Экологична ли 3D-печать?

Растут две вещи: изменение климата и домашние 3D-принтеры. Из-за этого вы можете задаться вопросом, является ли 3D-печать экологически чистой?

С учетом большого количества пластика и принтеров, которые работают по несколько дней, маловероятно, что 3D-печать полезна для окружающей среды.

Однако вы можете быть удивлены тем, насколько 3D-печать сравнивается со старыми методами производства, и будете рады услышать, что вам доступны более экологичные варианты.

Итак, каково влияние 3D-печати на окружающую среду и может ли она когда-либо быть экологически чистой?

Во-первых: что такое 3D-печать?

3D-печать - это аддитивный производственный процесс который строит объект слой за слоем, пока не будет готов готовый продукт.

Это отличается от субтрактивного производства, которое начинается, скажем, с деревянного бруска и обрезается до конечного продукта, например, деревянной ложки.

Одним из преимуществ 3D-печати как аддитивного процесса является меньшее количество отходов. Вместо того, чтобы начинать с блока материала, вы начинаете с нуля, используя только необходимое количество для создания объекта.

Это то, что делает 3D-печать разумным выбором для производства предметов и, казалось бы, более экологичным вариантом.

Стоит ли вам заниматься 3D-печатью?

Все эти разговоры о производстве звучат так, будто мы производим объект серийно, верно?

Тем не менее, эта технология используется дизайнерами и производителями-любителями, которые любят создавать предметы домашнего обихода прямо у себя дома.

С помощью 3D-печати вы можете распечатать сувениры из любимого телешоу или распечатать корпус компьютера, что делает его невероятно захватывающей технологией. Если это кажется вам полезным или просто забавным, вы можете начать с этого руководство по 3D-печати для начинающих.

Но имейте в виду, что теперь вы приносите в мир пластиковые предметы, которых раньше не было, и с этой силой приходит ответственность.

Первый шаг - это начать со знакомства с вашими материалами.

Давайте поговорим о типах нитей

Есть несколько различных типов 3D-принтеров и материалов. Чтобы сузить фокус, мы собираемся поговорить об одном из самых популярных вариантов: моделирование методом наплавленного осаждения, или более часто называемое FDM.

Плохая новость заключается в том, что в 3D-печати для печати объектов используется пластиковый волокнистый материал, и используются два основных типа: АБС (акрилонитрил-бутадиен-стирол) и PLA (полимолочная кислота).

Хорошая новость заключается в том, что они не созданы одинаковыми, и быстрое сравнение их черт поможет выявить, какая из них оказывает меньшее влияние на окружающую среду.

АБС

- нефтепродукт (пластик на масляной основе)

- Устойчивость к высоким температурам

- Прочный и прочный

- Выпускает токсичные пары

- Не разлагается

- Не подлежит вторичной переработке

PLA

- Термопласт на основе кукурузы

- Низкотемпературная стойкость

- Не выделяет дым

- Не подходит для прочных деталей

- Биоразлагаемый с течением времени

- Подходит для вторичной переработки

Вы могли заметить, что один из двух пластиков пригоден для вторичной переработки, и, к счастью для нас, это наиболее широко используемая нить для 3D-печати: PLA.

Выбор нити имеет значение

Поскольку PLA производится из возобновляемого источника, который обычно поступает из кукурузы, он обладает экологичными свойствами, так как его можно перерабатывать и разлагать микроорганизмами.

Этого нельзя сказать о термопластичном АБС на масляной основе, который не подлежит переработке и не разлагается.

Это может заставить вас задуматься, почему вообще кто-то выбрал нить из АБС-пластика. Что ж, это сводится к его свойствам прочности и долговечности, которые, по сравнению с PLA, будут намного более долговечными в течение всего срока службы объекта.

Подумайте о LEGO: у вас, вероятно, все еще есть коробка с этими крошечными пластиковыми кубиками, все еще в совершенно пригодном для использования состоянии. Это потому, что он сделан из АБС-пластика и достаточно прочен, чтобы прослужить очень долго.

Итак, из двух вариантов PLA имеет более экологичные свойства, но помимо пластика, есть еще кое-что, что нужно учитывать.

А как насчет энергопотребления?

3D-печать требует времени; мы говорим о более чем нескольких часах или нескольких днях для печати одного объекта.

Например, этот маленький фигурка овцы печать займет чуть более 2 часов, в то время как этот лунная лампа работает минимум 3 дня, в течение которых ваш принтер будет работать все время. Похоже на большую мощность, не так ли?

