지속 가능성을 위해 3D 프린팅을 사용하는 5가지 혁신적인 방법

3D 프린팅이라고도 하는 적층 제조는 일반적으로 금속 분말과 결합된 플라스틱을 사용하는 생산 기술입니다. 가구에서 인체 부품에 이르기까지 모든 3D 프린팅 프로젝트는 그래픽 디자인으로 시작하여 견고한 제품으로 바뀝니다. 3D 프린팅의 과도한 에너지 소비와 독성 부산물과 같은 환경적 단점에도 불구하고 기업은 신기술과 친환경 소재와의 균형을 찾고 있습니다.

3D 프린팅을 위한 지속 가능성 목표

적층 제조(AM)가 대중화됨에 따라 기업은 보다 지속 가능한 재료를 사용하면서도 비용 절감 및 효율성을 유지하는 방법을 찾기 위해 생산 방법을 재검토하고 있습니다. 환경 규제에 대응하여 기업은 이제 노력의 지침이 되는 지속 가능성 목표를 갖게 되었습니다.

• 자재와 제품을 가능한 한 많이 재사용할 수 있도록 순환 경제를 유지합니다.
• 플라스틱 쓰레기와 쓰레기가 매립지, 바다, 소각로로 가는 순환을 종식시키십시오.
• 자재 운송을 최소화하여 이산화탄소 배출량을 줄입니다.

환경 친화적인 관행에 대한 이러한 약속은 성공적이고 실현 가능한 솔루션으로 이어졌습니다. AM 기업이 지속 가능성 노력에 기여하는 방법은 다음과 같습니다.

1. 플라스틱 폐기물 줄이기

불행히도 플라스틱 제품의 대부분은 결국 전 세계 바다로 흘러갑니다. 이 오염을 퇴치하는 한 가지 방법은 플라스틱 폐기물을 줄이는 것입니다. 3D 프린팅을 위한 레이어별 적용 방식 덕분에 최소한의 재료만 사용되며 트리밍이 필요하지 않습니다. 빼기 가공 방법과 달리 3D 프린팅은 재료를 제거하거나 낭비할 필요가 없는 디자인이나 중간에 빈 공간을 남깁니다. 따라서 더 적은 플라스틱이 소모되고 더 적은 스크랩이 버려집니다.

2. 생분해성 재료 사용

바이오 기반 원료는 이제 3D 프린팅 공정에 사용됩니다. 한 가지 일반적인 물질은 PLA라고 하는 생분해성 식물 고분자로, 옥수수로 만드는 경우가 많지만 나무, 콩, 해초 또는 조류도 포함될 수 있습니다. MIT Mediated Matter Group의 최근 수성 폴리머의 발전은 셀룰로오스 및 탄산칼슘과 같은 다른 천연 성분을 통합하고 있습니다.

생분해성 재료로 제품을 만드는 또 다른 회사는 인도에 기반을 둔 Spectalite입니다. 농업 폐기물과 제조용 재생 가능 자원을 결합한 Spectalite의 바이오 복합 재료는 포장에서 자동차, 자재 취급, 가정용품 및 가구에 이르기까지 다양한 산업 분야에 사용됩니다.

3. 플라스틱 재활용

AM의 지속 가능성을 촉진하는 또 다른 옵션은 버려진 플라스틱 품목을 재활용하거나 공장에서 플라스틱 스크랩을 재사용하는 것입니다. 이를 수행하는 한 가지 방법은 원래의 폴리머 섬유보다 훨씬 강한 새로운 폴리머 필라멘트를 만드는 것입니다. 현재 세척 및 파쇄된 열가소성 수지를 재활용하는 기계가 있습니다. 그런 다음 작은 조각이 압출기를 통과하여 새로운 재활용 필라멘트를 만듭니다.

예를 들어, 그리스의 테살로니키를 여행하면 커뮤니티 곳곳에 3D 프린터로 인쇄된 야외 가구를 찾을 수 있습니다. The New Raw 연구 및 디자인 그룹은 도시의 Zero Waste Lab과 협력하여 플라스틱 재활용 프로젝트를 시작했습니다. 그들은 시민들에게 재활용을 위해 플라스틱 품목을 보관하도록 권장한 다음 실험실에서 수집한 플라스틱으로 3D 인쇄 가구를 제작했습니다. The New Raw는 Thessaloniki 가구 외에도 재활용 플라스틱을 사용하여 조개껍데기와 식기류를 만들었습니다.

4. 배출량 감소

종종 제품은 포장이나 기타 최종 적용을 위해 다른 시설로 배송되어야 합니다. 제조업체가 한 시설에서 생산 프로세스를 완료할 수 있다면 자재 운송의 필요성이 줄어듭니다. 트럭이나 비행기로 이동하는 횟수가 줄어들고 배기 가스 배출량과 탄소 발자국이 줄어듭니다. 또한 원격 액세스를 통해 3D 디자인을 이메일로 보다 편리하게 전송할 수 있으므로 출장을 갈 필요가 없습니다.

건설 연구원들은 시멘트가 유해한 이산화탄소 배출을 인용하면서 환경에 유해한 것으로 간주했습니다. 시멘트 대안으로 eCO2Blocks라는 포르투갈 회사가 탄소 음성 포장 블록을 생산하고 있습니다. eCO2Blocks는 천연 자원을 사용하는 대신 음용수가 아닌 물, 이산화탄소 흡수 기술 및 산업 폐기물의 조합을 사용합니다.

5. 생태계 보존

지구 온난화로 인해 전 세계적으로 천연 산호초가 악화되고 있습니다. 3D 프린팅의 도움으로 프랑스와 호주의 연구원들은 플라스틱 산호초를 만들 수 있습니다. 인공 산호초는 자연 산호초 옆에 설치되어 산호초의 재성장과 산호초의 자연 거주자의 회복을 촉진합니다.

AM을 위한 재활용은 또한 바다에 갇힌 플라스틱 쓰레기를 제거하는 데 도움이 되었습니다. 예를 들어, New Raw는 수생 생물을 잡아 죽이는 버려진 어망을 수집합니다. 그런 다음 그물을 재활용하여 새로운 3D 인쇄 플라스틱 제품을 만듭니다.

결론

전문가들은 적층 제조 기술이라고도 하는 3D 프린팅이 진화하여 결국 기존 재료 처리 도구에 합류하거나 이를 대체할 것이라고 예측합니다. 그 동안 연구자들은 3D 프린팅을 경제적이고 지속 가능한 절차로 만들기 위한 더 많은 솔루션을 찾고 있습니다. 자재 생산 방식이 3R(줄이기, 재사용, 재활용)을 염두에 두고 변화하고 있기 때문에 기업은 환경 규제를 준수할 뿐만 아니라 고품질의 친환경 제품을 제공할 수 있습니다.