Czy druk 3D jest ekologiczny?

Dwie rzeczy są coraz popularniejsze: zmiany klimatyczne i drukarki 3D w domu. Z tego powodu możesz się zastanawiać, czy drukowanie 3D jest przyjazne dla środowiska?

Przy dużej ilości plastiku i drukarkach, które działają przez wiele dni, jest mało prawdopodobne, aby drukowanie 3D było dobre dla środowiska.

Jednak możesz być zaskoczony tym, jak drukowanie 3D wypada w porównaniu ze starymi metodami produkcji i być szczęśliwym, słysząc, że dostępne są opcje bardziej przyjazne dla środowiska.

Jaki jest więc wpływ drukowania 3D na środowisko i czy kiedykolwiek może być przyjazne dla środowiska?

Po pierwsze: co to jest drukowanie 3D?

Druk 3D to proces wytwarzania przyrostowego który buduje obiekt warstwa po warstwie, aż do ukończenia gotowego produktu.

Różni się to od produkcji subtraktywnej, która zaczyna się od, powiedzmy, drewnianego bloku i sprowadza go do końcowego produktu, na przykład drewnianej łyżki.

Jedną z zalet drukowania 3D jako procesu addytywnego jest mniejsza ilość odpadów. Zamiast zaczynać od bloku materiału, zaczynasz od zera, używając tylko niezbędnej ilości do wykonania przedmiotu.

To sprawia, że ​​druk 3D jest dobrym wyborem do produkcji przedmiotów i pozornie bardziej przyjazną dla środowiska opcją.

Czy powinieneś drukować w 3D?

Cała ta rozmowa o produkcji brzmi tak, jakbyśmy produkowali masowo obiekt, prawda?

Jednak ta technologia jest wykorzystywana przez projektantów hobbystów i twórców, którzy uwielbiają budować przedmioty DIY w swoich domach.

Dzięki drukowaniu 3D możesz wydrukuj pamiątki z ulubionego programu telewizyjnego lub wydrukować obudowę komputera, dzięki czemu jest to niesamowicie ekscytująca technologia. Jeśli brzmi to użytecznie lub po prostu zabawne, możesz zacząć od tego przyjazny dla początkujących przewodnik po drukowaniu 3D.

Ale pamiętaj, że teraz wprowadzasz w świat plastikowe przedmioty, które wcześniej nie istniały, a wraz z tą mocą wiąże się odpowiedzialność.

Pierwszym krokiem jest rozpoczęcie od zapoznania się ze swoimi materiałami.

Wypełnijmy teraz rodzaje włókien

Istnieje kilka różnych typów drukarek i materiałów 3D. Aby zawęzić temat, porozmawiamy o jednym z najpopularniejszych wyborów: modelowaniu osadzania topionego lub częściej określanym jako FDM.

Złą wiadomością jest to, że drukowanie 3D wykorzystuje plastikowy materiał filamentowy do drukowania obiektów, a dwa główne używane typy to ABS (akrylonitryl-butadien-styren) i PLA (kwas polimlekowy).

Dobrą wiadomością jest to, że nie są tworzone tak samo, a szybkie porównanie ich cech pokaże, która z nich ma mniejszy wpływ na środowisko.

ABS

- Produkt na bazie ropy naftowej (tworzywo sztuczne na bazie oleju)

-Odporność na wysoką temperaturę

- Mocny i trwały

- Uwalnia toksyczne opary

-Nie ulega degradacji

- Nie nadaje się do recyklingu

PLA

- Termoplastik na bazie kukurydzy

-Odporność na niskie temperatury

- Nie wydziela oparów

- Nie nadaje się do trwałych części

- Z czasem ulega biodegradacji

- Recykling

Być może zauważyłeś, że jeden z dwóch tworzyw sztucznych nadaje się do recyklingu i na szczęście dla nas jest to najczęściej używany filament do drukowania 3D: PLA.

Wybór filamentu ma znaczenie

Ponieważ PLA jest wytwarzany z odnawialnego źródła, które zwykle pochodzi z kukurydzy, ma przyjazną dla środowiska cechę, że nadaje się do recyklingu i biodegradacji.

Nie można tego powiedzieć o termoplastycznym ABS na bazie oleju, który nie podlega recyklingowi i nie ulega degradacji.

To może sprawić, że będziesz się zastanawiać, dlaczego ktokolwiek miałby w ogóle wybrać filament ABS. Cóż, sprowadza się to do jego właściwości wytrzymałości i trwałości, które w porównaniu z PLA będą znacznie trwalsze przez całe życie obiektu.

Pomyśl o LEGO: prawdopodobnie nadal masz gdzieś pudełko tych maleńkich plastikowych klocków, nadal w idealnym stanie. To dlatego, że jest wykonany z tworzywa ABS i jest wystarczająco mocny, aby wytrzymać bardzo długo.

Tak więc z tych dwóch opcji PLA ma właściwości bardziej przyjazne dla środowiska, ale poza tworzywami sztucznymi jest więcej do rozważenia.

A co ze zużyciem energii?

Drukowanie 3D wymaga czasu; mówimy o ponad kilku godzinach i nawet kilku dniach na wydrukowanie jednego przedmiotu.

Na przykład ten mały figurka owiec wydrukowanie zajmie nieco ponad 2 godziny, podczas gdy to lampa księżycowa odlicza co najmniej 3 dni, podczas których drukarka będzie działać przez cały czas. Brzmi jak dużo mocy, prawda?