Несмотря на продолжительное время печати, вы будете рады узнать, что стоимость эксплуатации 3D-принтера не приведет к чрезвычайно высокому счету за электроэнергию.

Это во многом зависит от мощности вашего принтера и температуры, необходимой для вашей конструкции. Например, Flashforge Creator Procan стоит около трех центов в час, в то время как Monoprice Mini Delta может стоить всего один цент в час.

Все это кажется разумным, но в контексте других производственных процессов, таких как струйная или машинная фрезеровка, 3D-принтеры фактически потребляют больше энергии. Как мы упоминали ранее, оборотная сторона заключается в том, что 3D-печать не тратит впустую столько сырья.

В любом случае, хотя запуск 3D-принтера может не стоить вам больших денег, осведомленность о потреблении энергии и сбережение электроэнергии в целом лучше для нашей окружающей среды.

Будьте в курсе использования энергии

Большая часть энергии, используемой в 3D-печати, поступает от нагрева сопла, которое плавит пластик, и, кроме того, от нагрева нагретой печатной платформы, если она у вас есть.

Как мы видели ранее, нить PLA плавится при более низкой температуре, чем ABS, поэтому для печати требуется меньше энергии. Однако, если вы используете для своего объекта нить из АБС-пластика, вам также потребуется нагревательная кровать, чтобы предотвратить деформацию, добавляя дополнительные требования к нагреву.

Выбор нити PLA - это, безусловно, вариант с низким энергопотреблением. Тем не менее, чтобы получить представление о том, сколько энергии потребляют ваши отпечатки, вам следует использовать устройство контроля энергии для подробного отчета.

Разница в мощности

Обратите внимание на то, сколько ватт использует ваш 3D-принтер, это также даст вам представление о том, сколько энергии использует ваш 3D-принтер по сравнению с другими вариантами.

Чтобы понять, чем 3D-принтеры различаются по мощности, мы можем сравнить два упомянутых ранее принтера. Доступная по цене модель Monoprince Mini Delta потребляет около 60 Вт в процессе печати, в то время как более крупная и дорогая версия Flashforge Creator Pro потребляет 250 Вт.

Это демонстрирует огромную разницу между доступными вам 3D-принтерами, если подумать, какая модель может быть более экологичной.

Еще одно соображение - покупка 3D-принтера со встроенной крышкой, которая поможет предотвратить потерю тепла и еще больше снизить потребление энергии.

Однако, если вас все еще беспокоит, сколько энергии будет потреблять ваш 3D-принтер, стоит оставить имея в виду, что в контексте других электронных устройств он по-прежнему довольно энергоэффективен.

В то время как энергопотребление двух 3D-принтеров, которые мы сравнивали ранее, колеблется от 0,07 кВтч до 0,24 кВтч, типичный настольный компьютер будет потреблять около 1,05 кВтч, что более чем в четыре раза больше.

Объектная жизнь

Выяснить влияние 3D-печати сложно и зависит от нескольких факторов, но нужно помнить одну простую вещь: «Как долго прослужит мой объект?»

Создание целенаправленных предметов, которые, вероятно, будут храниться на долгие годы, поможет предотвратить ненужное попадание пластика в землю. Это то, о чем легко забыть, когда есть тысячи классных и эстетичных дизайнов для печати.

Размышляя о следующем объекте, напечатанном на 3D-принтере, начните с того, что спросите себя, будет ли это предметом, который вы будете хранить в течение длительного времени или, в качестве альтернативы, если его можно переработать, перепрофилировать или отдать, если вы больше не хотите Это.

Итак, экологична ли 3D-печать?

В целом, использование пластика, энергопотребление принтеров и возможность короткого замыкания объекта. срок службы продукта означает, что в конечном итоге 3D-печать не совсем экологична, но она определенно движется в правильном направлении. направление.

Выбор возобновляемого материала, такого как PLA, является лучшим вариантом для вторичной переработки, в то время как достижения в технологии 3D-печати со временем приведут к созданию машин, потребляющих меньше энергии. Процесс аддитивного производства также требует гораздо меньше отходов, чем предыдущие методы производства, что делает его стоящей инновацией.

С появлением более экологически сознательных дизайнеров и производителей мы начинаем видеть 3D-печатающую головку в положительном направлении.

6 лучших мест для поиска моделей для 3D-печати

Хотите найти лучшие 3D-модели для печати? Вот некоторые из лучших веб-сайтов, на которых их можно найти.

Читать далее

Об авторе