3D打印技术发展前景：可持续的生产制造方法

图片来源:3dprint

       3D打印在逐渐成为原型制造的主流，并且在2018年，全球增材制造市场估计产生了93亿美元的收入。到2020年，它可能会增长到近140亿美元。3D打印技术因其能够实现快速原型制作，降低生产成本，提高供应链效率和制造独特产品而日益普及。它还有可能成为一种更可持续的制造方法。

减少运输需求

       对于大规模制造，材料，零件和最终产品通常需要长距离运输，从而产生大量的碳排放。但是，通过3D打印技术，您可以更贴近最终用户制造商品。零售商可以在商店生产商品，制造商可以在现场制作机器的替换零件，消费者甚至可以直接在家中3D打印商品。这大大减少了必须运送货物的距离。

减少浪费

       3D打印的另一个主要好处是它能够帮助公司减少浪费。在CNC制造中，高达70％的用于制造零件的材料最终可能成为废料。通过3D打印技术，您可以通过逐层铺设材料来创建产品，而不是切掉较大部分的材料。这意味着没有废料，也没有浪费。减少使用的资源量对环境产生积极影响，也有助于降低成本。

可持续材料选择

图片来源:3dprint

       使用3D打印机的制造商可以选择各种可持续，可回收和环保的解决方案。虽然塑料是3D打印的常用材料，但一些研究人员正在开发使用天然材料的打印方法，主要是水基或纤维素 - 甲壳质材料。  

       两种最常见的材料用于3D打印塑料制品的是ABS和PLA。这些材料在加热时变得柔软和有延展性，这意味着您可以使用旧打印机中的材料重新使用3D打印机创建新材料。重新研磨ABS并将其重新用作3D打印材料已经在进行中。ABS不像PLA作为石油基材料那样环保。但是，它可以重复使用多次。PLA由植物制成，通常是玉米。在其他材料如PET中，3D打印材料已成功地由消费后再生塑料瓶（与约10％的新PET混合）制成。

减少能源使用

       虽然大规模采用3D打印如何影响能源使用仍然存在不确定性，但一些研究表明，它可能会降低产品生命周期内的能耗。这种减少的部分原因是3D打印技术不需要那么多材料，部分原因是由于减少了运输需求。

不仅如此，3D打印技术还提供了生产可再生能源的机会。桑迪亚最近使用高温镍合金Iconel和粉末床融合技术，比现有技术更有效地接收太阳能的3D打印太阳能电池。而桑迪亚只是能源行业增材制造应用的一个例子  。

图片来源:3dprint

环境挑战

       3D打印也存在一些环境挑战。使用3D打印机会导致纳米粒子的发射，这可能是有害的。一项研究指出，排放物类似于在炉子上烹饪，燃烧香味蜡烛或在室内吸烟等活动产生的粒子。如果您有适当的通风，使用3D打印机完全没有问题。

       3D打印物体对环境的影响也受到所用材料类型的显着影响。如果使用对环境有害的塑料，其影响将远远大于使用可持续生产的材料。解决这个问题需要对制造过程中使用的材料进行更广泛的改变。

       3D打印技术制造业仍然很年轻，但它有很大的潜力帮助制造业变得更具可持续性。公司和消费者必须有意识地将可持续发展作为与3D打印相关的优先事项。