Екологично ли е 3D печатането?

Две неща са във възход: изменението на климата и 3D принтерите в дома. Поради това може би се чудите дали 3D печатът е екологичен?

С много пластмаса и принтери, които работят дни наред, е малко вероятно 3D печатането да е добро за околната среда.

Въпреки това, може да се изненадате как 3D печатането се сравнява със старите производствени методи и да се радвате да чуете, че има по-екологични опции, достъпни за вас.

И така, какво е въздействието върху околната среда от 3D печата и може ли някога да бъде екологично чист?

Първо: Какво е 3D печат?

3D печатът е адитивен производствен процес който изгражда обект слой по слой, докато крайният продукт бъде завършен.

Това е различно от субтрактивното производство, което започва, да речем, с дървен блок и го свежда до крайния му продукт, може би дървена лъжица.

Едно от предимствата на 3D печата като допълнителен процес е, че има по-малко отпадъци. Вместо да започнете с блок материал, започвате от нулата, като използвате само необходимото количество, за да направите обекта.

Това прави 3D печата интелигентен избор за производство на обекти и привидно по-екологичен вариант.

Трябва ли да печатате 3D?

Всички тези приказки за производство звучи сякаш масово произвеждаме обект, нали?

Тази технология обаче се използва от хоби дизайнери и производители, които обичат да изграждат DIY предмети от домовете си.

С 3D печат можете отпечатайте сувенири от любимото си телевизионно предаване или отпечатайте компютърна кутия, което го прави невероятно вълнуваща технология. Ако това ви звучи полезно или просто много забавно, можете да започнете с това удобно за начинаещи ръководство за 3D печат.

Но имайте предвид, че сега носите пластмасови предмети в света, които не са съществували преди, и с тази сила идва отговорността.

Първата стъпка е да започнете с опознаването на вашите материали.

Нека да се запознаем с видовете нишки

Има няколко различни вида 3D принтери и материали. За да стесним фокуса, ще говорим за един от най-популярните избори: моделиране на слято отлагане или по-често наричано FDM.

Лошата новина е, че 3D принтирането използва пластмасови нишки за отпечатване на обекти, а двата основни типа, които се използват, са ABS (акрилонитрил бутадиен стирен) и PLA (полимлечна киселина).

Добрата новина е, че те не са създадени еднакви и едно бързо сравнение на техните черти ще подчертае коя от тях има по-малко въздействие върху околната среда.

коремни мускули

- Продукт от петролни деривати (пластмаса на маслена основа)

- Устойчивост на висока температура

- Здрав и издръжлив

- Освобождава токсични изпарения

- Не се разгражда

- Не подлежи на рециклиране

PLA

- Термопласт на базата на царевица

- Устойчивост на ниски температури

- Не отделя изпарения

- Неподходящ за издръжливи части

- Биоразградим с течение на времето

- Рециклируеми

Може би сте забелязали, че една от двете пластмаси е рециклируема и за щастие за нас това е най-широко използваната нишка за 3D печат: PLA.

Изборът на нишки е важен

Тъй като PLA е произведен от възобновяем източник, който обикновено идва от царевица, той има екологична характеристика, че е рециклируема и биоразградима.

Това не може да се каже за термопластичния ABS на маслена основа, който не може да се рециклира и не е разградим.

Това може да ви накара да се чудите защо някой би избрал ABS нишка на първо място. Е, това се свежда до неговите свойства на здравина и издръжливост, които в сравнение с PLA ще бъдат много по-издръжливи през целия живот на обекта.

Помислете за LEGO: вероятно все още имате кутия с тези малки пластмасови тухлички някъде, все още в перфектно използваемо състояние. Това е така, защото е направен от ABS пластмаса и е достатъчно здрав, за да издържи много дълго време.

Така че, от двата варианта, PLA има по-екологични свойства, но освен пластмасите, има още за обмисляне.

Какво ще кажете за консумацията на енергия?

3D печат отнема време; говорим за повече от няколко часа и до няколко дни за отпечатване на един обект.

Например това малко фигурка на овца ще отнеме малко повече от 2 часа за отпечатване, докато това лунна лампа работи най-малко 3 дни, през които вашият принтер ще работи през цялото време. Звучи като много мощност, нали?

Въпреки продължителното време за печат, ще се радвате да разберете, че разходите за работа с 3D принтер няма да ви оставят с изключително висока сметка за ток.

