محققان در یک شماره خاص از مجله اکولوژی صنعتی دانشگاه ییل تجزیه و تحلیل بیشتری در مورد عملکرد چاپ سه بعدی بر محیط زیست ارائه دادند.
عملکرد چاپ سه بعدی در محیط زیست
طبق گفته Tim Gutowski، استاد مهندسی مکانیک در موسسه فناوری ماساچوست (MIT)، ” تجزیه و تحلیل کمی از عملکرد محیط زیستی چاپ سه بعدی صورت گرفته است. بخش عمده ای از این بررسی ها فقط بر انرژی مورد استفاده در حین تولید تمرکز کرده است و تاثیرات تولید مواد خام، استفاده از محصول و یا مدیریت زباله را در نظر نگرفته اند. ”
به دنبال پر کردن این شکاف، محققان دانشگاه MIT، دانشگاه ییل و دانشگاه ناتینگهام توصیه می کنند که “هیجان در مورد امکان بهبود چشمگیر محیط زیست باید با شناخت وضعیت تولید افزودنی در حال توسعه تعدیل شود.”
پروفسور گوتوفسکی در ارتباط با ابعاد ویژه زیست محیطی تولید افزودنی و چاپ سه بعدی، دو ویژگی کلیدی از چاپ سه بعدی را جمع آوری کرد که منجر به شهرت این فناوری به عنوان یک تکنولوژی سبز شده است. یکی از این ابعاد کاهش ضایعات تولید افزودنی با استفاده از مواد بازیافت شده در ظرفیت های مورد نظر است که در مقایسه با ساخت کاهشی ضایعات کمتری بر جای می گذارد.
دومین جنبه کلیدی که پروفسور گوتوفسکی بیان کرد، دسترسی راحت به تکنولوژی های چاپ سه بعدی می باشد. این به تولیدکنندگان خصوصی اجازه تولید محصولات در محل را داده و از این طریق نیاز به حمل و نقل محصولات به کاربران نهایی را از بین می برد. این مزایا قبلا توسط انجمن زیست محیطی آلمان Umweltbundesamt (UBA)، به عنوان یک عامل اصلی از فواید سازگار با محیط زیست تولید افزودنی شناخته شده بود.
چاپ سه بعدی و ضایعات تولید افزودنی
پروفسور گوتوفسکی معتقد است که ضایعات چاپ سه بعدی ذاتا صفر نیست زیرا بعضی از تکنولوژی های چاپ سه بعدی در طول تولید نیاز به ساختارهای پشتیبانی دارند. این پشتیبانی ها همیشه نمی توانند دوباره به مواد خام بازگردانی شوند و همچنین مهم است که بررسی کنیم که آیا پلاستیک، فلزات و مواد مخلوط مورد استفاده در قطعات تولید شده با تولید افزودنی می توانند بازیافت شود؟
علاوه بر این، مقالات موجود در مجله نشان می دهد که چاپ سه بعدی بر اساس تقاضا و نمونه سازی سریع دارای پتانسیل افزایش چشمگیر حذف محصولات مصرفی است. امکان سفارشی سازی تمامی محصولات از شخصیت های کارتونی چاپ سه بعدی شده تا قاب های موبایل چاپ سه بعدی وجود دارد و استفاده از پلاستیک را افزایش می دهد. با این حال مواد نوآورانه مانند PLA، تولید شده از الیاف فیبر و تخریب پذیر با باکتری ها، با این مصرف مبارزه می کند.
مواد قابل چاپ سه بعدی و محیط زیست
نام گذاری ترکیبات آلی فرار (VOCs) که عمدتاَ در فرایندهای چاپ سه بعدی در صنعت وجود دارند، در این مجله و همچنین مطالعه UBA با عنوان “محصولات دو جانبه مضر” نگرانی هایی را به وجود آورده است. از طرف دیگر یافته های یک گزارش تحقیقاتی دو ساله از سازمان علمی ایمنی جهانی UL نشان داده است که قرار گرفتن در معرض ذرات و ترکیبات آلی فرار تولید شده توسط فرآیندهای چاپ سه بعدی درهنگام استفاده از اقدامات احتیاطی مناسب، کم است.
علاوه بر این، پروفسور گوتوفسکی در بررسی این تحقیق خاطرنشان ساخت که “دانشمندان همچنین شروع به بررسی تاثیرات قرار گرفتن در معرض آلودگی ذرات پلاستیکی کوچک و خطرات ایمنی در هنگام استفاده از ماشین آلات تولید افزودنی کرده اند”.
یک روش تولید تکمیلی زیست محیطی
با بازتاب این تحقیق، پروفسور گوتوفسکی دوباره بر توانایی های نوآورانه و ایجاد قطعات سبک وزن با استفاده از تکنولوژی چاپ سه بعدی در حالی که آسیب های غیر مستقیم آن بر محیط زیست در حال برطرف شدن است تاکید کرد. این به دلیل وجود فرایندهای تولید سنتی اضافه (مانند ماشینکاری CNC) مورد نیاز برای تولید محصولات سه بعدی کاربردی است.
“تولید افزایشی یک تکمیل کننده فرایند تولید سنتی است، نه جایگزینی برای آنها.”
در حالی که برخی از کاربردهای چاپ سه بعدی ممکن است از نظر محیط زیستی مطلوب نباشند، فرصت های زیادی برای بهبود وجود دارد که هنوز دنبال نشده است. اولین گام تحقیقات بیشتر در مورد اثرات زیست محیطی این فناوری بررسی اثرات تولید مواد مورد استفاده در چاپ سه بعدی، نحوه استفاده از محصولات چاپ سه بعدی شده و ضایعات تولید شده می باشد.
این مجله به دنبال نسخه ویژه قبلی “مجله اکولوژی صنعتی”، یک مجله علمی تولید شده توسط مرکز اکولوژی صنعتی (CIE) در دانشکده جنگلداری و محیط زیست ییل (F & ES) است که در آن چرخه عمر محصول، مصرف انرژی فرایند، مزایای پایدار و ملاحظات بهداشتی و ایمنی در تولید افزودنی بررسی می شود.
موضوع ویژه درباره ابعاد زیست محیطی تکنولوژی ساخت افزایشی و مجله چاپ سه بعدی توسط رید لیفست (YALE)، مارتین بامرز (دانشگاه ناتینگهام)، ویلیام فلانگان (AspireSustainability)، تیم گوتوفسکی (MIT) و جوست دوفلو و کارل کیلن (KU Leuven) ویرایش شده است.
منبع: https://3dprintingindustry.com/
در صورت تمایل میتوانید فایل PDF این مقاله را در قسمت زیر دانلود و با ذکر منبع مورد استفاده قرار دهید.
تهیه و تنظیم از: پرینتر سه بعدی آیدیزاین
ثبت ديدگاه