气候变化的风险现在几乎不需要介绍了。我们已经开始适应气候变化对社区、企业和供应链的影响。政府间气候变化专门委员会(IPCC)最近的一份报告发布了一个令人不安的消息，即到2030年，全球气温可能会超过临界的1.5摄氏度，使我们许多人的生活方式面临潜在的严重影响。面对全球变暖和气候变化，企业越来越意识到，他们必须重新思考他们的商业惯例，并追求更可持续的生产方法。
今天，越来越多的人认识到，财务盈利需要与环境完整性携手并进。
当涉及到制造，可持续性是指生产和制造的产品的制造通过经济上合理的方法，虽然节约能源和资源减少负面的环境影响。
然而，在制造业中实施可持续性原则是一个复杂的挑战，迫使企业面临困境，做出与目标和价值观相冲突的决定。
更可持续的生产实践
必威手机注册添加剂制造可以构建复杂的组件通常是非常具有挑战性的，如果不是不可能的，与传统消减制造方法。添加剂制造的优点是很多的 - 包括更必威手机注册大的设计自由度和定制，提高了产品的强度和功能性，降低组装时间为复杂的组件，本地化生产，快速上市时间，浪费的缓解，降低报废，对传统供应商甚至依赖降低创造具有独特的机械和行为特性的新材料。
除了所有这些优势，尽管该技术还处于相对早期的采用阶段，但它也显示出提供潜在的环境效益的迹象。
有些人已经宣称它是一种绿色技术[1]，增材制造在减少通常使用的自然资源数量方面具有巨大的潜力;必威手机注册增加材料的效率;减少库存报废和材料浪费;改善功能，延长产品寿命;使备件易于获取;减少关键部件的重量;减少零件制造过程中对特殊工具的需求，减少运输所需的排放。
轻量化是许多制造商——尤其是运输行业的制造商——的最终目标，以减少燃料消耗，进而减少碳足迹，追求更可持续的生产方式。必威手机注册增材制造可以设计出更轻的部件，并且可以将多个部件集成到一个部件中，从而潜在地减少了在组装阶段需要焊接在一起的部件总数。它还允许高度创新的零部件设计与更大的功能，往往是过于复杂的铸造。由于增材制造技术，一些旨在显著降低重量和油耗的最先进的发动机部件现在可以成功生产。必威手机注册
打印零件越复杂，使用增材制造就越有利，因为打印的成本和能量不依赖于零件的复杂性。必威手机注册组件也可以重新设计，以提供额外的功能——例如，通过将冷却通道集成到结构中来改善冷却，以提高整个产品的能源效率和性能。专业部件可以快速生产和按需生产，可以或多或少地立即获得维修备件，这不仅可以延长产品的寿命，而且可以减轻对广泛的存储和库存的需求——所有这些都需要空间和能源才能运转。如果在不需要交通工具的情况下就地打印，也可以避免车辆排放的废气。此外，在制造过程中使用加法而不是减法意味着更多的资源材料最终将用于打印部分，因此减少材料浪费[4]。当一种产品对环境的最大影响来自于原料的生产时，最大限度地减少其浪费至关重要。
据估计，使用加法制造方法，减法制造产生的原料废料可以减少90%必威手机注册除了原料浪费，传统制造还消耗其他资源，如添加剂制造不需要的冷却剂、润滑剂和工具。必威手机注册所有这些都是有助于实施可持续生产方法的关键因素，有助于对比当今和未来的气候变化。
但是，这并不意味着添加剂生产都产生不浪费。必威手机注册这包括，例如，一些材料的粉末不再可回收的，由意外缺陷和用于打印组件与外伸部分创建的支撑结构中产生的废料。
印刷室内的苍蝇
增材制造作为一种更可持续的生产方法，其最大的潜在缺点是能源的使用——必威手机注册无论是消耗的能源类型还是能量的数量。为了实现未来潜在的环境效益，重要的是该过程应尽可能从能源过渡到可再生能源中获益。为了应对气候变化，发达国家制定了到2050年实现净零排放的目标，虽然政策、激励措施和可持续发展倡议已经基本到位，但要实现完全可再生的电气化工业环境仍有一段距离。
然而，在此期间，重要的是尽量减少目前用于支持增材制造过程的能源数量。必威手机注册帮助管理能源消耗的一个活动，可以相对快速地实施，是确保增材制造过程本身是优化的，从而减少潜在的重新启动和返工的情况下，有缺陷的零件。必威手机注册这个过程有几个方面，一旦加强，可以帮助防止错误的开始。虽然没有一种解决方案可以宣称使增材制造比传统生产方法更可持续，但通过技术的组合—必威手机注册—特别是与使用大气气体相关的技术——该过程可以确保具有更可靠、可重复的质量结果。一旦实现了这一点，增材制造的优势至少可以为更可持续的生产方法做出贡献。必威手机注册
打印时间=能耗
任何添加剂制造过程的成功都可以由成品的机械性能决定。当这些属性低于标准值时，资源材料损耗和返工通常是结果。当需要损耗和返工时，消耗的能量就会超过最佳需求。
任何完美印刷零件的性能不仅高度依赖于印刷过程本身，而且依赖于原料的特性。例如，在激光粉末床聚变(L-PBF)中使用金属粉末时尤其如此。所用金属粉末的质量至关重要，因为它会影响成品的物理和化学性能，包括抗拉强度、脆性、抗冲击性、耐热性和耐腐蚀性。粉末质量对一致性和生产重复性也起着至关重要的作用。
