隨著材料開發(fā)人員和3D打印公司繼續(xù)努力將新產(chǎn)品推向市場，一個因素正越來越受到關(guān)注：可持續(xù)性。塑料公司也在考慮其活動對地球的影響，并致力于解決世界面臨的主要挑戰(zhàn)，例如污染和氣候變化。材料制造商科思創(chuàng)計劃通過塑造更具可持續(xù)性和循環(huán)性的未來，成為解決方案的一部分。為了實現(xiàn)此目標(biāo)，該公司與其他公司合作，因為它不相信自己能做到。在本文中，我們將仔細探索科思創(chuàng)和3D打印機制造商JuggerBot 3D如何通過更多的可回收材料，制造系統(tǒng)和回收策略來體現(xiàn)這一使命。在即將舉行的“增材制造趨勢：印刷高強度復(fù)合材料”網(wǎng)絡(luò)研討會中，科思創(chuàng)和JuggerBot 3D將進一步討論可持續(xù)發(fā)展的主題。該在線活動計劃于2021年5月20日，美國東部時間上午11點舉行。以不同的方式考慮浪費。塑料是在20世紀(jì)初期發(fā)明的，自1940年代開始大量生產(chǎn)。

從食品包裝紙到汽車配件，如今它已成為我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢杀苊獾囊徊糠帧１M管塑料很方便，但也帶來了特殊的挑戰(zhàn)。首先，這種無處不在的材料很難被生物降解，而且，正如2017年的一項科學(xué)研究表明，它幾乎不可能被回收，只有在1950年至2015年之間的所有塑料中，有9％被回收了。科思創(chuàng)是一家材料公司，一直在增材制造行業(yè)中增加其股份（最近收購了DSM樹脂和功能材料業(yè)務(wù)），并正在采取積極的方法來解決這些問題。其戰(zhàn)略的基礎(chǔ)是形成循環(huán)經(jīng)濟。這條路法律包括幾個部分：思維方式的改變；全面了解材料的生命周期，包括3D打印的生態(tài)影響；以及新的生物基材料和回收技術(shù)。改善塑料生產(chǎn)可持續(xù)性的第一步是以不同方式考慮消耗和浪費。正如科思創(chuàng)（Covestro）所說，“獲取，制造和浪費”的生產(chǎn)和消費的線性經(jīng)濟在當(dāng)今世界是站不住腳的。幸運的是，在增材制造和更廣泛的范圍內(nèi)，有幾種方法可以改變這種思維方式：通過制造更耐用的產(chǎn)品，最大程度地減少生產(chǎn)過程中的浪費以及盡可能地進行回收利用。

此外，科思創(chuàng)還有另一個目標(biāo)，即“充分利用有限的資源，以一種真正的可持續(xù)發(fā)展和不影響氣候的方式制造塑料；使用替代原材料和可再生能源。”這涉及將一些用于3D打印的生物基聚合物推向市場，并為舊材料開發(fā)新的回收工藝。科思創(chuàng)指出，這些努力不能單獨完成，并且正在努力促進許多公司和組織之間的合作，以促進全球可持續(xù)發(fā)展。生命周期評估的重要性從塑料增材制造到循環(huán)經(jīng)濟的過渡中的關(guān)鍵一步是生命周期評估。生命周期評估測量并分析某種產(chǎn)品在整個生命周期中（從生產(chǎn)到銷售，使用到其他）對環(huán)境的影響。專門針對增材制造，生命周期評估從原材料的提取開始，涵蓋每個后續(xù)步驟，直到最終處置或回收。這些評估對于了解公司3D打印材料的影響以及為可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略奠定基礎(chǔ)至關(guān)重要。例如，科思創(chuàng)最近與JuggerBot 3D合作，從帝斯曼（DSM）收購了增材制造業(yè)務(wù)，對EcoPaXX?AM4001 GF（G）進行了生命周期評估。一種42％生物基PA410聚合物，用玻璃纖維增強，用于熔融顆粒制造（FGF）3D打印。該材料部分源自蓖麻植物（在土地利用方面不與食物鏈競爭），并且具有高模量和拉伸強度以及出色的耐熱性和耐水解性。這種粒狀材料還易于設(shè)計加工，并具有良好的耐化學(xué)性和熱變形（最高230?C）。這種材料的應(yīng)用包括結(jié)構(gòu)輕巧的汽車零件，固定裝置和醫(yī)療保健行業(yè)的產(chǎn)品。作為該材料生命周期評估的一部分，科思創(chuàng)不僅檢查了EcoPaXX?AM4001 GF（G）材料，還檢查了用于處理JuggerBot材料的3D打印技術(shù)。為了了解打印過程中的能耗，JuggerBot 3D在其Tradesman Series?P3-44上安裝了功率計，該功率計是基于大型顆粒的3D打印機。生命周期評估最終表明，與未填充的PA6相比，EcoPaXX AM4001 GF（G）的碳足跡減少了約35％。通過增材制造減少浪費從生命周期評估中獲得的知識對于尋求最小化其生態(tài)影響的產(chǎn)品開發(fā)人員和制造商而言是無價的。但是，公司也可以采取其他措施來減少其碳足跡。 TA Systems就是一個例子。該公司是一家美國制造商，為汽車行業(yè)提供自動化裝配線和生產(chǎn)設(shè)備。

