Additieve productie: 3D-printen in de circulaire economie

Jimmy SongSNHS-weetjesOm 16:38 uur op 26 december 2022, Taiwan, China, China

Additieve productie: 3D-printen in de circulaire economie

Invoering

Het bekende gezegde: "Zorg goed voor het land en het zal goed voor jou zorgen. Vernietig het land en het zal jou vernietigen", illustreert het belang van ons milieu. Om ons milieu te behouden en te beschermen tegen verdere schade, moeten we ons richten op het ontwikkelen van duurzaamheid. Dit kunnen we bereiken door een circulaire economie te hanteren met behulp van additive manufacturing (AM)-processen in plaats van conventionele manufacturing (CM)-processen (Velenturf en Purnell). AM – beter bekend als 3D-printen – minimaliseert afval, maakt gebruik van milieuvriendelijke materialen en vermindert het energieverbruik, waardoor het potentieel de sleutel is tot een milieuvriendelijke toekomst.

Minimaliseert afval en vervuiling

Bij additive manufacturing (AM) worden minder grondstoffen verspild en is er minder vervuiling. Volgens professoren M.R. Khosravani en T. Reinicke van de Universiteit van Siegen zorgt AM voor minimale verspilling in het productieproces, omdat alle onderdelen van modellen, prototypes, gereedschappen, mallen en eindproducten in één enkel proces worden gemaakt (Khosravani en Reinicke). Doordat alles laagje voor laagje van onder naar boven wordt opgebouwd, gebruikt de 3D-printer alleen het benodigde materiaal voor het uiteindelijke onderdeel en kleine ondersteunende structuren. In tegenstelling tot traditionele productieprocessen hoeven producten bij AM niet te worden geassembleerd. Dit betekent dat de broeikasgassen die normaal gesproken vrijkomen tijdens transport, worden vermeden, waardoor de vervuiling afneemt.

Energiebesparing

Naast het verminderen van afval en het gebruik van milieuvriendelijke materialen, is AM ook efficiënter in het gebruik van grondstoffen voor de industrie. AM maximaliseert de energie-efficiëntie en verlaagt tegelijkertijd het brandstofverbruik tijdens de productie (Javaid et al.).

Bovendien kondigde het Witte Huis aan dat "omdat additieve productietechnologieën vanaf de grond af opbouwen in plaats van materiaal af te trekken dat vervolgens wordt weggegooid, deze technologieën de materiaalkosten met 90 procent kunnen verlagen en het energieverbruik kunnen halveren" (Het Witte Huis). Als alle industrieën die in staat zijn hun huidige productieproces te vervangen door het AM-proces dat ook doen, zouden we veel dichter bij het bereiken van duurzaamheid komen.

Conclusie

Ecologische efficiëntie is de hoeksteen van duurzaamheid, en vermindering van energieverbruik en afvalproductie kan leiden tot een aanzienlijke afremming van de opwarming van de aarde (Javaid et al.). Als er meer tijd en middelen worden geïnvesteerd in onderzoek en ontwikkeling van additive manufacturing (AM), kunnen we er wellicht eindelijk in slagen een functionele circulaire economie te creëren.