A është printimi 3D zgjidhja e qëndrueshme e prodhimit?

Printimi 3D, ose prodhimi i aditivëve (AM) siç quhet në aplikimet industriale, po fiton një terren në fabrikat dhe katet e dyqaneve në të gjithë vendin. Krahasuar me prodhimin tradicional, mund të jetë më i shpejtë, më i lirë dhe më fleksibël, por sa i qëndrueshëm është? A mund t'i ndihmojë kompanitë si GE, Siemens dhe Volkswagen - kompani që kanë adoptuar AM dhe janë zotuar të ulin gjurmën e tyre të karbonit - të arrijnë objektivat e tyre të qëndrueshmërisë?

Një mjet i ri doli këtë javë nga Fuqia, një institut mendimi dhe konsulence për prodhimin e aditivëve me bazë në BE, është krijuar për të ndihmuar kompanitë të masin konsumin e energjisë dhe emetimin e CO2 të printimit 3D të metalit.

Llogaritësi i ri i qëndrueshmërisë i kompanisë është një mjet për prodhuesit për të futur dhe krahasuar zgjedhje të ndryshme të materialeve metalike dhe kombinime të teknologjisë AM për të përcaktuar emetimet e CO2 që rezultojnë. Opsionet e personalizimit dhe anashkalimet mund të llogarisin zgjedhjet e bëra përgjatë një zinxhiri procesi të shpërndarë globalisht.

"Nuk ka asnjë përgjigje të përgjithshme se cila teknologji e prodhimit ka gjurmën më të ulët të karbonit," thotë Ampower në raportin e saj të ri. Qëndrueshmëria e prodhimit të aditivëve metalikë, pasi gjurma e përgjithshme ndikohet shumë nga lloji i metalit dhe gjeometria e pjesës. Megjithatë, duke krahasuar dy pjesë të ngjashme: 1,000 kllapa të dizajnuara për t'u bluar kundrejt 1,000 kllapa të ngjashme të dizajnuara për t'u printuar 3D, kalkulatori zbuloi se derdhja me rërë kishte emetimet më të ulëta të CO2 kur pjesët janë bërë prej alumini. Por ndryshoni materialin dhe ekuacioni ndryshon. Të njëjtat kllapa të bluara tradicionalisht në titan rezultojnë në nivele të CO2 dy herë më të larta se teknologjitë AM, si p.sh. shkrirja e shtratit me pluhur lazer hetting binder.

Krahasimi i qëndrueshmërisë së AM dhe prodhimit tradicional nuk përfundon kur pjesa prodhohet, argumentojnë shumë në industrinë e printimit 3D. Ka një efekt trokistar me pjesët e prodhuara nga aditivët që mundëson ruajtjen shumë poshtë zinxhirit të vlerës. Merrni parasysh kllapat e përmendura më sipër, të cilat përdoren për aplikime në hapësirën ajrore.

Me pjesët e avionit, pesha shpesh lidhet drejtpërdrejt me konsumin e karburantit dhe, për rrjedhojë, me emetimet e CO2. Teknologjia e printimit 3D mund të krijojë forma të pamundshme me teknologji të tjera duke mundësuar pjesë që përdorin më pak material dhe peshojnë më pak, por janë të barabarta në forcë. Kllapa shembull e AMpower e krijuar për AM të paraqitur më poshtë përdor më pak material sesa versioni i prodhuar në mënyrë konvencionale.

"Ne shpresojmë që kompanitë do ta përdorin mjetin për të optimizuar proceset dhe pjesët e tyre drejt gjurmës së ulët të karbonit," thotë Matthias Schmidt-Lehr, partneri menaxhues i Ampower. "Gjithashtu, duhet të sjellë qartësi në lidhje me çështjen, ku prodhimi i aditivëve mund të kontribuojë në një gjurmë më të ulët dhe ku teknologjitë tradicionale janë më efikase."

Sipas Ampower, një kursim i peshës prej 1 kg në një avion përkthehet në një kursim vjetor prej 2,500 litra vajguri, dhe, duke supozuar një jetëgjatësi 20-vjeçare të një avioni, kjo rezulton në kursime deri në 126,000 kg CO2. “Kursime të ngjashme mund të bëhen për shumë aplikacione të tjera, të tilla si motorët, pompat ose turbinat, ku reduktimi i peshës ose rritja e performancës kanë një ndikim të madh në emetimin në përdorim,” thotë Schmidt-Lehr.

Kur vlerësohet prodhimi i aditivëve si një fitore e qëndrueshme për prodhimin, është këtu, në aplikacionet e përdorimit përfundimtar, ku teknologjia mund të shkëlqejë vërtet. "Kursimet në përdorim të peshës ose modeleve AM të optimizuara me efikasitet mund të jenë shumë më të mëdha se emetimi nga vetë prodhimi i pjesëve," thotë Ampower në raportin e tij të fundit. "Megjithatë, kursimet në përdorim, nëse ekzistojnë, varen fuqimisht nga aplikacioni."

Përveç dizajnit të tyre me peshë më të lehtë dhe konsolidimit të pjesëve, gjë që rrit efikasitetin, fakti që pjesa më e madhe e pjesëve të prodhuara në mënyrë shtesë prodhohen në vend, duke eliminuar transportin dhe emetimet e lidhura me to, është një tjetër pikë e të dhënave në favor të AM. Ekziston edhe praktika në zhvillim e mbajtjes së inventarit të pjesëve rezervë në format dixhital të gatshëm për t'u printuar 3D sipas kërkesës sipas nevojës, në vend të pjesëve fizike të vendosura në magazina.

Duke parë përpara, Ampower thotë se rritja e normave të riciklimit në prodhimin e lëndëve të para dhe teknologjitë e reja të prodhimit të pluhurit metalik nga materiali 100% i ricikluar do të kenë një ndikim të rëndësishëm në reduktimin e gjurmës së CO3 të printimit 2D edhe më tej.