Ar 3D spausdinimas yra tvarios gamybos sprendimas?

3D spausdinimas arba priedų gamyba (AM), kaip ji vadinama pramonėje, įsitvirtina gamyklose ir parduotuvių grindyse visoje šalyje. Palyginti su tradicine gamyba, ji gali būti greitesnė, pigesnė ir lankstesnė, tačiau kiek ji tvari? Ar tai gali padėti tokioms įmonėms kaip GE, Siemens ir Volkswagen – įmonėms, kurios priėmė AM ir įsipareigojo sumažinti anglies pėdsaką – pasiekti savo tvarumo tikslus?

Šią savaitę pasirodys naujas įrankis nuo Galia, ES veikianti priedų gamybos ekspertų grupė ir konsultacinė įmonė, skirta padėti įmonėms išmatuoti metalo 2D spausdinimo energijos suvartojimą ir CO3 emisiją.

Naujoji bendrovės tvarumo skaičiuoklė – tai įrankis, skirtas gamintojams įvesti ir palyginti įvairius metalo medžiagų pasirinkimus ir AM technologijų derinius, kad nustatytų išmetamą CO2 kiekį. Tinkinimo parinktys ir nepaisymai gali lemti pasirinkimus, padarytus visame pasaulyje paskirstytoje proceso grandinėje.

„Nėra bendro atsakymo, kuri gamybos technologija turi mažiausią anglies pėdsaką“, – sakoma „Ampower“ savo naujoje ataskaitoje Metalo priedų gamybos tvarumas, nes bendram pėdsakui didelę įtaką daro metalo tipas ir detalės geometrija. Tačiau palyginus dvi panašias dalis: 1,000 1,000 kronšteinų, skirtų frezuoti, ir 3 2 panašių laikiklių, skirtų 2D spausdinimui, skaičiuotuvas nustatė, kad liejant smėlį COXNUMX emisija buvo mažiausia, kai dalys pagamintos iš aliuminio. Tačiau pakeiskite medžiagą, ir lygtis pasislenka. Tie patys laikikliai, tradiciškai frezuoti iš titano, sukelia dvigubai didesnį COXNUMX lygį nei AM technologijos, pvz. lazerio miltelių sluoksnio suliejimas ir rišiklio purškimas.

Daugelis 3D spausdinimo pramonės atstovų teigia, kad AM ir tradicinės gamybos tvarumo palyginimas nesibaigia, kai dalis pagaminama. Su priedais pagamintomis dalimis atsiranda tiesioginis efektas, kuris leidžia išsaugoti toli vertės grandinėje. Apsvarstykite aukščiau paminėtus skliaustus, kurie naudojami kosmoso reikmėms.

Naudojant orlaivių dalis, svoris dažnai yra tiesiogiai susijęs su degalų sąnaudomis, taigi ir CO2 emisija. 3D spausdinimo technologija gali sukurti formas, kurių neįmanoma naudoti naudojant kitas technologijas, leidžiančias naudoti mažiau medžiagų ir sveriančias, bet vienodo stiprumo dalis. AMpower pavyzdinis laikiklis, skirtas AM, pavaizduotas toliau, naudoja mažiau medžiagų nei įprastai pagaminta versija.

„Tikimės, kad įmonės naudos šį įrankį, siekdamos optimizuoti savo procesus ir dalis taip, kad išmetamas mažas anglies dioksido kiekis“, – sako Matthias Schmidt-Lehr, „Ampower“ vadovaujantis partneris. „Taip pat turėtų būti aiškesnis klausimas, kur priedų gamyba gali padėti sumažinti pėdsaką ir kur tradicinės technologijos yra efektyvesnės.

„Ampower“ teigimu, 1 kg svorio sumažinimas lėktuve reiškia 2,500 litrų žibalo metinį sutaupymą, o darant prielaidą, kad orlaivio eksploatavimo trukmė yra 20 metų, sutaupoma iki 126,000 2 kg COXNUMX. „Panašiai galima sutaupyti ir daugelyje kitų pritaikymų, pvz., variklių, siurblių ar turbinų, kur svorio mažinimas arba našumo padidėjimas turi didelę įtaką išmetamųjų teršalų kiekiui eksploatacijos metu“, – sako Schmidt-Lehr.

Vertinant priedų gamybą kaip tvarų gamybos laimėjimą, tai yra čia, galutinio naudojimo programose, kur technologija gali iš tikrųjų sužibėti. „Naudojant sutaupytas svoris arba optimizuotas AM dizainas gali būti daug didesnis nei išmetamų teršalų kiekis gaminant detales“, – rašoma „Ampower“ savo naujausioje ataskaitoje. „Tačiau taupymas naudojant, jei toks yra, labai priklauso nuo programos.

Be lengvesnio svorio dizaino ir dalių konsolidavimo, kuris padidina efektyvumą, tai, kad dauguma priedų gaminamų dalių yra gaminamos vietoje, pašalinant transportavimą ir su tuo susijusias emisijas, yra dar vienas AM naudai. Taip pat atsiranda praktika, kai atsarginių dalių atsargos laikomos skaitmeniniu formatu, kad jas būtų galima spausdinti 3D formatu pagal poreikį, o ne kaip fizines dalis sandėliuose.

Žvelgiant į ateitį, „Ampower“ teigia, kad didėjantys perdirbimo rodikliai žaliavų gamyboje ir naujos metalo miltelių gamybos technologijos iš 100 % perdirbtų medžiagų turės didelę įtaką dar labiau mažinant 3D spausdinimo CO2 pėdsaką.