Onko 3D-tulostus ympäristöystävällinen?

Kaksi asiaa ovat nousussa: ilmastonmuutos ja 3D-tulostimet kotona. Tämän vuoksi saatat ihmetellä, onko 3D-tulostus ympäristöystävällinen?

Koska mukana on paljon muovia ja tulostimia, jotka toimivat päiviä kerrallaan, on epätodennäköistä, että 3D-tulostus olisi hyvä ympäristölle.

Saatat kuitenkin yllättyä siitä, kuinka 3D-tulostus on verrattavissa vanhoihin valmistusmenetelmiin, ja olla iloinen kuullessani, että saatavillasi on myös ympäristöystävällisempiä vaihtoehtoja.

Joten, mitkä ovat 3D-tulostuksen ympäristövaikutukset, ja voiko se koskaan olla ympäristöystävällistä?

Ensinnäkin: Mitä on 3D-tulostus?

3D-tulostus on additiivinen valmistusprosessi joka rakentaa objektin kerros kerrokselta, kunnes valmis tuote on valmis.

Tämä eroaa vähentävästä valmistuksesta, joka alkaa vaikkapa puupalikalla ja pilkotaan sen lopputuotteeseen, ehkä puulusikkaan.

Yksi 3D-tulostuksen eduista lisäaineena on se, että jätettä syntyy vähemmän. Sen sijaan, että aloittaisit materiaalilohkolla, aloitat tyhjästä ja käytät vain tarvittavaa määrää esineen valmistamiseen.

Tämä tekee 3D-tulostuksesta älykkään vaihtoehdon esineiden tuottamiseen ja näennäisesti ympäristöystävällisemmän vaihtoehdon.

Pitäisikö sinun olla 3D-tulostus?

Kaikki tämä valmistuksesta puhuminen kuulostaa siltä kuin olisimme massatuotannossa esinettä, eikö niin?

Tätä tekniikkaa käyttävät kuitenkin harrastussuunnittelijat ja -tekijät, jotka rakastavat rakentaa itse-esineitä kodeistaan.

3D-tulostuksen avulla voit tulostaa matkamuistoja suosikki-TV-ohjelmastasi tai tulostaa tietokoneen kotelon, mikä tekee siitä uskomattoman jännittävän tekniikan. Jos tämä kuulostaa hyödylliseltä tai vain hauskalta, voit aloittaa tämän aloittelijaystävällinen opas 3D-tulostukseen.

Mutta muista, että nyt tuot maailmaan muoviesineitä, joita ei ennen ollut olemassa, ja tämän voiman myötä tulee vastuu.

Ensimmäinen askel on aloittaa tutustumalla materiaaleihin.

Katsotaanpa filamenttityyppejä

3D-tulostimia ja materiaaleja on useita erilaisia. Tarkennuksen tarkentamiseksi puhumme yhdestä suosituimmista vaihtoehdoista: sulatepinnoitusmallinnus tai yleisemmin FDM.

Huono uutinen on, että 3D-tulostuksessa käytetään muovifilamenttimateriaalia esineiden tulostamiseen, ja kaksi pääasiallista tyyppiä ovat ABS (akrylonitriilibutadieenistyreeni) ja PLA (polymaitohappo).

Hyvä uutinen on, että niitä ei ole luotu samanlaisiksi, ja niiden ominaisuuksien nopea vertailu paljastaa, kumpi on vähemmän ympäristövaikutteinen.

ABS

- Öljyjohdannainen (öljypohjainen muovi)

- Kestää korkeita lämpötiloja

- Vahva ja kestävä

- Vapauttaa myrkyllisiä huuruja

- Ei hajoa

- Ei kierrätettävää

PLA

- Maissipohjainen kestomuovi

- Alhaisen lämpötilan kestävyys

- Ei vapauta höyryjä

- Ei sovellu kestäville osille

- Biohajoava ajan myötä

- Kierrätettävä

Olet ehkä huomannut, että toinen kahdesta muovista on kierrätettävää, ja onneksi se on 3D-tulostukseen eniten käytetty filamentti: PLA.

Filamentin valinnalla on väliä

Koska PLA on valmistettu uusiutuvasta lähteestä, joka on yleensä peräisin maissista, sen ympäristöystävällinen piirre on kierrätettävä ja biohajoava.

Tätä ei voida sanoa öljypohjaisesta termoplastisesta ABS: stä, jota ei voida kierrättää eikä se ole hajoava.

Tämä saattaa saada sinut ihmettelemään, miksi kukaan valitsisi ABS-filamentin. No, se johtuu sen lujuuden ja kestävyyden ominaisuuksista, jotka PLA: han verrattuna ovat paljon kestävämpiä koko esineen käyttöiän ajan.

Ajattele LEGOa: sinulla on luultavasti vielä jossain laatikko niitä pieniä muovipalikoita, jotka ovat edelleen täysin käyttökunnossa. Tämä johtuu siitä, että se on valmistettu ABS-muovista ja on tarpeeksi vahva kestämään erittäin pitkään.

Joten kahdesta vaihtoehdosta PLA: lla on ympäristöystävällisempiä ominaisuuksia, mutta muovia lukuun ottamatta, on enemmän harkittavaa.

Entä virrankulutus?

3D-tulostus vie aikaa; puhumme yli useista tunteista ja jopa useista päivistä yhden objektin tulostamiseen.

Esimerkiksi tämä pieni lampaan hahmo tulostaminen kestää hieman yli 2 tuntia, kun taas tämä kuun lamppu alkaa vähintään 3 päivää, jolloin tulostimesi on käynnissä koko ajan. Kuulostaa suurelta teholta, eikö?

