3D хэвлэх технологийн өсөлт нь янз бүрийн салбаруудад шинэ боломжуудыг нээж, үйлдвэрлэлийн процесст хувьсгал хийж, илүү үр ашигтай, өөрчлөх боломжтой үйлдвэрлэлийн аргыг бий болгосон. Гэсэн хэдий ч тогтвортой байдал, байгаль орчны хариуцлагыг дэмжих чадавхи нь магадгүй хамгийн сэтгэл хөдөлгөм талуудын нэг юм. Нэмэлт үйлдвэрлэлийн (AM) технологийг ашигласнаар 3D хэвлэх нь ногоон үйлдвэрлэлийн хил хязгаарыг түлхэж байна. Энэхүү нийтлэл нь 3D хэвлэх үйлчилгээ нь хог хаягдлыг бууруулах, био задрах шинэлэг материалыг ашиглах, дахин боловсруулсан хуванцарыг үйлдвэрлэлийн процесст оруулах замаар илүү тогтвортой ирээдүйд хэрхэн хувь нэмрээ оруулахыг судлах болно.
1. Ногоон үйлдвэрлэл гэж юу вэ, яаж хийдэг вэ?3D хэвлэхТохирох уу?
Ногоон үйлдвэрлэл гэдэг нь байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг багасгах, сэргээгдэх нөөцийг хамгийн их ашиглах замаар бүтээгдэхүүн, үйлчилгээг хөгжүүлэхийг хэлнэ. Энэ нь эрчим хүчний хэрэглээг багасгах, нүүрстөрөгчийн ул мөрийг бууруулах, үйлдвэрлэлийн явцад хог хаягдлыг арилгахад чиглэгддэг. Хасах үйлдвэрлэл гэх мэт уламжлалт үйлдвэрлэлийн аргууд нь илүү том блокоос материалыг огтолж, ихээхэн хэмжээний хог хаягдал үүсгэдэг. Үүний эсрэгээр, нэмэлт үйлдвэрлэл буюу 3D хэвлэлт нь эцсийн объектод шаардлагатай материалыг ашиглан бүтээгдэхүүнийг давхаргаар нь бүтээж, хог хаягдлын үйлдвэрлэлийг багасгадаг.
3D хэвлэх технологийг нэвтрүүлснээр үйлдвэрүүд уламжлалт үйлдвэрлэлтэй холбоотой байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг бууруулж чадна. Жишээлбэл, 3D хэвлэлтээр хурдан загвар гаргах нь прототипийг хурдан турших, өөрчлөх, үйлдвэрлэх боломжтой тул үйлдвэрлэлийн олон мөчлөгийн хэрэгцээг бууруулдаг. Энэ процесс нь зөвхөн цаг хугацаа хэмнээд зогсохгүй түүхий эд бага шаардагдах тул нөөцийн хэрэглээг багасгадаг.
2. Нэмэлт үйлдвэрлэлээр хог хаягдлыг бууруулах
3D хэвлэх үйлчилгээний байгаль орчны гол давуу талуудын нэг нь материалын хог хаягдлыг багасгах чадвар юм. Уламжлалт үйлдвэрлэлийн хувьд огтлох, хэлбэржүүлэх, боловсруулах явцад их хэмжээний түүхий эдийг дэмий үрдэг. Зарим судалгаагаар уламжлалт үйлдвэрлэл нь зарим тохиолдолд 90% хүртэл хог хаягдлыг бий болгодог. Үүний эсрэгээр,3D хэвлэхЭнэ нь нэмэлт процесс бөгөөд энэ нь материалыг давхаргаар нь нэмж, хэр их материал ашиглахыг нарийн хянах боломжийг олгодог.
Түүнчлэн, 3D хэвлэх нь материалын хамгийн бага хэрэглээтэй маш нарийн төвөгтэй дизайн хийх боломжтой. Уламжлалт аргуудыг ашиглан үйлдвэрлэх нь урьд өмнө боломжгүй эсвэл хэт өндөр үнэтэй байсан нарийн төвөгтэй геометр, эд ангиудыг одоо хялбархан бүтээх боломжтой. Энэ нь хог хаягдлыг багасгахаас гадна эд ангиудыг хамгийн бага хэмжээний материал ашиглахаар оновчтой болгосон тул үр ашгийг дээшлүүлдэг.
3. Биологийн задралд ордог материалын 3D хэвлэлтэнд гүйцэтгэх үүрэг
3D хэвлэлийн өөр нэг чухал шинэлэг зүйл бол биологийн задралд ордог материалыг ашиглах явдал юм. Эдгээр материалууд нь байгаль орчинд байгалийн жамаар задарч, экосистемд үзүүлэх урт хугацааны нөлөөллийг багасгах зорилготой юм. 3D хэвлэлтэнд хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг био задрах материалуудын нэг бол эрдэнэ шиш, чихрийн нишингийн гэх мэт сэргээгдэх нөөцөөс гаргаж авсан ургамлын гаралтай хуванцар PLA (полилактик хүчил) юм. PLA нь зөвхөн био задралд ордог төдийгүй уламжлалт нефтийн хуванцартай харьцуулахад нүүрстөрөгчийн ялгаруулалтыг бага гаргадаг.