需要金属颗粒的高球形度，以使金属粉末在打印机内平滑、均匀地流动，而由于实现了优越的几何特性，气体雾化是金属粉末生产最有效的方法。它不仅需要大量的惰性气体，如氩气和氮气，但气体分子专业知识，以帮助制造商微调雾化过程，进一步改善粉末特性和消除不良。此外，为了在雾化过程中保护熔体，用液氩覆盖将保护金属粉末免受氧化，减少废料和昂贵的坩埚维护的需要。在考虑这些不同的气体雾化应用程序时，重要的是要与专门的合作伙伴合作，例如林德，在高压气体供应解决方案方面拥有广泛的专业知识。
气体和供应模式的选择也是你的工艺成功的关键因素，可以影响雾化流量和熔化速度，压力和整体批处理时间-影响质量和生产率。
一旦金属粉末被生产，这是他们的存储，以避免湿度环境中时保持正确的气氛是至关重要的。虽然这是不太重要的，当粉末在其密封包装，首先传送，一旦打开，可以将粉末暴露的风险氧可老化的粉末，降低其质量或使其不可用。林德已经开发了一种创新和非常紧凑的解决方案来解决这个存储的挑战 - 在ADDvance粉柜。粉末柜作品与湿气控制和监测单元，用于连续地测量湿度水平，引发了高容量净化气体流量一旦门关闭，以迅速在空气中去除水分。然后，它适用气体的下游，以确保湿度的一致的低的水平，确保了有价值的，敏感的金属粉末的质量得以保持。
除了金属粉末存储优化，大气气体起到核心打印过程更加重要的作用。
虽然增材制造必威手机注册可以优化印刷零件的可持续生产，确保工艺的高重复性，并需要更少的印后加工，但印刷室的气氛需要是最佳的和可复制的。
虽然用高纯惰性气体如氩气和氮气来净化室内的空气以除去氧气，但由于净化不彻底，通过松散的连接，甚至在金属粉末内部，杂质仍然会存在。甚至在氧含量极其微小的变化可以影响金属的机械或化学性质对氧敏感,钛和铝合金等,会影响最终产品的成分导致消极的物理特性,如变色,甚至可怜的抗疲劳强度。
林德致力于开发先进的技术来克服这些大气杂质，为制造商提供最佳的印刷条件。结果-提高O2精度-提供了气体大气的连续分析，高精度检测氧水平没有交叉灵敏度。当氧气浓度低至百万分之10时，该装置会自动启动一个净化过程，以保持空气的纯净。
林德is also a leader in the research, development and supply of bespoke gases uniquely tailored to a customer’s specific AM process and project application, such as its advanced argon-hydrogen mixture, ADDvance Sinter250, to optimize atmospheric conditions in sintering furnaces and its most recent argon-helium test mixture to optimize the production of complex, latticed parts during L-PBF.
气候变化结束了游戏
在全球应对气候变化的努力中，当我们从传统制造方式转向增材制造时，我们也需要从线性经济转向循环经济。必威手机注册虽然加法制造产生的废物比减法制造产生的废必威手机注册物要少得多，但它仍然会产生一些废物。这一问题正在由创新的初创企业解决，它们正在开发将废金属熔化和雾化成可重复使用的适当金属粉末的工艺。人们认为，原则上，这些小型回收设施可以分布在全球各地，位于增材制造中心，使废金属作为增材制造原料获得新的生命。必威手机注册
虽然这两个主要的制造主题出现并成为彼此独立的关键关注点可能是一个巧合，但很明显，如果有机会合并，它们将呈现出加强彼此潜力的重要能力。随着对更可持续产品的需求持续增长，制造业的格局必须适应。随着增必威手机注册材制造变得越来越可扩展、本地化、资源效率和循环化，在不远的将来，它并非不可能对可持续发展议程做出重大贡献。
*3dpbm在其年度AM焦点可持续性电子书中深入探讨了增材制造的可持续性主题，可在线免费查看或下载为必威手机注册PDF。必威体育亚洲按此下载必威体育亚洲AM聚焦2020可持续发展电子书和必威体育亚洲AM焦点2021可持续发展电子书．联系我们，参与即将到来的AM聚焦2022可持续发展电子书。必威体育亚洲
[1] Bechmann;2014;改变添加剂制造，金属粉末报告的未来;必威手机注册问题69;37-40页;和Reynder;2014;3D打印机创造可持续设计和生产的未来蓝图;守护者。[2] Quinlan等;2017;增材制造的工业和消费者应用:能力、轨迹和挑战的讨论;必威手机注册中国海洋大学学报(自然科学版)
Jamshidinia et al;2015;汽车增材制造的环境评价必威手机注册清洁生产学报;爱思唯尔
[4] Nyamekye;2015;粉末床熔炼的能量和原料消耗分析——以CNC加工和激光增材制造为例必威手机注册拉彭兰塔理工大学，芬兰