Pitkittyneistä tulostusajoista huolimatta tulet iloiseksi tiedosta, että 3D-tulostimen käyttökustannukset eivät jätä sinulle erittäin korkeita sähkölaskuja.

Se riippuu suurelta osin tulostimesi tehosta ja suunnittelusi vaatimasta lämpötilasta. Esimerkiksi Flashforge Creator Procanin käyttö maksaa noin kolme senttiä tunnissa, kun taas Monoprice Mini Delta voi maksaa vain yhden sentin tunnissa.

Tämä kaikki vaikuttaa järkevältä, mutta muiden valmistusprosessien, kuten mustesuihku- tai konejyrsinnän, yhteydessä 3D-tulostimet kuluttavat itse asiassa enemmän virtaa. Kuten aiemmin mainitsimme, kääntöpuolena on, että 3D-tulostus ei hukkaa läheskään yhtä paljon raaka-ainetta.

Joka tapauksessa, vaikka 3D-tulostimen käyttäminen ei välttämättä maksa paljon rahaa, energiankulutuksen tiedostaminen ja sähkön säästäminen on yleisesti ottaen parempi ympäristöllemme.

Pysy ajan tasalla energiankäytöstäsi

Suurin osa 3D-tulostuksessa käytetystä energiasta tulee muovia sulattavan suuttimen lämmittämisestä ja lisäksi mahdollisen lämmitetyn tulostusalustan lämmittämisestä.

Kuten näimme aiemmin, PLA-filamentti sulaa alemmassa pisteessä kuin ABS, mikä vaatii vähemmän tehoa tulostamiseen. Jos kuitenkin käytät esineessäsi ABS-filamenttia, tarvitset myös lämmityspedin vääntymisen estämiseksi, mikä lisää lämmitysvaatimuksia.

PLA-filamentin valitseminen on varmasti vähän energiaa kuluttava vaihtoehto. Sinun pitäisi kuitenkin saada käsitys siitä, kuinka paljon virtaa tulostesi kuluttavat käytä energianvalvontalaitetta yksityiskohtaista raporttia varten.

Tehoerot

Kun kiinnität huomiota siihen, kuinka monta wattia 3D-tulostimesi käyttää, saat myös käsityksen siitä, kuinka paljon energiaa 3D-tulostimesi käyttää muihin vaihtoehtoihin verrattuna.

Ymmärtääksemme, kuinka 3D-tulostimet eroavat teholtaan, voimme verrata kahta aiemmin mainittua tulostinta. Edullinen Monoprince Mini Delta käyttää tulostusprosessin aikana noin 60 wattia, kun taas suurempi ja kalliimpi Flashforge Creator Pro käyttää 250 wattia.

Tämä osoittaa valtavan eron käytettävissäsi olevien 3D-tulostimien välillä, kun harkitset, mikä malli voisi olla ympäristöystävällisempi.

Toinen harkinnanvarainen asia on ostaa 3D-tulostin, jossa on integroitu suljin, joka auttaa estämään lämmön hukkaa ja alentaa energiankulutustasi entisestään.

Jos olet edelleen huolissasi siitä, kuinka paljon 3D-tulostimesi kuluttaa virtaa, se kannattaa kuitenkin säilyttää Muista, että kun se laitetaan muiden elektronisten laitteiden kontekstiin, se on silti melko energiatehokas.

Vaikka kahden aiemmin vertailemamme 3D-tulostimen energiankulutus vaihtelee välillä 0,07 kWh - 0,24 kWh, tyypillinen pöytätietokone kuluttaa noin 1,05 kWh, reilusti yli neljä kertaa enemmän.

Objektielämä

3D-tulostuksen vaikutuksen selvittäminen on monimutkaista ja riippuu useammasta kuin yhdestä tekijästä, mutta yksi yksinkertainen asia, joka on pidettävä mielessä, on: "Kuinka kauan objektini kestää?"

Tarkoituksenmukaisten ja todennäköisesti vuosia säilytettävien esineiden luominen auttaa estämään muovin joutumisen tarpeettomasti maahan. Se on helppo unohtaa, kun tulostettavana on tuhansia siistejä ja esteettisiä malleja.

Kun mietit seuraavaa 3D-tulostettua esinettäsi, aloita kysymällä itseltäsi, haluatko tämän tuotteen säilyttää pitkään tai vaihtoehtoisesti, jos se voidaan kierrättää, käyttää uudelleen tai antaa pois, jos et enää halua se.

Joten onko 3D-tulostus ympäristöystävällinen?

Kaiken kaikkiaan muovien käyttö, tulostimien virrankulutus ja esineen mahdollisuus oikosulkuun Tuotteen käyttöikä tarkoittaa, että 3D-tulostus ei loppujen lopuksi ole täysin ympäristöystävällistä – mutta se on ehdottomasti oikealla tiellä. suunta.

Uusiutuvan materiaalin, kuten PLA: n, valitseminen on parempi vaihtoehto kierrätykseen, kun taas 3D-tulostustekniikan edistyminen tuottaa ajan myötä koneita, jotka kuluttavat vähemmän virtaa. Lisäainevalmistusprosessissa kuluu myös paljon vähemmän materiaalia kuin aiemmat valmistusmenetelmät tekivät siitä kannattavan innovaation.

Ympäristötietoisempien suunnittelijoiden ja valmistajien myötä alamme nähdä 3D-tulostuspään positiivisessa suunnassa.

6 parasta paikkaa etsiä 3D-tulostusmalleja

Haluatko löytää parhaat 3D-mallit tulostettaviksi? Tässä on joitain parhaista verkkosivustoista etsiä niitä.

Lue Seuraava

Kirjailijasta