Отчет: Воздействие 3D-печати металлом на окружающую среду

Гетти Изображения

Глобальная торговая группа, занимающаяся продвижением экологических преимуществ аддитивного производства, опубликовала отчет под названием «Состояние знаний о воздействии аддитивного производства металлов на окружающую среду». Статья, подготовленная по заказу Ассоциации экологически чистой торговли производителей добавок (AMGTA), была написана доктором Джереми Фалуди из Делфтского технологического университета и Корри Ван Сайс из Дартмутского колледжа.

В исследовании синтезируется существующая научная литература, сравнивается воздействие АМ металлов на окружающую среду с традиционными методами производства (СМ), а также дается контекст воздействия обычных металлов и методов обработки.

Одним из ключевых выводов 20-страничного отчета является то, что, хотя «AM обычно имеет гораздо более высокий углеродный след на килограмм обрабатываемого материала, чем CM, если рассматривать сам процесс прямого производства», «воздействие во многом зависит от геометрии детали». Воздействие на окружающую среду при механической обработке твердого куба, например, будет ниже, чем при его аддитивном производстве, в то время как использование АД для изготовления полой оболочки или решетчатой ​​структуры будет иметь меньшее воздействие, чем механическая обработка.

В отчете также признается необходимость дополнительных исследований по оценке жизненного цикла (LCA) для количественной оценки воздействия на окружающую среду. «Необходимы дополнительные исследования LCA, чтобы окончательно сравнить AM металла с CM, особенно прямое сравнение AM с механической обработкой, и особенно для таких технологий, как струйная очистка связующего и DED (прямое энерговыделение). В идеале эти LCA должны также включать большую часть жизненного цикла продукта. ."

Другие выводы, которые сделали авторы:

• Когда АМ экономит значительную массу материала, это может иметь меньшие последствия для производства, чем механическая обработка, особенно для экологически вредных материалов, таких как титан.

• Необходимы дополнительные исследования для определения экологических преимуществ и рисков переработки порошка АМ.

• Для авиационно-космической отрасли, независимо от воздействия на этапе производства, значительно облегченные детали AM экономят столько топлива в течение всего срока службы, что приносят чистую экологическую выгоду по сравнению с деталями CM.

• Что касается автомобильной промышленности, транспортные средства не обеспечивают такой экономии топлива на килограмм снижения веса в течение всего срока службы, как аэрокосмические транспортные средства, поэтому увеличение воздействия на производство труднее окупить.

• Для ремонта DED предлагает больше возможностей для ремонта существующих деталей, чем SLM (селективное лазерное плавление) или EBM (электронно-лучевое плавление), но необходимы дополнительные исследования, чтобы определить масштаб преимуществ и недостатков по сравнению с методами ремонта CM.

Исполнительный директор AMGTA Шерри Хэндел заявила: «Эти результаты подтверждают планы AMGTA по обеспечению отрасли тщательными, независимыми и постоянными исследованиями. AMGTA продолжит заказывать исследования и публиковать результаты исследований, стремясь информировать отрасль и других ключевых заинтересованных сторон о каков наш экологический след сейчас и на чем нам нужно будет сосредоточиться в будущем, чтобы стать более устойчивыми».

Полный отчет доступен на сайте AMGTA.

AMGTA была основана в ноябре 2019 года и представляет собой некоммерческую, неаффилированную организацию, открытую для любого производителя добавок или заинтересованных сторон отрасли, соответствующих определенным критериям, касающимся устойчивости производства или процесса.