它使用科思創(chuàng)（以前為DSM）增材制造和JuggerBot 3D成功地將交貨時間和材料浪費減少了50％。 TA Systems的主要目標(biāo)是提高關(guān)鍵裝配線零件的生產(chǎn)，并同時轉(zhuǎn)向增材制造減少減法制造造成的材料浪費。同時，該公司有興趣挑戰(zhàn)傳統(tǒng)觀點，即添加劑材料比減法材料更弱，更不堅固。通過與科思創(chuàng)（前DSM）增材制造公司和JuggerBot 3D的合作，該公司改進了零件套料的生產(chǎn)，該零件套料用于在裝配線上移動時固定零件裝配。如儀表板。它們通常是通過CNC機加工生產(chǎn)的，并且是由高分子材料制成的，例如超高分子量聚乙烯或鋁。然而，材料和減性材料的組合導(dǎo)致材料和成本方面的低效率。隨著用于增材制造的功能性工業(yè)級材料的普及，TA Systems看到了簡化和改善其生產(chǎn)流程的機會。最后，該公司采用了JuggerBot 3D的Tradesman Series?P3-44和EcoPaXX?材料，從而大大減少了浪費（最多50％）并縮短了交貨時間。這主要是由于3D打印的特性，該特性可以逐層構(gòu)建對象而不是切割原始塊。現(xiàn)在是時候回收了。配方中另一個更可持續(xù)的重要成分是回收。科思創(chuàng)通過開發(fā)可為廢塑料帶來新生命并進一步實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟目標(biāo)的回收技術(shù)來解決這一問題。尤其是，該公司專注于促進化學(xué)回收利用，這是一項新興技術(shù)，可以分解塑料廢料并產(chǎn)生可用于生產(chǎn)新塑料的二次原料。

值得注意的是，科思創(chuàng)是“ End Plastic Waste Alliance”的一部分，該聯(lián)盟成立于2019年，是一個非營利性組織，旨在“開發(fā)，部署和推廣減少，再利用和回收塑料廢物的解決方案”。 。科思創(chuàng)首席執(zhí)行官Markus在談到這一倡議時，Steilemann博士說：“在科思創(chuàng)，我們認為塑料具有巨大價值，不應(yīng)將其最終排放到環(huán)境中。所有廢物均應(yīng)視為一種資源。我們認為，這一聯(lián)盟是一個里程碑。 ，它將促進創(chuàng)新，發(fā)展戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，并將廢物轉(zhuǎn)化為價值的概念納入經(jīng)濟可行的可持續(xù)解決方案中。”最終，回收，生物衍生材料，廢物最少化以及人們對塑料的深遠影響理解將有助于創(chuàng)造循環(huán)經(jīng)濟，這反過來將為塑料工業(yè)的可持續(xù)未來鋪平道路3D打印直接減少了材料浪費在這一緊迫任務(wù)中具有巨大潛力。