研究

AMGTA发布了其第一份关于金属3D打印对环境影响的研究报告

这个添加剂制造商绿色贸易协会(AMGTA)发表了第一篇委托大学撰写的关于金属3D打印的环境影响的研究论文。

该贸易组织最初于2019年由创始成员成立,其核心目标是促进该技术的好处辛塔维亚,日本大阳日酸株式会社,质量控制实验室举几个例子。AMGTA还拥有许多业内知名企业作为参与成员,包括3D打印机oemEOS,锗添加剂,SLM解决方案.

知识状态

这篇文献综述的题目是金属添加剂制造对环境影响的知识状况,由共同作者杰里米·法鲁迪博士制作代尔夫特理工大学还有科里·范·希斯达特茅斯学院.

作者表示,其目的是“总结当前知识,并确定信息稀少、不清楚和急需的领域”。从结构上看,该报告整合了有关该技术环境影响的现有学术文献,将其与传统制造业进行了比较,并从材料数据库中深入研究了特定材料和工艺。

Sintavia的金属添加剂制造能力示例。图片经由辛塔维亚。
Sintavia的金属添加剂制造能力示例。图片经由辛塔维亚。

金属3D打印对环境的影响

金属添加剂制造市场是一个快速增长的市场,根据该报告,2020年的价值为10亿美元,预计未来几年的年增长率将超过27%。虽然有许多推动市场的子技术,如SLM、EBM和DED,但它们都比传统的减法和成形制造工艺具有相似的优势。即,更大程度的设计自由度、装配整合、更轻的零件和更具成本效益的生产(前提是生产量低于某个阈值)。

AMGTA的主要结论指出,平均而言,当仅考虑直接制造工艺时,添加剂制造的每千克加工材料的碳足迹高于传统制造工艺。然而,正在制造的零件的几何形状对这一结果产生了重大影响——最好加工实心立方体,而最好3D打印空心壳体、晶格和具有复杂曲率和内部通道的任何其他几何形状。因此,作者认为,采用一个或多个标准参考零件将有助于简化比较过程。

零件的几何结构越复杂,使用添加剂制造就越可持续。图像通过AMGTA。
零件的几何结构越复杂,使用添加剂制造就越可持续。图像通过AMGTA。

AMGTA执行董事Sherry Handel解释道:“鉴于激光熔化固有的集中能量,没有人会期望金属AM是制造基本金属零件的更可持续的方式,但AM应该为制造成品精密零件提供更可持续的途径。”

该文件进一步指出AMGTA计划委托开展生命周期评估(LCA)研究,以更精确地量化这些影响。理想情况下,未来的评估还应包括整个产品生命周期,因为原材料提取、气体雾化和物流等过程无疑将对产生的碳足迹产生重大影响。该项目的更多细节可在本文中找到.

先前显示的三种零件几何形状的每件温室气体排放量-EBM与钛加工。转载自Priarone等人,2017年。图像通过AMGTA。
先前显示的三种零件几何形状的每件温室气体排放量——EBM与钛加工。转载自Priarone等人,2017年。图像通过AMGTA。

个别公司也开始意识到3D打印的可持续性优势。全球运输制造商Wabtec最近发布了2020年可持续发展报告详细说明公司对环境和社会责任的承诺。该报告概述了该公司为改善其全球环境绩效而开展的一系列活动,包括整合添加剂制造如何有助于该公司的可持续发展目标。

在其他地方,金属粘合剂喷射OEM外显子推出#绿色社会媒体运动提请注意其金属粘合剂jet 3D打印机的可持续性。该活动还旨在教育制造商使用金属粘合剂喷射的好处,而不是替代制造技术、添加剂或其他。

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图片展示了Sintavia的金属增材制造能力。通过Sintavia形象。