Çevresel kazancı aynı işi yapan bitmiş parça üzerinden ölçün

3D baskı, malzeme tasarrufu, onarım ve ihtiyaca göre üretim için fırsatlar sunar. Ancak çevresel üstünlük, yalnız katmanlı üretim yapılmasından kaynaklanmaz; ölçülerek gösterilmelidir. Baskı teknolojisi, kullanılan malzeme, elektrik kaynağı, hatalı üretimler ve son işlemler birlikte sonucu belirler. CNC veya başka bir üretim yöntemiyle karşılaştırma yapılırken aynı işlev ve kalite hedeflenmelidir.

Önce karşılaştırılan işlevi ve ömrü tanımlayın

Bir kilogram plastik veya aynı dış şekil, her zaman eşdeğer ürün demek değildir. Karşılaştırma birimi, örneğin belirlenen yükü ve çalışma süresini karşılayan bir montaj aparatı olabilir. Dayanımı ve ömrü farklı iki parçayı yalnız baskı başına enerjiyle kıyaslamak yanıltır. İşlev, miktar, performans ve kullanım süresi birlikte tanımlanmalıdır.

Malzeme seçimi değiştiğinde gereken duvar kalınlığı, parça ağırlığı veya yenileme sıklığı da değişebilir. Daha hafif fakat kısa sürede bozulan bir tasarım, aynı görev için daha fazla parça üretilmesine yol açabilir. Bu yüzden kabul edilmiş ve görevi karşılayan ürünü esas alın.

Yaşam döngüsünün hangi aşamalarını incelediğinizi belirtin

Yaşam döngüsü değerlendirmesi, LCA, amaç ve kapsam tanımı, girdi-çıktı envanteri, çevresel etkilerin değerlendirilmesi ve sonuçların yorumlanması üzerine kurulur. ISO 14040 ilkeleri ve çerçeveyi, ISO 14044 ise gereklilikleri ve kılavuz bilgileri ele alır. Hammaddenin hazırlanması, üretim, taşıma, kullanım ve ömür sonu incelenebilir.

Yalnız yazıcı elektriğini ölçtüyseniz bunu üretim aşamasına ait sınırlı bir gösterge olarak sunun. Dar kapsamlı bir ölçümü, ürünün bütün yaşam döngüsünün sonucu gibi anlatmayın. Makine üretimi ve bakımını dahil edip etmediğinizi, ortak ekipman tüketimini nasıl paylaştırdığınızı ve hangi aşamaları dışarıda bıraktığınızı açıklayın.

Enerjiyi bütün iş akışında ölçün

Nozul ve tablanın yanında hazne ısıtması, bekleme, kontrollü soğutma, toz yönetimi ve yardımcı ekipman da enerji kullanabilir. Filament kurutma, reçine yıkama ve kürleme ya da metal ısıl işlemi gibi adımları seçilen kapsama ekleyin. Gerekli yüzey işlemleri de bitmiş parçanın hesabına girer.

FDM'nin SLA veya SLS'den her durumda daha az enerji tüketeceği söylenemez. Baskı süresi, sıcaklıklar, makine yapısı, parça geometrisi ve üretim hacminin doluluğu sonucu etkiler. Düşük anlık güç, uzun süren bir işte düşük toplam enerji anlamına gelmeyebilir. Aynı koşulları ve aynı tamamlanma noktasını karşılaştırın.

Hatalı baskıları kabul edilmiş parça başına hesaba katın

Varsayımsal bir işte, tanımlanan üretim ve yardımcı işlemler toplam 2 kWh enerji ve 360 g yeni malzeme tüketsin. Başlatılan 10 parçanın 8'i kabul edilsin. Bu iş için kabul edilmiş parça başına enerji 2 / 8 = 0,25 kWh, malzeme tüketimi 360 / 8 = 45 g olur. Bu değerler örnektir; belirli bir yazıcının performansını göstermez.

Kabul edilen her parça 30 g ise ürünlerde kalan malzeme toplam 240 g'dır. Aradaki 120 g; destek, temizleme akışı veya reddedilen parçalar gibi diğer tüketimlerde kalır. Malzemenin nereye gittiğini tartarak ayırın. Geri kazanılabilen miktarı da kaydedin; tüketilen malzeme ile bertaraf edilen atık aynı gösterge değildir.

Elektrik tüketimi ile karbon etkisini ayrı raporlayın

Elektrikten kaynaklanan emisyon tahmininin temel hesabı, tüketilen kWh ile uygun emisyon faktörünün çarpılmasıdır. Faktör kg CO2e/kWh ise sonuç kg CO2e olur. Faktörün kaynağını, yılını, coğrafyasını ve kapsamını belirtin. Aynı kWh tüketimi, farklı elektrik tedariklerinde farklı emisyon sonuçları verebilir.

Bu hesap tek başına ürünün toplam karbon ayak izi değildir. Malzeme üretimi, taşıma ve diğer süreçler ayrıca değerlendirilir. Karbon göstergesi de bütün çevresel etkiyi temsil etmez; su kullanımı, kaynak tüketimi ve diğer etki kategorileri seçilen yönteme göre incelenir.

Malzeme verimliliğini tasarım ve desteklerle birlikte ele alın

Katmanlı üretim, bazı geometrilerde talaş kaldırmayı azaltabilir. Buna karşılık destek yapıları, taban katmanları, temizleme atıkları ve başarısız denemeler tüketimi artırabilir. Geometri ve yönlendirme seçimiyle desteği azaltmak yararlıdır; fakat dayanım veya temizlenebilirlik kaybedilmemelidir.

