减少3D打印的能源需求。3D打印对环境的影响中，能源消耗是最大的原因。
• 最大化打印机共享:理想情况下，3D打印将遵循联邦快递/Kinko的模式，而不是模仿为文件打印机开发的“每个桌面都有打印机”的场景。如果一台打印机每周打印一个部件，其余时间都通电，其对每个打印机部件的生态影响可能是一台实际上每天打印部件近24小时的打印机的40倍。
• 采用可降解生物材料，实现循环经济:手机app买球靠谱吗印刷不可分割的混合材料可能会变得越来越普遍，而唯一的经济处理方法是通过堆肥。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，最流行的生物塑料(PLA)没有堆肥在大多数城市系统。对于其他类型的打印机，可降解生物材料只是研究项目。经合组织的报告建议扩大可降解生物材料的商业选择，同时提高其物理性能和成本。

设计一个更美好的世界

3D打印将极大地改变传统技术的工业制造方式，从马克思主义的意义上说，它拓宽了获取生产资料的途径。

虽然广泛使用的3D打印技术不会像今天那样自动地对环境有利，但如果把这些技术从研究边缘带到现实中，它们可能会让制造业转向更可持续的生产。

随着增材制造行业处于十字路口，有针对性的政府和企业政策可以让它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。稍加注意，3D打印可以帮助我们建立一个更美好的世界。