摘要：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(chǎng)，一個(gè)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(dòng)對(duì)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。

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(chǎng)，一個(gè)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(dòng)對(duì)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(jì)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(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，該公司與其他公司合作，因?yàn)樗幌嘈抛约耗茏龅健Ｔ诒疚闹校覀儗⒆屑?xì)探索科思創(chuàng)和3D打印機(jī)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(shì)：印刷高強(qiáng)度復(fù)合材料”網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)中，科思創(chuàng)和JuggerBot 3D將進(jìn)一步討論可持續(xù)發(fā)展的主題。該在線活動(dòng)計(jì)劃于2021年5月20日，美國東部時(shí)間上午11點(diǎn)舉行。以不同的方式考慮浪費(fèi)。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(xiàng)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(jì)。這條路法律包括幾個(gè)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(fèi)。正如科思創(chuàng)（Covestro）所說，“獲取，制造和浪費(fèi)”的生產(chǎn)和消費(fèi)的線性經(jīng)濟(jì)在當(dāng)今世界是站不住腳的。幸運(yùn)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(fèi)以及盡可能地進(jìn)行回收利用。

此外，科思創(chuàng)還有另一個(gè)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(chǎng)，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(dú)完成，并且正在努力促進(jìn)許多公司和組織之間的合作，以促進(jìn)全球可持續(xù)發(fā)展。生命周期評(píng)估的重要性從塑料增材制造到循環(huán)經(jīng)濟(jì)的過渡中的關(guān)鍵一步是生命周期評(píng)估。生命周期評(píng)估測(cè)量并分析某種產(chǎn)品在整個(gè)生命周期中（從生產(chǎn)到銷售，使用到其他）對(duì)環(huán)境的影響。專門針對(duì)增材制造，生命周期評(píng)估從原材料的提取開始，涵蓋每個(gè)后續(xù)步驟，直到最終處置或回收。這些評(píng)估對(duì)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(duì)EcoPaXX?AM4001 GF（G）進(jìn)行了生命周期評(píng)估。一種42％生物基PA410聚合物，用玻璃纖維增強(qiáng)，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(jìng)爭(zhēng)），并且具有高模量和拉伸強(qiáng)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(jì)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(píng)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(jì)，該功率計(jì)是基于大型顆粒的3D打印機(jī)。生命周期評(píng)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(fèi)從生命周期評(píng)估中獲得的知識(shí)對(duì)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(jià)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(gè)例子。該公司是一家美國制造商，為汽車行業(yè)提供自動(dòng)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(shí)間和材料浪費(fèi)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(shí)轉(zhuǎn)向增材制造減少減法制造造成的材料浪費(fèi)。同時(shí)，該公司有興趣挑戰(zhàn)傳統(tǒng)觀點(diǎn)，即添加劑材料比減法材料更弱，更不堅(jiān)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(jìn)了零件套料的生產(chǎn)，該零件套料用于在裝配線上移動(dòng)時(shí)固定零件裝配。如儀表板。它們通常是通過CNC機(jī)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(jí)材料的普及，TA Systems看到了簡(jiǎn)化和改善其生產(chǎn)流程的機(jī)會(huì)。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(fèi)（最多50％）并縮短了交貨時(shí)間。這主要是由于3D打印的特性，該特性可以逐層構(gòu)建對(duì)象而不是切割原始?jí)K。現(xiàn)在是時(shí)候回收了。配方中另一個(gè)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(jìn)一步實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)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(jìn)化學(xué)回收利用，這是一項(xiàng)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(gè)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M(fèi)arkus在談到這一倡議時(shí)，Steilemann博士說：“在科思創(chuàng)，我們認(rèn)為塑料具有巨大價(jià)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(rèn)為，這一聯(lián)盟是一個(gè)里程碑。 ，它將促進(jìn)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(jià)值的概念納入經(jīng)濟(jì)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(duì)塑料的深遠(yuǎn)影響理解將有助于創(chuàng)造循環(huán)經(jīng)濟(jì)，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(fèi)在這一緊迫任務(wù)中具有巨大潛力。