Je 3D tlač ekologická?

Dve veci sú na vzostupe: klimatické zmeny a 3D tlačiarne v domácnostiach. Možno sa preto pýtate, či je 3D tlač ekologická?

S množstvom plastov a tlačiarňami, ktoré bežia celé dni, je nepravdepodobné, že by 3D tlač bola dobrá pre životné prostredie.

Možno vás však prekvapí, ako sa 3D tlač porovnáva so starými výrobnými metódami, a radi sa dozviete, že máte k dispozícii aj ekologickejšie možnosti.

Aký je teda vplyv 3D tlače na životné prostredie a môže byť niekedy ekologická?

Po prvé: Čo je 3D tlač?

3D tlač je aditívny výrobný proces ktorý vytvára objekt vrstvu po vrstve, kým nie je hotový produkt dokončený.

Toto sa líši od subtraktívnej výroby, ktorá začína, povedzme, blokom dreva a redukuje ho na konečný produkt, možno drevenú lyžicu.

Jednou z výhod 3D tlače ako aditívneho procesu je, že vzniká menej odpadu. Namiesto toho, aby ste začali s blokom materiálu, začnete od nuly a na výrobu objektu použijete iba nevyhnutné množstvo.

To je dôvod, prečo je 3D tlač inteligentnou voľbou na výrobu predmetov a zdanlivo ekologickejšou možnosťou.

Mali by ste byť 3D tlačou?

Všetky tieto reči o výrobe znie, ako keby sme hromadne vyrábali nejaký predmet, však?

Túto technológiu však používajú hobby dizajnéri a výrobcovia, ktorí radi stavajú svoje vlastné predmety zo svojich domovov.

S 3D tlačou môžete vytlačte si suveníry z vašej obľúbenej televíznej relácie alebo vytlačiť skrinku počítača, čo z nej robí neuveriteľne vzrušujúcu technológiu. Ak sa vám to zdá užitočné alebo vás to len baví, môžete začať s týmto príručka pre začiatočníkov k 3D tlači.

Majte však na pamäti, že teraz prinášate na svet plastové predmety, ktoré predtým neexistovali, as touto silou prichádza zodpovednosť.

Prvým krokom je začať oboznámením sa so svojimi materiálmi.

Poďme si doplniť typy vlákien

Existuje niekoľko rôznych typov 3D tlačiarní a materiálov. Aby sme zúžili zameranie, budeme hovoriť o jednej z najpopulárnejších možností: modelovanie fúzovanej depozície alebo častejšie označované ako FDM.

Zlou správou je, že 3D tlač využíva na tlač objektov plastové vlákna a dva hlavné používané typy sú ABS (akrylonitrilbutadiénstyrén) a PLA (kyselina polymliečna).

Dobrou správou je, že nie sú stvorené rovnako a rýchle porovnanie ich vlastností ukáže, ktorá z nich má menší vplyv na životné prostredie.

ABS

- Ropný derivát (plast na báze oleja)

- Odolnosť voči vysokej teplote

- Silný a odolný

- Uvoľňuje toxické výpary

- Nedegraduje

- Nerecyklovateľné

CHKO

- Termoplast na báze kukurice

- Odolnosť voči nízkym teplotám

- Neuvoľňuje výpary

- Nevhodné pre odolné diely

- Časom biologicky odbúrateľný

- Recyklovateľné

Možno ste si všimli, že jeden z týchto dvoch plastov je recyklovateľný a našťastie pre nás je to najpoužívanejší filament pre 3D tlač: PLA.

Na výbere vlákna záleží

Pretože PLA je vyrobený z obnoviteľného zdroja, ktorý bežne pochádza z kukurice, má ekologický charakter, že je recyklovateľný a biologicky odbúrateľný.

To sa nedá povedať o termoplastickom ABS na báze oleja, ktorý sa nedá recyklovať a nie je rozložiteľný.

To by vás mohlo zaujímať, prečo by si niekto v prvom rade vybral ABS vlákno. No a to súvisí s jeho vlastnosťami pevnosti a odolnosti, ktoré v porovnaní s PLA budú oveľa trvácnejšie počas celej životnosti objektu.

Spomeňte si na LEGO: pravdepodobne ešte niekde máte škatuľku tých malých plastových kociek, ktoré sú stále v perfektne použiteľnom stave. Je to preto, že je vyrobený z ABS plastu a je dostatočne pevný, aby vydržal veľmi dlho.

Takže z týchto dvoch možností má PLA ekologickejšie vlastnosti, ale okrem plastov je potrebné zvážiť viac.

A čo spotreba energie?

3D tlač si vyžaduje čas; hovoríme o viac ako niekoľkých hodinách a až niekoľkých dňoch tlače jedného objektu.

Napríklad tento malý figúrka ovečky Tlač bude trvať niečo málo cez 2 hodiny mesačná lampa zastavia minimálne 3 dni, počas ktorých bude vaša tlačiareň celý čas spustená. Znie to ako veľká sila, však?

Napriek predĺženej dobe tlače vás poteší, že náklady na prevádzku 3D tlačiarne vám nezanechajú extrémne vysoký účet za elektrinu.

