Az energiafelhasználás csökkentése 3D nyomtatással
Miért is fontos mérföldkő az additív gyártás az energiafogyasztás csökkentésének szempontjából?
Napjaink rohamosan növekvő energiaárai mellett egyre fontosabb az energiahatékonyság kérdése nemcsak privát, hanem egyre inkább vállalati területen is. Éppúgy, ahogy jobban figyelünk saját fogyasztásunkra, próbálunk minél hatékonyabb és korszerűbb háztartási eszközöket használni, ugyanúgy fontos az ipari területeken is, hogy gépparkunk naprakész legyen és kihasználjuk az új gyártástechnológiák nyújtotta előnyöket.
Ha kifejezetten a gyártásra fókuszálunk, a Michigan-i Technológiai Egyetem tanulmánya szerint például 41-64%-kal kevesebb energiát igényel egy házon belül (vagy regionális szolgáltatónál) alkatrész 3D nyomtatása, mint legyártása hagyományos technológiával, vagy külföldről, netán a Távol-Keletről beszerezni azt. Az additív gyártás nagy előnye továbbá, hogy az átfutási idő hetek és hónapok helyett órákra, napokra rövidül.
Ami a fenntarthatóságot illeti, az additív gyártás csökkentett szén-dioxid kibocsátással jár, különösen, ha forgácsolással vagy öntéssel hasonlítjuk össze. A házon belül, vagy regionálisan legyártott alkatrészekkel globálisan további üzemanyagot és szállítási utakat spórolunk, mely kevesebb költséggel és nem utolsó sorban ez kevesebb környezetszennyezéssel is jár.
Az additív gyártás energiahatékonyabb, mint a hagyományos gyártástechnológiák.
A 3D nyomtatási folyamat lényegesen kevesebb energiát fogyaszt munkadarabonként, mint a hagyományos gyártás. Kevesebb energiára van szükség, ha az alkatrészeket igény szerint nyomtatják, a tárolási költségek csökkennek, és kevesebb munkaerőt kell fordítani a gyorsan nyomtatható alkatrészekre, mintha a folyamat a hagyományos gyártáselőkészítésen és gyártástámogatáson menne keresztül. Az energiacsökkentés a termék teljes életciklusára is kiterjed.
További előnyök:
- Az előgyártás során a 3D nyomtatás drasztikusan csökkenti a szerszámok szükségességét, amelyek előállítása energiaigényes folyamat.
- A gyártás során kevesebb részegységre van szükség, ez pedig csökkenti a termékek tömeggyártásához szükséges összenergiaigényt.
- A 3D nyomtatás lehetővé teszi a hatékony on-demand gyártást, melynek köszönhetően nem kell az alkatrészeket több éven keresztüli tárolni.
A prototípustól a szériagyártásig
A termékfejlesztési folyamatok manapság nagy részben digitálisan történnek. A 3D nyomtatás ehhez kapcsolódva lehetővé teszi, hogy a virtuális modellt akár pár órán belül a kezükben tartsuk, teszteljük. A mérnökök még a gyártás megkezdése előtt felismerhetik, hol hibásodhat meg az alkatrész, ami azt jelenti, hogy kevesebb prototípusra van szükség, és így kevesebb hulladék is keletkezik, a termék viszont jobb, megbízhatóbb lesz.
Ami az alkatrészellátást illeti, a digitális modellek egyszerűen megoszthatók és az alkatrészek így bárhol, bármikor, akár on-demand módon is nyomtathatók – ez nagymértékben csökkenti a szállítási költségeket és a szállításra, tárolásra fordított energiát. A hagyományos gyártás során mind a nyersanyagokat, mind a végtermékeket messzire kell szállítani, ami növeli a szén-dioxid-kibocsátást.
“Már nem kell alkatrészeket szállítanunk. Elég egy fájl a helyszínen gyártandó alkatrészhez. Itt jön szóba a szállítási karbonlábnyom csökkentése, amely a 3D nyomtatás fenntarthatóságának fontos előnyei közé tartozik. Az előgyártás során pedig a 3D nyomtatás nagy mértékben csökkenti a szerszámok szükségességét, amelyek gyártása szintén nagy energiabefektetést igényel.” Nyilatkozta a tanulmány során megkérdezett egyik vezető.
Az optimalizált, anyaghatékony előkészítés legfontosabb eleme az additív gyártás által lehetővé váló generatív tervezés, melynek segítségével az eszközök amellett hogy anyaghatékonyak, a szimulációk segítségével kiküszöbölik az energiaigényes tesztelések és próbálgatások nagy részét, amelyek a hagyományos gyártáshoz szükséges termékek elkészítéséhez nélkülözhetetlenek. A tervezés hatékonysága és a és a szoftverek kritikus szerepet játszanak a környezeti hatások csökkentésében. A szoftverek fejlődésével a mérnökök pár órán belül kézben tartható prototípusokat tervezhetnek és pontosíthatnak, javíthatnak rajtuk, így kikerülve a hibás elemek gyártását. Ez pedig csökkenti az anyagfelhasználást és az alkatrészgyártásra fordított energiát.
Milyen technológiák jöhetnek szóba?
A legelterjedtebb és legköltséghatékonyabb technológiák között szerepek az SLA, SLS és FDM mellett a CFC kompozit technológia, mely folyamatos szálerősítésével akár fémalkatrészek kiváltására is alkalmas lehet. A technológia csúcsát kétség nélkül a fémnyomtatók képviselik, melyek ma már szériagyártásra is alkalmasak. Ezeken kívül ismerünk más, kiegészítő technológiákat is, melyek hasznos kiegészítői lehetnek a 3D nyomtatásnak, ezek közül talán a legfontosabb a 3D szkennelés, mely segítségével nem kell mindent lemodelleznünk, így rengeteg időt és pénzt spórolhatunk.
Szeretné tudni, milyen lehetőséget nyújtanak az additív gyártástechnológiák cége számára?
Forduljon hozzánk bizalommal!
- Additív gyártástechnológiai tanácsadás
- 3D nyomtatás szolgáltatás és bérgyártás
- 3D nyomtatók és 3D szkennerek forgalmazása
- Oktatás és szerviz
3D nyomtatók
3D szkennerek
Support
Vélemény, hozzászólás?