持続可能性のために3Dプリントを使用する5つの革新的な方法

アディティブマニュファクチャリングは、3D印刷とも呼ばれ、通常、プラスチックと金属粉末を組み合わせた製造技術です。家具から人体のパーツまで、すべての3D印刷プロジェクトはグラフィックデザインとして始まり、堅実な製品になります。過度のエネルギー消費や生成される有毒な副産物などの3D印刷の環境上の欠点にもかかわらず、企業は新しいテクノロジーと環境に優しい材料とのバランスを見つけています。

3Dプリントの持続可能性の目標

アディティブマニュファクチャリング（AM）の普及に伴い、企業は、より持続可能な材料を使用しながら、コスト削減と効率を維持する方法を見つけるために、製造方法を再検討しています。環境規制に対応して、企業は現在、取り組みを導くための持続可能性の目標を持っています。

• サーキュラーエコノミーを維持し、材料や製品を可能な限り何度も再利用できるようにします。
• 最終的に埋め立て地、海、焼却炉に捨てられるプラスチック廃棄物とゴミのサイクルを終わらせます。
• 材料の輸送を最小限に抑えることで二酸化炭素排出量を削減します。

環境にやさしい慣行へのこの取り組みは、成功した実行可能な解決策につながりました。 AM企業が持続可能性への取り組みに貢献している方法は次のとおりです。

1。プラスチック廃棄物の削減

残念ながら、プラスチック製品の大部分は、世界中の私たちの海に行き着きます。この汚染に対抗する1つの方法は、プラスチック廃棄物を減らすことです。 3D印刷のレイヤーごとの適用方法のおかげで、最小限の量の材料のみが使用され、トリミングは必要ありません。サブトラクティブ加工法とは異なり、3D印刷では、中央に中空のスペースが残るか、材料を除去したり無駄にしたりする必要のないデザインが残ります。したがって、プラスチックの消費量が減り、廃棄されるスクラップも減ります。

2。生分解性材料の使用

現在、バイオベースの原材料は3D印刷プロセスで使用されています。一般的な物質の1つは、PLAと呼ばれる生分解性の植物ポリマーです。これは多くの場合トウモロコシから作られますが、木材、大豆、海藻、藻類も含まれる場合があります。 MITのMediatedMatterGroupによる水性ポリマーの最近の進歩には、セルロースや炭酸カルシウムなどの他の天然成分が組み込まれています。

生分解性材料を使用して製品を製造している別の会社は、インドを拠点とするSpectaliteです。農業廃棄物と製造用の再生可能資源を組み合わせたSpectaliteのバイオ複合材料は、包装から自動車、マテリアルハンドリング、家庭用品、家具まで、さまざまな産業に使用されています。

3。プラスチックのリサイクル

AMの持続可能性を促進するもう1つのオプションは、廃棄されたプラスチック製品をリサイクルするか、工場からのプラスチックスクラップを再利用することです。これを行う1つの方法は、元のポリマー繊維よりもさらに強力な新しいポリマーフィラメントを作成することです。現在、洗浄および細断された熱可塑性プラスチックを再利用する機械があります。次に、小片が押出機を通過して、新しいリサイクルフィラメントが作成されます。

たとえば、ギリシャのテッサロニキに旅行する場合、コミュニティ全体に配置された3Dプリントの屋外用家具を見つけることができます。市のゼロウェイストラボと協力して、ニューローの研究および設計グループはプラスチックのリサイクルプロジェクトを開始しました。彼らは市民にリサイクルのためにプラスチック製品を預けるように勧め、それから研究室は集められたプラスチックから3Dプリントされた家具を製造しました。テッサロニキの家具に加えて、TheNewRawは貝殻や食器の製造にも再生プラスチックを使用しています。

4。排出量の削減

多くの場合、製品は、パッケージングまたは他の最終用途のために他の施設に出荷する必要があります。メーカーが1つの施設で生産プロセスを完了できれば、資材の輸送の必要性が減ります。トラックや飛行機での移動が減り、排気ガスの排出量と二酸化炭素排出量が削減されます。また、リモートアクセスにより、3Dデザインを電子メールで送信するのがより便利になり、道路を移動する必要がなくなります。

建設研究者は、セメントの有害な二酸化炭素排出量を理由に、セメントを環境に有害であると見なしています。セメントの代替品として、eCO2Blocksと呼ばれるポルトガルの会社がカーボンネガティブ舗装ブロックを製造しています。 eCO2Blocksは、天然資源を使用する代わりに、非飲料水、二酸化炭素吸収技術、および産業廃棄物の組み合わせを使用します。

5。生態系の保全

地球温暖化の結果、自然のサンゴ礁は世界中で劣化しています。 3D印刷の助けを借りて、フランスとオーストラリアの研究者はプラスチックリーフを作成することができます。人工魚礁は自然のサンゴ礁の隣に設置されており、サンゴ礁の自然の再生と回復を促しています。

AMのリサイクルは、海洋に浮遊するプラスチックごみの排除にも役立っています。たとえば、New Rawは、水生種を捕獲して殺す放棄された漁網を収集します。その後、ネットはリサイクルされて、新しい3Dプリントされたプラスチック製品が作成されます。

結論

専門家は、積層造形技術としても知られる3D印刷が進化し、最終的には従来の材料処理ツールに加わるか、それに取って代わると予測しています。その間、研究者は3Dプリントを経済的で持続可能な手順にするためのより多くの解決策を見つけています。材料の製造方法は、削減、再利用、リサイクルの3つのRを念頭に置いて変化しているため、企業は環境規制に準拠するだけでなく、高品質で環境に優しい製品を提供できます。