Do veľkej miery to závisí od výkonu vašej tlačiarne a teploty, ktorú vyžaduje váš dizajn. Napríklad Flashforge Creator Procan stojí približne tri centy za hodinu, zatiaľ čo prevádzka Monoprice Mini Delta môže stáť len jeden cent za hodinu.

Toto všetko sa zdá byť rozumné, ale v kontexte iných výrobných procesov, ako je atramentové alebo strojové frézovanie, 3D tlačiarne skutočne spotrebúvajú viac energie. Ako sme už spomenuli, odvrátenou stranou je, že 3D tlačou sa neplytvá ani zďaleka toľko surovín.

V každom prípade, aj keď vás prevádzka 3D tlačiarne nemusí stáť veľa peňazí, uvedomenie si spotreby energie a šetrenie elektrickou energiou je celkovo lepšie pre naše životné prostredie.

Majte prehľad o spotrebe energie

Väčšina energie spotrebovanej pri 3D tlači pochádza z ohrevu dýzy, ktorá roztaví plast, a navyše zo zahriatia vyhrievaného tlačového lôžka, ak ho máte.

Ako sme už videli, PLA vlákno sa topí pri nižšom bode ako ABS, a preto vyžaduje menej energie na tlač. Ak však pre svoj objekt použijete ABS vlákno, budete tiež potrebovať vyhrievacie lôžko, aby sa zabránilo deformácii, čím sa zvýšia požiadavky na vykurovanie.

Výber PLA vlákna je určite nízkoenergetická možnosť. Ak však chcete získať predstavu o tom, koľko energie spotrebujú vaše výtlačky, mali by ste používať zariadenie na monitorovanie energie pre podrobnú správu.

Výkonové rozdiely

Venovanie pozornosti tomu, koľko wattov používa vaša 3D tlačiareň, vám tiež poskytne predstavu o tom, koľko energie spotrebuje vaša 3D tlačiareň v porovnaní s inými možnosťami.

Aby sme pochopili, ako sa 3D tlačiarne líšia vo výkone, môžeme porovnať dve tlačiarne uvedené vyššie. Cenovo dostupný Monoprince Mini Delta spotrebuje počas procesu tlače približne 60 W, zatiaľ čo väčší a drahší Flashforge Creator Pro spotrebuje 250 W.

To ukazuje obrovský rozdiel medzi 3D tlačiarňami, ktoré máte k dispozícii, keď zvažujete, ktorý model by mohol byť ekologickejší.

Ďalšou úvahou je kúpa 3D tlačiarne s integrovaným uzáverom, ktorý pomôže predchádzať tepelným stratám a ďalej znižuje vašu spotrebu energie.

Ak sa však stále obávate o to, koľko energie odoberie vaša 3D tlačiareň, oplatí sa to ponechať berúc do úvahy, že v kontexte iných elektronických zariadení je stále dosť energeticky účinný.

Zatiaľ čo spotreba energie dvoch 3D tlačiarní, ktoré sme predtým porovnávali, sa pohybuje od 0,07 kWh do 0,24 kWh, typický stolný počítač spotrebuje približne 1,05 kWh, čo je viac ako štvornásobok tohto množstva.

Objektový život

Zistenie vplyvu 3D tlače je zložité a závisí od viacerých faktorov, no treba mať na pamäti jednu jednoduchú vec: „Ako dlho vydrží môj objekt?“

Vytváranie predmetov, ktoré sú účelné a pravdepodobne sa budú uchovávať ešte roky, pomôže zabrániť tomu, aby plasty zbytočne neskončili v zemi. Je to niečo, na čo sa ľahko zabúda, keď existujú tisíce skvelých a estetických návrhov na tlač.

Keď premýšľate o svojom ďalšom 3D tlačenom objekte, začnite tým, že si položíte otázku, či je to položka, ktorú chcete uchovávajte na dlhú dobu, prípadne, ak sa dá recyklovať, znovu použiť alebo darovať, ak už nechcete to.

Je teda 3D tlač ekologická?

Celkovo použitie plastov, spotreba tlačiarní a možnosť skratu objektu životnosť produktu znamená, že v konečnom dôsledku 3D tlač nie je úplne ekologická – ale určite smeruje správnym smerom smer.

Výber obnoviteľného materiálu, akým je PLA, je lepšou možnosťou recyklácie, zatiaľ čo pokroky v technológii 3D tlače časom vytvoria stroje, ktoré spotrebujú menej energie. Procesom aditívnej výroby sa tiež plytvá oveľa menej materiálu ako predchádzajúcimi výrobnými metódami, čo z neho robí hodnotnú inováciu.

S ekologicky uvedomelejšími dizajnérmi a výrobcami začíname vnímať 3D tlačovú hlavu pozitívnym smerom.

6 najlepších miest na vyhľadávanie modelov 3D tlače

Chcete nájsť najlepšie 3D modely na tlač? Tu sú niektoré z najlepších webových stránok, kde ich môžete hľadať.

Prečítajte si ďalej

O autorovi