Това до голяма степен зависи от мощността на вашия принтер и температурата, която изисква вашият дизайн. Например, Flashforge Creator Procan струва около три цента на час за работа, докато Monoprice Mini Delta може да струва само един цент на час за работа.

Всичко това изглежда разумно, но поставени в контекста на други производствени процеси като мастиленоструйно или машинно фрезоване, 3D принтерите всъщност консумират повече енергия. Както споменахме по-рано, обратната страна е, че 3D принтирането не губи почти толкова суровини.

Така или иначе, въпреки че може да не ви струва много пари за стартиране на 3D принтер, осъзнаването на консумацията на енергия и пестенето на електроенергия като цяло е по-добро за нашата околна среда.

Бъдете в крак с потреблението на енергия

По-голямата част от енергията, използвана при 3D печат, идва от нагряване на дюзата, която топи пластмасата, и допълнително от затопляне на отопляемото легло за печат, ако имате такова.

Както видяхме по-рано, PLA нишката се топи в по-ниска точка от ABS, като по този начин изисква по-малко енергия за печат. Въпреки това, ако използвате ABS нишка за вашия обект, ще ви е необходимо и нагревателно легло, за да предотвратите изкривяване, добавяйки допълнителни изисквания за отопление.

Изборът на PLA филамент със сигурност е вариантът с ниска енергия. Все пак, за да получите представа колко енергия консумират вашите отпечатъци, трябва използвайте устройство за наблюдение на енергията за подробен отчет.

Разлики в мощността

Обръщането на внимание на това колко вата използва вашият 3D принтер също ще ви даде представа за това колко енергия използва вашият 3D принтер в сравнение с други опции.

За да разберем как 3D принтерите се различават по мощност, можем да сравним двата принтера, споменати по-рано. Достъпният Monoprince Mini Delta използва около 60 W по време на процеса на печат, докато по-големият и по-скъп Flashforge Creator Pro използва 250 W.

Това демонстрира огромна разлика между наличните за вас 3D принтери, когато обмисляте кой модел може да е по-екологичен.

Друго съображение е закупуването на 3D принтер с интегрирано затваряне, което ще помогне за предотвратяване на загубата на топлина и ще намали допълнително консумацията на енергия.

Ако все още се притеснявате колко мощност ще изразходва вашият 3D принтер, си струва да запазите имайте предвид, че когато се постави в контекста на други електронни устройства, той все още е доста енергийно ефективен.

Докато консумацията на енергия на двата 3D принтера, които сравнихме по-рано, варира от 0,07 kWh до 0,24 kWh, типичен настолен компютър ще използва около 1,05 kWh, много повече от четири пъти повече.

Живот на обекта

Определянето на въздействието на 3D печата е сложно и зависи от повече от един фактор, но едно просто нещо, което трябва да имате предвид, е „Колко дълго ще издържи моят обект?“

Създаването на предмети, които са целенасочени и вероятно ще се съхраняват за години напред, ще помогне да се предпази пластмасата от попадане в земята ненужно. Това е нещо, което лесно се забравя, когато има хиляди готини и естетични дизайни за отпечатване.

Когато мислите за следващия си 3D отпечатан обект, започнете, като се запитате дали това е предмет, който искате съхранявайте за дълго време или алтернативно, ако може да бъде рециклиран, преработен или подарен, ако вече не искате то.

И така, 3D печата е екологичен?

Като цяло, използването на пластмаса, консумацията на енергия на принтерите и възможността обект да има късо съединение животът на продукта означава, че в крайна сметка 3D печатането не е напълно екологично, но определено е насочено вдясно посока.

Изборът на възобновяем материал като PLA е по-добър вариант за рециклиране, докато напредъкът в технологията за 3D печат с течение на времето ще произведе машини, които консумират по-малко енергия. Процесът на адитивно производство също така губи много по-малко материал, отколкото предишните производствени методи, което го прави иновация, която си заслужава.

С по-съзнателни за околната среда дизайнери и производители, ние започваме да виждаме 3D печатащата глава в положителна посока.

6-те най-добри места за търсене на модели за 3D печат

Искате ли да намерите най-добрите 3D модели за печат? Ето някои от най-добрите уебсайтове, за да ги потърсите.

Прочетете Следващото

За автора