Organisationen Additive Manufacturer Green Trade Association (AMGTA) har publicerat sitt första beställda universitetsforskningsarbete om miljöeffekterna av 3d-utskrift i metall.
Handelsgruppen bildades ursprungligen år 2019, med målet att främja fördelarna med tekniken. Grundarna var bland annat Sintavia, Taiyo Nippon Sanso Corporation och QC Laboratories. AMGTA har också ett antal stora namn i branschen som fungerar som deltagande medlemmar, inklusive OEM-tillverkare av 3d-skrivare som EOS, GE Additive och SLM Solutions.
Den något litteraturtunga granskningen har titeln ”State of Knowledge on the Environmental Impacts of Metal Additive Manufacturing” producerades av medförfattare doktor Jeremy Faludi från Delft University of Technology och Corrie Van Sice från Dartmouth College. Granskningen presenterar befintlig akademisk litteratur om teknikens miljöeffekter, jämför den med traditionell produktion samt djupdyker i speciella material.
Miljöpåverkan av 3d-printing i metall
Marknaden för additiv tillverkning i metall uppgår i rapporten att vara värd en miljard dollar år 2020, och väntas växa med 27 procent årligen de kommande åren. Detta trots att det finns en rad undertekniker som driver marknaden framåt, så som SLM, EBM och DED, erbjuder de alla liknande fördelar jämfört med konventionella, subtraktiva och formativa produktionsprocesser. Till exempel en större designfrihet, monteringskonsolidering, lättare delar och en mer kostnadseffektiv produktion (förutsatt att produktionsvolymen ligger under en viss tröskel).
Det viktigaste resultatet i granskningen är att additiv tillverkning i genomsnitt har ett högre koldioxidavtryck per kilo behandlat material än konventionella metoder när enbart den direkta produktionsprocessen tas i beaktning. Dock hade den tillverkade delens geometri en stor inverkan på resultatet. Det är nämligen att föredra att använda en subtraktiv metod för en solid kub och 3d-printing när det gäller ihåliga föremål, rutnät ovh andra geometrier med komplexa krökningar och inre kanaler.
Därför anser författarna att det skulle vara fördelaktigt att definiera en eller flera delar, tillverka dem med olika tekniker för att sedan jämföra vilken teknik som lämpar sig bäst ur en miljöaspekt.
– Ingen förväntade sig att additiv tillverkning av metall skulle vara ett mer hållbart sätt att producera grundläggande metalldelar, på grund av den fokuserade energin som finns i lasersmältning. Men denna teknik bör representera en mer hållbar kurs för produktion av färdiga precisionskomponenter, säger Sherry Handel, vd för AMGTA.
Fortsatta studier väntas
Avslutningsvis skriver författarna i rapporten att ytterligare studier om livscykelbedömning (LCA) krävs för att kvantifiera dessa effekter, som AMGTA planerar att genomföra. Framtida bedömningar bör helst också täcka hela produktens livscykel, eftersom processer som råvaruextraktion, gasförstöring och logistik utan tvekan kommer att ha stor inverkan på koldioxidavtrycket. Mer information om projektet finns i forskningsrapporten här.
Text: Roger Stormo
Översättning: Hanna Jangenfeldt
