Piedevu ražotāju zaļās tirdzniecības asociācija (AMGTA) ir pirmā organizācija, kas nodarbojas ar 3D drukāšanas ilgtspējību un kuras mērķis ir veikt praktiskus pētījumus par enerģijas un materiālu izmantošanu 3D drukāšanā. 2023. gada aprīlī leduslāči uzzināja, ka AMGTA izlaida savu pirmo neatkarīgo pētījumu.
Ziņojums, ko pasūtīja AMGTA un uzrakstīja Ročesteras Tehnoloģiju institūta Golisano Ilgtspējas institūts ar nosaukumu "Zema spiediena turbīnu (LPT) atbalsta dzīves cikla novērtējuma salīdzināšana, izmantojot divas ražošanas metodes", bija divu gadu pētījums. Tika salīdzināta detaļu ražošanas ietekme, izmantojot metālu lāzera pulvera slāņa saplūšanu ar CNC apstrādi, un 50 procentu svara samazināšanas ietekme uz gaisa kuģa kalpošanas laiku. Galu galā pētījums nevarēja noteikt, kura ražošanas metode patērēja vairāk enerģijas, taču tas apstiprināja, ka vieglajiem komerciālo gaisa kuģu dzinējiem un lidmašīnu korpusiem ir būtiska ietekme uz oglekļa emisijām.
AMGTA izpilddirektore Šeri Monro sacīja: "Šī recenzētā LCA izlaišana ir bezprecedenta gadījums, tas ir pagrieziena punkts AMGTA, un mēs pirmo reizi esam spējuši publicēt taustāmus rezultātus. Dizaina nozīme ir jāapsver vēl vairāk. Pētījumi parāda piedevu ražošanas reālo ietekmi uz nākotnes lidmašīnu un dzinēju konstrukciju un veido pētniecības pamatu piedevu ražošanas tehnoloģiju izmantošanai citās nozarēs un projektos.
Pētāmais kronšteins ir viens no 12 kronšteiniem, kas savieno degvielas kolektoru ar zema spiediena turbīnas moduļa korpusu diviem Boeing 767 GE Aviation CF6-80C2B6F turbīnas dzinējiem. Daļa, kas izvēlēta tās vienkāršības dēļ, tika pārveidota. un ražoja AMGTA dalībnieks Sintavia ar EOS M290 3D printeri, izmantojot Höganäs AB Inconel 718 pulveri. Tikmēr tradicionāli ražotās detaļas CNC apstrādā Tenesī bāzētā mašīnu darbnīcā.
Saskaņā ar Sintavia sniegto informāciju optimizētais AM kronšteins sver par 50 procentiem mazāk nekā sākotnējā versija jeb 0,063 kilogramus, tajā pašā laikā tam ir uzlabotas mehāniskās īpašības, tostarp ilgāks noguruma kalpošanas laiks. Pētījumā aprēķināts, ka uz katru zaudēto ķermeņa svara kilogramu oglekļa emisijas tiek samazinātas par 13 376 kilogramiem.
Braiens Nefs, Sintavia izpilddirektors un AMGTA priekšsēdētājs, sacīja: "Šis pētījums uzsver, cik svarīgi ir izmantot AM, lai izstrādātu optimizētas detaļas un mezglus, kas ir atviegloti, izmantojot AM tehnoloģiju. Pašlaik nav citas komerciāli dzīvotspējīgas tehnoloģijas, piemēram, tāda tūlītēja izmantošana. ietekme uz oglekļa emisijām, izmantojot vieglo lidmašīnu AM komponentus, tagad esam neatkarīgi pārbaudīti, salīdzinoši pārskatīti dati, lai to pierādītu. Ceram uz sadarbību ar Boeing, GE un visiem oriģinālo iekārtu ražotājiem šajā nozarē, lai turpinātu atraisīt AM ilgtspējīgā potenciāla spēku.
AMGTA atzīmēja, ka salīdzinājumā ar iepriekšējiem līdzīgiem pētījumiem pētījums parādīja, ka AM izmanto papildu priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālajām metodēm. Divas no trim LCA metodēm parādīja, ka tradicionālo sastatņu ražošanai bija nepieciešams mazāk enerģijas, savukārt viena parādīja, ka 3D drukātās sastatnes rada mazāk emisiju. LCA tika veikta saskaņā ar ISO 14040:2006(E), un to pārskatīja EarthShift Global. Iepriekšējie pētījumi, kā arī šis pētījums ir apgalvojuši, ka enerģija pārspēj citus faktorus, nosakot siltumnīcefekta gāzu emisijas pašās ražošanas tehnoloģijās. Tas ir tāpēc, ka enerģijas raksturs nosaka, cik liels enerģijas patēriņš veicina globālo sasilšanu. Piemēram, iekārta, kas pilnībā darbojas ar saules enerģiju, būs ilgtspējīgāka nekā tāda, kas pieslēgta fosilā kurināmā enerģijas tīklam, taču, izmantojot atjaunojamo enerģiju, tas nav ilgtermiņa risinājums resursu izmantošanai.
Šeri Monro piebilda: "Šis pētījums sastāv no divām fāzēm, proti, ražošanas un izmantošanas, kur piedevu ražošanai ir zema ietekme uz vidi, tā nodrošina elastīgāku, efektīvāku un ilgtspējīgāku piegādes ķēdi un būtiski ietekmē ražošanas ekosistēmu, lai nodrošinātu ilgtspējīgāku. risinājumi. Lai gan šis pētījums ir specifisks gaisa kuģa dzinējam un gaisa kuģa korpusam, ekspluatācijas fāzes rezultātus var attiecināt uz jebkuru gaisa kuģa daļu, kas var būt viegla, tostarp mehāniskās sistēmas, sēdekļus, servisa stumjamās automašīnas utt., var pat attiecināt uz transportlīdzekļiem, kuģiem un vilcieniem.
