Аддитивное производство: 3D-печать в условиях замкнутого цикла экономики

Джимми СонгЗаметки SNHS26 декабря 2022 года, Тайвань, Китай, 16:38, Тайвань, Китай.

Аддитивное производство: 3D-печать в условиях замкнутого цикла экономики

Введение

Популярная поговорка «Береги землю, и она позаботится о тебе. Уничтожь землю, и она уничтожит тебя» иллюстрирует важность нашей окружающей среды. Для сохранения и защиты окружающей среды от дальнейшего вреда нам необходимо сосредоточиться на развитии устойчивого развития. Этого можно достичь, используя циклическую экономику с применением аддитивных технологий (АМ) вместо традиционных производственных процессов (ЦП) (Велентурф и Пурнелл). АМ — широко известная как 3D-печать — минимизирует отходы, использует экологически чистые материалы и снижает энергопотребление, потенциально являясь ключом к экологически устойчивому будущему.

Минимизирует отходы и загрязнение окружающей среды.

При использовании аддитивного производства (АМ) по сравнению с традиционным комбинированным производством (ТКП) расходуется меньше сырья и образуется меньше загрязнения окружающей среды. По словам профессоров М. Р. Хосравани и Т. Райнике из Университета Зигена, «[АМ] позволяет свести к минимуму отходы в процессе производства, поскольку все части моделей, прототипов, инструментов, пресс-форм и готовых изделий изготавливаются за один процесс» (Хосравани и Райнике). Благодаря послойному изготовлению снизу вверх, 3D-принтер использует только необходимое количество материала для конечного компонента и незначительных опорных конструкций. В отличие от традиционного производства, при АМ изделия изготавливаются без необходимости сборки. Это означает, что удается избежать выбросов парниковых газов, обычно сопровождающих транспортировку, что снижает уровень загрязнения.

Энергосбережение

Помимо сокращения отходов и использования экологически чистых материалов, аддитивное производство более ресурсоэффективно для промышленности. Оно максимизирует энергоэффективность, одновременно снижая потребление топлива в процессе производства (Javaid et al.).

Кроме того, Белый дом также заявил, что «поскольку аддитивные технологии создают изделия с нуля, а не удаляют материал, который затем выбрасывается, эти технологии могут сократить стоимость материалов на 90 процентов и уменьшить потребление энергии вдвое» (Белый дом). Если все отрасли, способные заменить свои нынешние производственные процессы процессом аддитивного производства, сделают это, мы значительно приблизимся к достижению устойчивого развития.

Заключение

Экологическая эффективность является краеугольным камнем устойчивого развития, а сокращение потребления энергии и образования отходов может привести к существенному замедлению глобального потепления (Javaid et al.). Если в исследования и разработки в области аддитивного производства будет вложено больше времени и ресурсов, мы, наконец, сможем создать функциональную циклическую экономику.