AMGTA研究论文：金属3D打印对环境影响

2020年11月19日，南极熊获悉，增材制造商绿色贸易协会（AMGTA）和大学合作发表了一篇研究论文，研究金属3D打印对环境的影响。

这个贸易团体最初于2019年发起，核心目的是推广3D打印技术的好处，创始成员包括Sintavia、大洋日本三株式会社和QC实验室等等。AMGTA也有不少业内大咖担任参与成员，包括3D打印机OEM厂商EOS、GE Additive和SLM Solutions。

学术状况

这篇文献的题目为《State of Knowledge on the Environmental Impacts of metal Additive Manufacturing》，由代尔夫特理工大学的Jeremy Faludi博士和达特茅斯学院的Corrie Van Sice共同撰写。

从结构上看，这篇报告整合了现有的关于金属3D打印技术对环境影响的学术文献，并与传统制造业进行比较，从材料数据库中深入研究具体材料和工艺。

△辛塔维亚的金属增材制造能力实例，图片来自Sintavia

金属3D打印的环境影响

金属增材制造市场是一个快速增长的市场，根据报告，2020年的估值为10亿美元，预计未来几年的年增长率将超过27％。虽然有许多子技术推动了市场的发展，如SLM、EBM和DED，但与传统的减材成形制造工艺相比，它们都具有类似的优势。即更大程度的设计自由度、装配整合、更轻的零件以及更具成本效益的生产（前提是生产量低于一定的阈值）。

AMGTA的主要心得表示，如果只考虑直接制造工艺，平均而言，增材制造每加工一公斤材料的碳排放要高于传统的同类产品。然而，被制造零件的几何形状对这一结果有重大影响－－最好是加工一个实心立方体，而最好是3D打印一个中空的外壳、格子以及其他任何具有复杂曲率和内部通道的几何形状。因此，作者认为，采用一个或多个标准参考零件，以使比较过程更容易，将是有益的。

△几何形状越复杂的零件，使用增材制造就越具有可持续性，图片来自AMGTA

该文件还指出，需要进一步的生命周期评估（LCA）研究来更精确地量化这些影响，AMGTA计划委托进行这些研究。未来的评估最好还应该包括整个产品生命周期，因为原材料提取、气体雾化和物流等过程无疑会对由此产生的碳排放产生重大影响。有关该项目的更多细节可在本文中找到。

△前面三种零件几何形状，使用减材制造和增材制造每个零件的温室气体排放量，图片来自AMGTA

个别公司也开始意识到3D打印的可持续性优势，全球交通制造商Wabtec最近发布了2020年可持续发展报告，详细介绍了公司对环境和社会责任的承诺。报告概述了公司为改善全球环境表现而开展的一系列活动，包括整合增材制造如何促进公司的可持续发展目标。