Additiivinen valmistus: 3D-tulostus kiertotaloudessa

Jimmy SongSNHS-hippujaKlo 16.38 26. joulukuuta 2022, Taiwan, Kiina, Kiina

Additiivinen valmistus: 3D-tulostus kiertotaloudessa

Johdanto

Sanonta ”Pidä huolta maasta, niin se pitää sinusta huolta. Tuhoa maa, niin se tuhoaa sinut” kuvaa ympäristömme tärkeyttä. Ympäristömme säilyttämiseksi ja suojelemiseksi lisävahingoilta meidän on keskityttävä kestävyyden kehittämiseen. Voimme saavuttaa tämän käyttämällä kiertotaloutta käyttämällä lisäainevalmistusprosesseja (AM) perinteisten valmistusprosessien (Velenturf ja Purnell) sijaan. AM – joka tunnetaan yleisesti 3D-tulostuksena – minimoi jätteen määrän, käyttää ympäristöystävällisiä materiaaleja ja vähentää energiankulutusta, mikä voi tehdä siitä avaimen ympäristön kannalta kestävään tulevaisuuteen.

Minimoi jätteen ja saastumisen

Kun käytämme AM-menetelmää CM-menetelmän sijaan, raaka-aineita menee hukkaan vähemmän ja saasteita syntyy vähemmän. Siegenin yliopiston professorien MR Khosravanin ja T. Reinicken mukaan ”[AM] minimoi valmistusprosessin jätteen määrän, koska kaikki mallien, prototyyppien, työkalujen, muottien ja lopputuotteiden osat valmistetaan yhdessä prosessissa” (Khosravani ja Reinicke). Kun kaikki valmistetaan kerros kerrokselta alhaalta ylös, 3D-tulostuskone käyttää vain tarvittavan materiaalin lopulliseen komponenttiin ja pienempiin tukirakenteisiin. Toisin kuin perinteisessä valmistuksessa, AM-menetelmässä tuotteita valmistetaan ilman kokoonpanoa. Tämä tarkoittaa, että kuljetusprosessin aikana tyypillisesti vapautuvia kasvihuonekaasuja vältetään, mikä alentaa saastetasoja.

Energiansäästö

Jätteen vähentämisen ja ympäristöystävällisten materiaalien käytön lisäksi lisätuotanto on resurssitehokkaampaa teollisuudelle. Se maksimoi energiatehokkuuden ja vähentää samalla polttoaineenkulutusta valmistuksen aikana (Javaid et al.).

Lisäksi Valkoinen talo ilmoitti, että ”koska lisäaineteknologiat rakentavat alusta alkaen sen sijaan, että poistaisivat romutettavaa materiaalia, nämä teknologiat voivat leikata materiaalikustannuksia 90 prosentilla ja puolittaa energiankulutuksen” (Valkoinen talo). Jos kaikki teollisuudenalat, jotka pystyvät korvaamaan nykyisen valmistusprosessinsa AM-prosessilla, tekisivät niin, olisimme paljon lähempänä kestävän kehityksen saavuttamista.

Johtopäätös

Ekologinen tehokkuus on kestävyyden kulmakivi, ja energiankulutuksen ja jätteentuotannon vähentäminen voi johtaa merkittävään ilmaston lämpenemisen pysäyttämiseen (Javaid ym.). Jos AM:n tutkimukseen ja kehitykseen investoidaan enemmän aikaa ja resursseja, voimme vihdoin onnistua luomaan toimivan kiertotalouden.