Pomimo wydłużonego czasu drukowania, z przyjemnością dowiesz się, że koszt eksploatacji drukarki 3D nie spowoduje ekstremalnie wysokich rachunków za prąd.

W dużej mierze zależy to od mocy drukarki i temperatury wymaganej przez projekt. Na przykład Flashforge Creator Procan kosztuje około trzech centów za godzinę, podczas gdy Monoprice Mini Delta może kosztować zaledwie jeden cent za godzinę.

Wszystko to wydaje się rozsądne, ale w kontekście innych procesów produkcyjnych, takich jak druk atramentowy lub frezowanie maszynowe, drukarki 3D faktycznie zużywają więcej energii. Jak wspomnieliśmy wcześniej, drugą stroną jest to, że drukowanie 3D nie marnuje prawie tyle surowców.

Tak czy inaczej, chociaż uruchomienie drukarki 3D może nie kosztować dużo pieniędzy, świadomość zużycia energii i oszczędzanie energii elektrycznej jest ogólnie lepsza dla naszego środowiska.

Utrzymywanie aktualnego zużycia energii

Większość energii zużywanej w druku 3D pochodzi z podgrzewania dyszy, która topi plastik, a także z podgrzewania podgrzewanego stołu, jeśli taki posiadasz.

Jak widzieliśmy wcześniej, filament PLA topi się w niższym punkcie niż ABS, co wymaga mniejszej mocy do drukowania. Jeśli jednak użyjesz filamentu ABS do swojego obiektu, będziesz potrzebować również łóżka grzewczego, aby zapobiec wypaczeniu, zwiększając dodatkowe wymagania dotyczące ogrzewania.

Wybór filamentu PLA to z pewnością opcja niskoenergetyczna. Mimo to, aby zorientować się, ile energii zużywają Twoje wydruki, powinieneś użyj urządzenia monitorującego energię dla szczegółowego raportu.

Różnice mocy

Zwrócenie uwagi na to, ile watów zużywa twoja drukarka 3D, da ci również wyobrażenie o tym, ile energii zużywa twoja drukarka 3D w porównaniu z innymi opcjami.

Aby zrozumieć, jak drukarki 3D różnią się mocą, możemy porównać dwie wymienione wcześniej drukarki. Niedrogi Monoprince Mini Delta zużywa około 60W podczas procesu drukowania, podczas gdy większy i droższy Flashforge Creator Pro zużywa 250W.

To pokazuje ogromną różnicę między dostępnymi drukarkami 3D, gdy zastanawiasz się, który model może być bardziej przyjazny dla środowiska.

Inną kwestią jest zakup drukarki 3D ze zintegrowanym zamknięciem, które pomoże zapobiec utracie ciepła i jeszcze bardziej obniżyć zużycie energii.

Jeśli jednak nadal martwisz się, ile mocy będzie pobierać Twoja drukarka 3D, warto ją zachować pamiętaj, że w kontekście innych urządzeń elektronicznych nadal jest dość energooszczędny.

Podczas gdy zużycie energii dwóch drukarek 3D, które porównaliśmy wcześniej, wynosi od 0,07 kWh do 0,24 kWh, typowy komputer stacjonarny zużyje około 1,05 kWh, czyli znacznie ponad czterokrotnie więcej.

Życie obiektu

Ustalenie wpływu drukowania 3D jest złożone i zależy od więcej niż jednego czynnika, ale jedną prostą rzeczą, o której należy pamiętać, jest „Jak długo wytrzyma mój obiekt?”

Tworzenie przedmiotów, które są celowe i prawdopodobnie będą przechowywane przez wiele lat, pomoże uniknąć niepotrzebnego lądowania plastiku w ziemi. Łatwo o tym zapomnieć, gdy do wydrukowania są tysiące fajnych i estetycznych projektów.

Myśląc o swoim następnym obiekcie wydrukowanym w 3D, zacznij od pytania, czy jest to przedmiot, który chcesz przechowywać przez długi czas lub alternatywnie, jeśli można go poddać recyklingowi, zmienić przeznaczenie lub oddać, jeśli już nie chcesz to.

Czy drukowanie 3D jest przyjazne dla środowiska?

Ogólnie rzecz biorąc, wykorzystanie tworzyw sztucznych, zużycie energii przez drukarki i możliwość wystąpienia zwarcia na obiekcie żywotność produktu oznacza, że ​​ostatecznie druk 3D nie jest całkowicie przyjazny dla środowiska — ale zdecydowanie zmierza w dobrym kierunku kierunek.

Wybór materiału odnawialnego, takiego jak PLA, jest lepszą opcją do recyklingu, podczas gdy postępy w technologii druku 3D z czasem pozwolą na produkcję maszyn, które zużywają mniej energii. W procesie wytwarzania przyrostowego marnuje się również znacznie mniej materiału niż poprzednie metody produkcji, co czyni go opłacalną innowacją.

Wraz z bardziej świadomymi ekologicznie projektantami i twórcami, zaczynamy widzieć głowicę drukującą 3D w pozytywnym kierunku.

6 najlepszych miejsc do wyszukiwania modeli do druku 3D

Chcesz znaleźć najlepsze modele 3D do wydrukowania? Oto niektóre z najlepszych stron internetowych, w których można ich szukać.

Czytaj dalej

O autorze