제조업이 녹색과 지능적인 새로운 단계로 들어가면서 3D 인쇄는 환경 보호와 지속가능성이 업계의 초점 기술 중 하나가되었습니다.그러나 3D 프린팅은 정말로 지속가능한가?답은 복잡하고 기대할 가치가 있습니다.

이 기사에서는 3D 인쇄 지속 가능성의 장점과 도전을 체계적으로 분석하고 에너지 절약 및 배출량 감소, 추가적 제조 효율성, 재료 재활용 및 녹색 제조 관행에 대한 일련의 실용적인 최적화 전략을 제안하여 녹색 변화를 달성하기를 열심히 하는 기업들이 중요한 단계를 취하고 3D 인쇄 환경 보호 시스템의 실제 구현

지속가능성을 위한 3D 인쇄의 세 가지 주요 이점

재료 폐기물 감소

3D 인쇄는 "추가적 제조"를 사용하여 부품을 층별로 구축하여 전통적인 "절단" 제조 방법에 비해 재료 활용을 30% -90% 증가시킬 수 있습니다.항공기 엔진용 티타늄 부품을 예를 들어, 약 90%의 재료는 전통적인 가공에서 버려지고 있으며, 3D 인쇄는 폐기물을 10% 미만으로 제어할 수 있습니다.이것은 생산 효율성을 향상시킬 뿐만 아니라 원료의 신중한 계산을 수행할 수 있으며, 이는 녹색 제조와 3D 인쇄 환경 보호 경로의 전형적인 대표입니다.

탄소 발자국 감소

3D 인쇄는 "분산 생산"을 지원하고 지역간, 분산 및 지역화 제조를 실현합니다. 이 모델은 물류 경로를 크게 단축하고 운송으로 인한 탄소 배출을 줄일 수 있으며 3D 인쇄 지속 가능성 전략의 핵심 링크입니다.

독일 안스바흐에 있는 아디다스가 설립한 스피드파크토리는 3D 인쇄, 로봇 및 디지털 제조 기술을 사용하여 지역화 및 주문 생산을 달성합니다.이 공장은 연간 약 50만 개의 신발을 생산하고 있으며, 아시아 제조 기지에서 유럽 시장으로 운송에 대한 물류 수요를 크게 줄이고, 운송 중 탄소 배출량을 줄입니다.

순환경제를 지원하기

점점 더 많은 재료 공급 업체가 재활용 가능한 3D 인쇄 필라멘트 (PETG, rPET, PLA 등)를 출시하고 있습니다.원형 3D 인쇄 솔루션은 교육, 가전기 및 포장과 같은 시나리오에 점차적으로 도입되고 있으며, 3D 인쇄의 원형 경제를 실현하고 3D 인쇄의 지속가능성을 촉진하는 데 중요한 시범을 제공합니다.

3D 인쇄에서 환경 보호에 직면하는 실제 과제

3D 인쇄는 잠재적 인 환경 이점을 가지고 있지만 실용적 인 응용 프로그램에서 여전히 많은 제한에 직면합니다.

높은 에너지 소비

FDM 및 SLS와 같은 주요 인쇄 프로세스는 평균 사출 성형보다 재료 킬로그램당 3 ~ 5 배 더 많은 에너지를 소비합니다.대량 생산이 필요한 산업 제조업에서는 이것은 탄소 배출 제어 측면에서 주요 도전입니다.금속 3D 프린팅, 특히 선택적 레이저 용접 (SLM) 기술은 복잡한 금형 제조에서 이점을 가지고 있지만 에너지 소비 문제를 무시할 수 없습니다.

미국 미국 깊은 예술 기술 연구소의 보고서에 따르면 산업용 금형 인서트를 인쇄하는 데 18-24시간이 걸립니다.이것은 3D 인쇄의 환경 보호 목표에 직접적인 도전을 초래하고 있으며, 3D 인쇄의 지속 가능한 경로를 최적화하고 에너지 소비를 줄이는 것이 긴급히 필요합니다.

재료 유형은 제한되어 있으며 완전히 재활용할 수 없습니다.

재활용 시도에도 불구하고 주요 상업용 재료는 여전히 주로 석유화학 제품 (ABS와 PA12와 같은) 입니다.일부 재사용이 어렵거나 생물분해가 불가능하며 여전히 생태계에 잠재적인 위협을 초래합니다.재활용 메커니즘을 개선하는 것은 3D 인쇄의 지속가능성을 개선하는 데 필수적인 부분입니다.

입자 배출량은 여전히 과소평가되고 있습니다.

연구에 따르면 일부 FDM 및 SLA 장치는 인쇄 과정에서 초미세 입자 (UFP) 및 진동 유기 화합물을 방출합니다.필터가 설치되지 않으면 인간의 호흡기에 장기적인 위험을 초래할 것입니다.이것은 "환경 보호"가 매크로 배출 지표일 뿐만 아니라 3D 인쇄의 환경 보호 개념의 완전한 구현을 진정으로 실현하기 위해 마이크로 공기 품질에 주의해야한다는 것을 상기시킵니다.

어떻게 3D 인쇄를 더 친환경적으로 만들 수 있습니까? 

지속가능한 제조를 향해 더 현실적으로 이동하기 위해 업계는 일련의 특정 대조치를 탐구하고 있습니다.

닫은 루프를 만들기

많은 회사는 "재활용-가공-재제작-재인쇄"의 폐쇄 루프를 구축하고 있습니다.예를 들어, 폐기된 플라스틱 병은 대학 및 제조 공간에서 필라멘트로 재형성되고, 디스플레이 조각과 도구와 같은 부하 담당하지 않는 부품을 인쇄하는 데 사용됩니다.재활용 시스템의 지역화를 촉진하는 것은 3D 인쇄의 지속가능성을 구축하는 중요한 길입니다.

에너지 소비 매개 변수를 최적화

알고리즘 경로 최적화, 뜨거운 지역 제어, 지능형 수면 및 기타 방법을 통해 3D 인쇄 장비의 단위 에너지 소비량을 30% 이상 줄일 수 있습니다.정기적인 장비 유지 보수 및 배치 작업 통합은 효과적이지 않은 에너지 소비를 효과적으로 줄일 수 있으며 3D 인쇄 환경 보호와 녹색 제조 목표의 조화된 촉진을 촉진하는 데 도움이 됩니다.

자원 폐기를 줄이기 위해 실패한 파일을 재활용하십시오.

3D 인쇄의 실패율은 일반적으로 8%에서 15%입니다.파괴를 위한 마이크로 순환 장치와 같은 지원 구조와 폐기물 부품을 위한 재가공 시스템 구축→ 건조→ 다시 압출 철사, 소모품의 폐기를 크게 줄일 수 있으며 3D 인쇄의 환경 보호 메커니즘과 재료 재활용 시스템을 더욱 강화 할 수 있습니다.

환경 인식을 높이기

많은 에너지와 재료 폐기물은 불합리적인 디자인에서 나온다.대학 과정과 산업 인증 시스템에 녹색 디자인 표준을 촉진하고 디자인 수준에서 환경 인식을 강화하는 것은 3D 인쇄 지속 가능성 전략의 기초입니다.

3D 인쇄는 자연스럽게 환경 친화적이지 않지만, 소재 폐기량이 낮고, 유연성이 높고, 완전히 디지털 추가제 제조의 장점을 가지고 있습니다. 소재 재활용 메커니즘을 구축하고, 에너지 효율을 향상시키고, 녹색 디자인 개념을 구현함으로써 3D 인쇄는 점차적으로 녹색 제조의 핵심 힘으로 변화하고 진정으로 지속 가능한

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