Daha ince katman yüksekliği, belirli yüzeylerde yarar sağlayabilirken süreyi uzatabilir. Gerekmeyen ayrıntı ve dolgu yerine işlevin istediği yapıyı seçin. Daha az malzemeyle üretilen tasarımı aynı kabul ölçütlerinden geçirin.

Tozun yeniden kullanımı koşullara bağlıdır

Polimer SLS'de birleşmemiş toz, uygun koşullarda yeniden kullanılabilir; ancak ısıl geçmişi nedeniyle taze tozla karıştırılması gerekebilir. Yenileme oranı, malzeme ve üretici süreciyle belirlenir. Toz yatağında kalan bütün malzemenin sınırsız ve kayıpsız kullanılacağı varsayılamaz. Geri dönen tozu, eklenen yeni tozu ve kullanım dışı kalan miktarı ayrı kaydedin.

Biyobazlılık, kompostlanabilirlik ve geri dönüşüm farklıdır

PLA gibi biyobazlı malzemelerde hammadde kökeni, doğada hızla bozunma garantisi vermez. Endüstriyel kompostlanabilirlik, ev kompostu veya açık ortam için aynı sonucu ifade etmez. Bitmiş parçanın katkıları, kalınlığı ve kabul edildiği tesis de değerlendirilir. Bir malzeme etiketi, bütün ürün için otomatik çevresel üstünlük belgesi değildir.

Geri dönüştürülmüş içerik kullanmakla baskı atığının fiilen geri dönüştürülmesi de farklıdır. Yerel veya özel toplayıcının hangi polimerleri ve kirlenme düzeylerini kabul ettiğini doğrulayın. Farklı polimerleri, renkli veya katkılı baskıları ve reçine kalıntılarını gelişigüzel karıştırmayın. Geri dönüştürülebilirlik iddiasını gerçek toplama ve işleme yoluyla ilişkilendirin.

Su, çözücü ve reçine atıklarını görünür hale getirin

Yıkama, durulama ve soğutma kullanılan süreçlerde su ve sıvı sarfını ölçün. Reçine veya destek temizliğinden çıkan banyonun içeriğini de dikkate alın. Su kullanılması, çıkan sıvının temiz veya lavaboya dökülebilir olduğu anlamına gelmez.

Sıvı veya kısmen kürlenmiş reçineyi ve reçine içeren çözücüyü kanalizasyona dökmeyin. Toplama ve bertaraf yöntemini güvenlik bilgi formu ve yerel yetkili atık hizmetiyle belirleyin. Tam kürlenmiş reçineyi de termoplastik filament atığıyla aynı geri dönüşüm akışı olarak kabul etmeyin.

İç hava emisyonlarını ayrıca değerlendirin

Bazı 3D baskı süreçleri, ultra ince parçacıklar ve uçucu organik bileşikler yayabilir. Reçine, çözücü ve temizleme işlemleri de maruziyet oluşturabilir. Uygun malzeme seçimi, kaynağında kontrol ve havalandırma önemlidir. Koku azlığı emisyonsuzluk göstergesi değildir; yalnız kapalı kabin kullanılması da yeterli kontrol sağlandığını kanıtlamaz.

Enerji tasarrufu için gerekli havalandırmayı kapatmak, çevresel iyileştirme olarak sunulmamalıdır. Hava kalitesiyle ilgili önlemler, elektrik tüketimi ve filtre atıklarıyla birlikte değerlendirilir.

Kullanım ömrü, onarım ve yerel üretimin katkısını doğrulayın

Uygun bir yedek parçayla mevcut ürünün ömrünü uzatmak veya göreve göre tasarımı uyarlamak yarar sağlayabilir. Hafifletmenin kullanım sırasında enerji kazancı oluşturup oluşturmadığı da uygulamaya bağlıdır. Bu yararları varsaymak yerine mekanik doğrulama, ömür ve kullanım verileriyle destekleyin.

Yerel üretim taşıma ve stok ihtiyacını azaltabilir; fakat hammaddenin taşınması, düşük kapasite kullanımı ve son işlemler bu avantajı değiştirebilir. Üretim adedi ile gerçek tedarik zincirini birlikte karşılaştırın. Maliyet ve teslim süresi, çevresel sonuçtan ayrı göstergelerdir. Yerel istihdam ve çalışan koşulları da ayrıca incelenir; yalnız çevresel LCA bunların tamamını ölçmez.

Ölçüm kaydı ve belirsizliklerle birlikte iyileştirin

Makineyi, malzeme partisini, baskı profilini, kapsanan ekipmanı, kWh tüketimini, yeni malzeme girdisini, geri kazanımı, sıvı sarfını ve kabul edilen adedi kaydedin. Boyutsal kabul ve ilgili üretim gereklilikleri iki seçenek için tutarlı olsun. Ölçülen verilerle tahmini değerleri ayırın; eksik bilgileri ve sonuçları değiştirebilecek varsayımları açıklayın.

Önce en büyük tüketim veya kayıp kaynağını bulun. Hatalı baskıyı azaltma, uygun yerleşim, bakım ve gereksiz son işlemi kaldırma gibi değişiklikleri deneyin. Sonra aynı kapsamla yeniden ölçün. İyileştirme, parça işlevi korunurken karşılaştırılabilir verilerle gösterilen azalmadır.