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3D打印如何成为一种可持续的制造方法?

图片来源:PixelB / Shutterstock.com

3D打印(或增材制造)被誉为改善制造环境和可持续性的关键技术,当然符合可持续性的主要标准——减少、重复使用和循环利用。但经过仔细检查,它作为现有制造工艺的替代方案是否可行?

为什么3 d打印?

利用计算机辅助设计,3D打印以非常精确的方式一层一层地构建物品。最初,塑料和金属粉末被用作这一过程的原料,但现在树脂、碳纤维,甚至石墨和石墨烯也被广泛使用。

与传统的制造方法相比,这种技术有许多优点:它能快速成型,提高效率,并允许制造独特的物品。它还可以降低生产成本和过程中的二氧化碳排放,并降低产品生命周期中的能源消耗。

例如,密歇根理工大学(Michigan Technological University)的一项研究发现,与在海外制造并运往美国相比,3D打印一件物品所消耗的能源要少41-64%;所需材料减少,运输需求减少。欧洲杯足球竞彩

这篇文章探讨了3D打印在3r的背景下——减少,再利用和回收,以确定如何可持续的方法。

通过3D打印减少浪费

传统的制造方法可能是浪费的,并消耗大量的能源和原材料。欧洲杯足球竞彩3D打印不是用巨大的金属或塑料雕刻物品,而是一层一层精确地制造物品。因此,与一些传统的制造方法,如CNC制造或注射成型相比,废料减少了70%到90%。

许多设计过程是在计算机上进行的,随着改进的计算机模拟的出现,有可能确定哪些部分需要改进。也可以确定它们可能失败的地方,这意味着需要更少的原型,产生更少的浪费。

它还可以简化制造过程,提高效率,减少零件。这在3d打印电子产品中可以看到,电子和机械功能可以结合,因此零件的数量减少。这不仅意味着需要设计或制造的部件更少,而且还可以获得性能更好、耐久性更好的部件。

3D打印如何减少制造过程中的排放

减少二氧化碳的排放也是可能的。首先,因为打印通常是一个更有效的过程,更少的能源需要创造最终的产品,特别是合并部件。其次,部分合并可以长期节省燃料,减少汽车和飞机的排放。

因为设计过程主要是在电脑上进行的,所以最终的蓝图可以数字化共享,零部件可以在附近、现场甚至在人们的家中打印出来。这减少了传统大规模制造所需的大规模运输需求,在传统制造中,不仅最终产品,而且原材料都需要长途运输,从而减少了二氧化碳排放。欧洲杯足球竞彩

增材制造中原材料和不良产欧洲杯足球竞彩品的再利用

在任何生产过程中,在找到最佳的产品设计之前,都要进行许多原型和迭代,从而产生不需要的和被丢弃的产品——由重要的原材料制成的产品可以重复使用。欧洲杯足球竞彩这也适用于有缺陷的产品或错误制造的产品。

人们有一种误解,认为金属不能以粉末的形式重复使用,但如果正确回收和重复使用,对最终产品的机械性能几乎没有影响。

回收一次性产品

鼓励企业和消费者使用更可持续的原材料。欧洲杯足球竞彩那些使用3D打印技术的人可以从一系列可持续、可回收和环保的原料中进行选择。一些3D打印机回收使用后的一次性塑料,如水瓶,并将其转化为可使用的原材料,而其他3D打印机使用的是天然材料,如废咖啡渣、藻类和纤维素。欧洲杯足球竞彩

3D打印的潜在问题

尽管3D打印可以快速成型,并快速、容易地生产出新颖的产品,但它仍然有助于越来越多的现成消费品进入垃圾填埋场。

尽管与其他制造方法相比,这一过程更少浪费,并紧密遵循3r原则,但它并非毫无浪费;还有后处理废料和报废零件需要考虑。3d打印物品通常需要支架来防止打印过程中的变形,在确定该过程的可持续性时,必须考虑如何处理这些支架。

3D打印在制造业中的未来

很有可能,未来的制造将是传统方法和3D打印的混合。后者往往更节省资源,使更有效和新颖的设计有助于降低制造要求。它也比传统制造技术更环保、更清洁、更可持续;即便如此,仍有改进的空间。

参考资料及进一步阅读

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民间E (2019)3D打印的可持续性如何?3 dprint.com(在线)https://3dprint.com/239063/dhow-sustainable-is-3d-printing/(2021年1月8日生效)。

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克里Taylor-Smith

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克里Taylor-Smith

自2016年以来,Kerry一直是一名自由撰稿人、编辑和校对,专攻科学和健康相关主题。欧洲杯线上买球她在英国巴斯大学获得了自然科学学位。欧洲杯线上买球

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  • 美国心理学协会

    Taylor-Smith,克里。(2021年1月12日)。3D打印如何成为可持续的制造方法?AZoM。2021年9月28日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=20017检索。

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    Taylor-Smith,克里。“3D打印如何成为一种可持续的制造方法?”AZoM.2021年9月28日。< //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=20017 >。

  • 芝加哥

    Taylor-Smith,克里。“3D打印如何成为一种可持续的制造方法?”AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=20017。(2021年9月28日生效)。

  • 哈佛大学

    Taylor-Smith,克里。2021。3D打印如何成为一种可持续的制造方法?.viewed September 28, //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=20017。

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