增材製造:可持續的選擇

概述

可持續性已經成為商業的首要任務。公司正在尋找一種方法來增加他們的日常業務運作中的可持續性選擇。但是，一個專注於製造業的企業究竟如何使其運營更可持續、更環保、更循環呢?答案很可能在於增材製造——工業規模的3D打印。與傳統的減法製造工藝相比，增材製造提供了許多獨特的優勢，這些優勢與更可持續的製造工藝相關聯。

生產過程

與傳統的減法製造技術相比，增材製造在用聚合物或金屬打印機製造零件的生產過程中具有明顯的材料優勢。與傳統減法製造工藝相比，增材製造生產過程的效率的標準例子是航空零部件生產。

在航空航天領域，由於所需部件的性質以及這些部件的嚴格程度和標準要求，部件製造可能是一個漫長而昂貴的過程。在傳統的減法製造過程中，通過銑削工作，一塊棒材的庫存可以減少高達95%。這一過程需要幾個小時，每件材料隻加工一種成分，可能需要多台機器同時運行以滿足生產需求。增材製造極大地改變了這個公式。增材製造不是從航空航天零件的基礎零件開始，而是從金屬動力開始。然後，這些粉末被放入機器中，要麼被激光射入，要麼被渲染成熔化的金屬，然後滴灌，像熔融沉積建模打印機一樣，通過定向能沉積(DED)的過程一層一層地組裝零件。還有粘合劑噴射，這涉及到噴粉與膠水，然後放入燒結爐成為一個零件。

這樣做有三個好處。實例部分減少了材料支出。不需要運輸一段棒材，然後從其中磨出90 - 95%的基材，添加劑可以隻需要完成最終產品所需的基材。增材製造也能增加產量。五軸或六軸數控機床一次隻能加工一個零件。根據添加機的建造腔的大小，可以同時打印多個部件，一層一層。最後，零件的設計可以適應印刷的方式，傳統的減法過程不能完成。再次引用航空航天部分，利用增材製造設計(DfAM)和生成設計，一個部分或一個零件係列可以更高效地合並到一個部分，哪一個可能具有內部有機結構，這是不可能通過傳統的減法過程產生的。

通過有效的操作，建立量的優勢，以及通過傳統減法過程無法實現的設計選擇的能力，增材製造具有獨特的生產過程優勢，可以更好地滿足企業的可持續生產需求。

材料回收

雖然增材製造比傳統的減法製造有更清晰、更可持續的生產過程，但它具有可持續優勢的另一個領域是所使用的粉末或燈絲。如前所述，3D打印允許最低的材料支出，這導致需要更少的整體回收，因為在這個過程中產生的廢物不一定有那麼多。

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關鍵詞:增材製造，3D打印，可持續性，回收，ARC顧問團