来源 | 3dnatives
作者 | Madeleine P.
编译 | 资源库
3D打印（增材制造），因其在生产过程中产生的排放较少，常被视为传统制造方法和大规模生产的更环保替代方案。尽管3D打印的可持续性优势在很大程度上取决于所使用的工艺、材料和组件，但它确实为工业领域提供了很多实现可持续发展的机会。
在本文中，我们将探讨3D打印被认为更具可持续性的十大理由，以及这种制造技术对未来环保潜力的展望。
#1：减少材料浪费
与传统的减材制造方法相比，3D打印在减少材料浪费方面具有显著优势。传统制造过程中，车削、钻孔或锯切等工艺会产生大量材料浪费。相较之下，3D打印采用逐层构建的方法，将材料直接用于制造物体，减少了废料的产生。从而提升资源利用效率，降低能源消耗和机器排放。
#2：本地化生产
传统制造中，很多产品需要从远方运输而来，导致供应链对环境的影响巨大。3D打印技术使得公司能够在本地生产产品，减少对外部供应的依赖，从而降低运输相关的碳排放。此外，本地化生产还减少了包装材料的使用，进一步降低了环境负担。
#3：按需生产
按需生产与本地化生产密切相关。企业可以根据实际需求灵活生产产品，减少生产过剩和库存压力。备件可以按需生产，而无需长期库存，3D打印的灵活性还允许企业提供高度定制化的产品，以满足客户的个性化需求，从而实现以需求为导向的生产模式，减少资源浪费。
#4：延长产品使用寿命
3D打印技术在组件维修和再制造方面表现出色，有助于延长产品的使用寿命。例如，直接能量沉积（DED）工艺可以用于修复受损的组件，通过逐层添加材料，而非从头制造新组件。这减少了对新原材料的需求，延长了现有组件的使用寿命，并提升了整个生产过程的资源利用效率。
#5：回收与再利用
3D打印技术提供了回收和再利用的可能性。错误打印或有缺陷的打印件可以被熔化并重新用于制造新产品。热塑性材料如ABS、PETG和PLA尤为适合回收再利用。然而，回收过程中仍面临一些挑战，例如确保回收材料的质量足够高以满足打印需求。尽管如此，一些技术如Multi Jet Fusion实现了高达80%的旧材料可重复使用率，而粉末床熔合技术也展示了高达98%的粉末再利用潜力。
#6：环保材料
如今，有很多可持续材料可用于3D打印，这些材料要么可回收，要么基于生物材料。例如，PLA（聚乳酸）是一种由玉米等天然原料制成的可生物降解材料，通过添加副产品，PLA线材几乎可以100%基于生物。此外，由可再生原料制成的PET或PHA等非化石塑料，以及由ABS和PET制成的再生材料，也在支持循环经济的发展。
#7：节能生产
3D打印在一次生产过程中结合多种功能，提供了节约能源的机会。航空航天领域尤其受益于3D打印技术，通过减轻部件重量来降低燃料消耗和排放。此外，使用熔点较低的特殊材料或用气凝胶隔热的打印床，可以在保持高效生产的同时减少能耗。
#8：优化设计
使用3D建模软件可以有效优化设计，减少材料消耗和打印时间。虚拟模拟帮助消除不必要的细节和支撑结构，一些软件还提供在3D CAD设计过程中进行早期错误检测和缺陷分析的工具。这些优化措施减少了不必要的测试打印，从而节省材料和能源，进一步支持环保生产流程。
#9：环境保护项目
3D打印技术在环境保护项目中展现了巨大潜力。例如，通过3D打印珊瑚、鸟巢、礁石或蜂巢，可以为因气候变化而失去庇护所的动物提供人工住所。此外，该技术还被用于海洋保护项目和肉类替代品的生产，从而减少对动物的影响和二氧化碳排放。
#10：研究与创新
3D打印的原型开发和实验门槛低，使企业和创新者能够快速实施新想法，开发可持续解决方案。这种灵活性带来了产品和技术的不断改进，特别是在环境保护方面。许多企业和初创企业积极致力于增材制造的进一步发展，以使其更加高效、环保，为创意应用和工业流程开辟新的可能性，确保3D打印在可持续性方面不断得到优化。
通过以上十点，3D打印技术展示了其在环保和可持续发展方面的巨大潜力。随着技术的不断进步和应用的广泛推广，我们有理由相信，3D打印将在未来的工业生产中发挥更重要的作用，为实现更环保的未来贡献力量。
