Sản xuất đột phá hướng tới loại bỏ chất thải trong in 3D

Ngày tạo: 24/11/2020 3:50:28 CH

Materialize NV công bố Bluesint PA12, một cải tiến vật liệu giúp in 3D với bột tái sử dụng lên đến 100%. In 3D thường được coi là một công nghệ sản xuất bền vững nhưng một Phân tích Vòng đời mới chỉ ra rằng đối với một loạt lớn các sản phẩm giống hệt nhau, in 3D có tác động môi trường lớn hơn so với công nghệ sản xuất thông thường. Với việc công bố Bluesint PA12, Materialize tạo ra một con đường hướng tới loại bỏ lãng phí trong in 3D.

Fried Vancraen, Giám đốc điều hành của Materialize cho biết: “Nhiều người coi in 3D là một động lực tích cực giúp các công ty hoạt động bền vững hơn. "Tuy nhiên, điều đó đơn giản là chưa đủ. Khi chúng ta bước vào thập kỷ thứ tư của in 3D, câu hỏi đặt ra không phải là liệu in 3D có phải là một công nghệ sản xuất bền vững hay không. Câu hỏi trở thành: chúng ta có thể làm gì để in 3D bền vững hơn?"

Với Laser Sintering, công nghệ in 3D được sử dụng phổ biến thứ hai, có tới 50% bột trở thành chất thải. Tiềm năng tái chế bột đã qua sử dụng bị hạn chế và việc in 3D chỉ với bột đã qua sử dụng sẽ tạo ra các vấn đề về bề mặt khiến đối tượng in 3D không phù hợp với hầu hết các ứng dụng. Hiện tại, Materialize công bố Bluesint PA12, một cải tiến sản xuất giúp bạn có thể in với bột tái sử dụng lên đến 100%, làm tăng đáng kể hiệu quả tài nguyên của Laser Sintering. Để biết thêm thông tin, hãy xem báo cáo của IDTechEx về Thị trường vật liệu in 3D 2020-2030: COVID Edition.

Với Bluesint PA12, bột thường bị lãng phí có thể được tạo ra đời thứ hai để chế tạo các bộ phận mới. Các bộ phận được in Bluesint PA12 có các tính chất cơ học tương tự, cho phép người dùng lựa chọn không chỉ dựa trên các thông số kỹ thuật mà còn dựa trên tác động môi trường.

Jurgen Laudus, Phó Chủ tịch kiêm Tổng Giám đốc Sản xuất Materialize cho biết: “Với Bluesint PA12, chúng tôi có thể giảm đáng kể chất thải bột. "Bluesint PA12 đại diện cho một bước quan trọng trong việc làm cho in 3D bền vững hơn và là một ví dụ về cách chúng tôi trao quyền cho khách hàng của mình để lựa chọn cho sự bền vững."

Giải quyết hiệu ứng "vỏ cam"
Việc tìm kiếm quy trình in 3D bền vững hơn đã bắt đầu cách đây bảy năm trong phòng nghiên cứu Materialize ở Leuven, Bỉ. Vấn đề với Laser Sintering là việc in 3D chỉ sử dụng bột - bột dư từ quá trình in 3D trước đó - tạo ra một vấn đề kết cấu bề mặt được gọi là hiệu ứng "vỏ cam", khiến đối tượng được in phần lớn không thể sử dụng được. Hiệu ứng vỏ cam là do sự co lại xảy ra khi bột nguội đi giữa hai quá trình thiêu kết liên tiếp. Giải pháp hiện nay là trộn bột đã qua sử dụng với bột tươi, rõ ràng là không bền.

Bằng cách sử dụng một máy in 3D với nhiều tia laser, các kỹ sư của Materialize đã có thể sử dụng một tia laser để thiêu kết bột và tia laser thứ hai để giữ cho bột ở trên một ngưỡng nhiệt độ nhất định. Bằng cách ngăn không cho bột nguội đi giữa hai lớp, chúng đã ngăn quá trình co lại gây ra hiệu ứng vỏ cam. Kết quả là một vật thể in có các đặc tính cơ học và hình ảnh tương tự nhưng được in bằng bột tái chế 100%, giảm đáng kể chất thải.

Trong suốt năm 2021, Materialize có kế hoạch có một số máy thiêu kết Laser chạy Bluesint PA12. Chỉ trong giai đoạn khởi động, công ty đặt mục tiêu tái sử dụng hơn 5 tấn nguyên liệu mà thông thường sẽ trở thành chất thải.

Trong ba thập kỷ qua, In 3D đã tự khẳng định mình là một giải pháp sản xuất mạnh mẽ và bền vững, trao quyền cho mọi người thông qua sản xuất địa phương, phi tập trung; cải thiện sức khỏe và hạnh phúc của mọi người thông qua chăm sóc cá nhân hóa và cung cấp quy trình sản xuất ít chất thải hơn thông qua cá nhân hóa hàng loạt và phân phối tối ưu hóa. Do đó, nhiều người coi in 3D là động lực tích cực giúp các công ty hoạt động bền vững hơn. Một cuộc khảo sát của Materialize chỉ ra rằng 76% các nhà sản xuất Trung Quốc nhận thấy rằng in 3D là cách bền vững hơn để sản xuất sản phẩm so với các công nghệ sản xuất thông thường.

BASF và Materialize gần đây đã tiến hành Phân tích Vòng đời (LCA) để sản xuất một triệu cặp đệm giữa, đánh giá tác động môi trường trong tất cả các giai đoạn của vòng đời sản phẩm. Trong trường hợp này, họ đã so sánh tác động môi trường của ba công nghệ in 3D với một công nghệ sản xuất thông thường: đúc polyurethane thông thường. LCA chỉ ra rằng đối với hàng loạt sản phẩm giống hệt nhau lớn, in 3D hiện không phải là lựa chọn bền vững nhất và có tác động lớn hơn đến biến đổi khí hậu và sự cạn kiệt nhiên liệu hóa thạch so với công nghệ sản xuất thông thường.

Trong khi phân tích này xem xét một loạt lớn các sản phẩm giống hệt nhau, in 3D thường mang lại lợi thế cho việc sản xuất các loạt nhỏ hơn hoặc tùy chỉnh có thể được sản xuất trong nước. Điều này giúp cân bằng tác động môi trường có lợi cho In 3D. Tuy nhiên, điều quan trọng vẫn là ngành công nghiệp in 3D tiếp tục đầu tư vào công nghệ để làm cho quá trình in 3D bền vững hơn.

Nguồn: 3dprintingprogress

Tags: artec eva artec scanner artec 3d scanner artec spider artec eva 3d scanner artec 3d scanner price artec eva price artec eva scanner artec spider scanner artec eva 3d artec eva 3d scanner price artec 3d spider artec spider 3d scanner price máy quét artec máy quét 3d cầm tay máy quét 3D máy scan mini artec máy scan artec máy scan cầm tay máy scan 3d