Биологийн задралын бусад сонголтууд нь нянгаас гаралтай, хөрс болон далайн орчинд задардаг PHA (полигидроксиалканатууд) юм. Эдгээр байгальд ээлтэй материалууд нь ихэвчлэн ашигладаг нефтийн хуванцараас илүү ирээдүйтэй хувилбарыг санал болгодог3D хэвлэх, технологийн байгаль орчны ул мөрийг багасгахад хувь нэмэр оруулах.
Биологийн задралын утаснуудыг 3D хэвлэлтэнд оруулснаар бизнесүүд тогтвортой, ажиллагаатай бүтээгдэхүүн бүтээх боломжтой. Жишээлбэл, сав баглаа боодол, хөдөө аж ахуй, өргөн хэрэглээний бараа бүтээгдэхүүн зэрэг салбарууд байгальд ээлтэй бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхийн тулд биологийн задралд ордог 3D хэвлэх материалыг ашиглаж, улмаар хогийн цэг дэх урт хугацааны хог хаягдлыг бууруулах боломжтой.
4. 3D хэвлэх зориулалттай хуванцарыг дахин боловсруулах
Жил бүр олон сая тонн хуванцар хог хаягдлыг хаяж, хуванцар хог хаягдлын асуудал олон салбарынхны санаа зовоосон асуудал болоод байна. Гэсэн хэдий ч 3D хэвлэх нь хуванцар дахин боловсруулах замаар боломжит шийдлийг санал болгодог. Дахин боловсруулсан хуванцар утаснуудыг 3D хэвлэлтэнд ашиглах нь хог хаягдлыг багасгахад тусалдаг төдийгүй үйлдвэрлэгчдэд хаягдсан хуванцарыг үнэ цэнэтэй бүтээгдэхүүн болгон ашиглах боломжийг олгодог.
Жишээлбэл, rPET (дахин боловсруулсан полиэтилен терефталат) нь 3D хэвлэлтэд түгээмэл хэрэглэгддэг дахин боловсруулсан материал юм. rPET утаснууд нь хэрэглээний дараах хуванцар сав болон бусад хуванцар хаягдал бүтээгдэхүүнээр хийгдсэн байдаг. Дараа нь эдгээр утаснууд нь гэрийн чимэглэл, тоглоом, автомашины эд анги зэрэг шинэ зүйлсийг бүтээхэд 3D хэвлэх процесст ашиглагддаг. Ийм маягаар 3D хэвлэх нь хуванцар хог хаягдлыг шинэ бүтээгдэхүүн болгон хувиргаж, онгон материалын эрэлтийг бууруулахад туслах болно.
Түүнчлэн 3D хэвлэх зориулалттай хуванцарыг дахин боловсруулах үйл явцыг дотооддоо хийж, түүхий эдийг хол зайд тээвэрлэх шаардлагагүй болж, үйлдвэрлэлийн байгаль орчны ул мөрийг улам бүр багасгах боломжтой. Дахин боловсруулсан хуванцар утас оруулах замаар3D хэвлэх үйлчилгээ, үйлдвэрлэгчид нүүрсхүчлийн хийн ул мөр багатай бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхийн зэрэгцээ дугуй эдийн засагт хувь нэмэр оруулах боломжтой.
5. Эрчим хүчний хэмнэлт ба 3D хэвлэх
3D хэвлэх нь хог хаягдлыг бууруулах, материалын шинэчлэл хийхээс гадна уламжлалт үйлдвэрлэлийн аргуудтай харьцуулахад эрчим хүчний хэмнэлттэй байдаг. Уламжлалт үйлдвэрлэлийн процесс нь халаах, хэвлэх, боловсруулах зэрэг ажилд ихээхэн хэмжээний эрчим хүч шаарддаг. Үүний эсрэгээр, 3D хэвлэх нь хөгц, хөгц, нарийн төвөгтэй машин механизмгүйгээр объектуудыг аажмаар барьдаг тул бага эрчим хүч зарцуулдаг.
3D хэвлэлийн үр ашиг нь бага эзэлхүүнтэй үйлдвэрлэл эсвэл захиалгат бүтээгдэхүүн дээр тулгуурладаг салбаруудад онцгой чухал юм. Бүтээгдэхүүн бүрт машин механизм, хэвийг тохируулах нь эрчим хүчний ихээхэн хөрөнгө оруулалт шаарддаг тул уламжлалт үйлдвэрлэлийн аргууд нь ихэвчлэн бага хэмжээний үйлдвэрлэлийн хувьд үр ашиггүй байдаг. Харин 3D хэвлэх нь эрчим хүчний бага зарцуулалтаар янз бүрийн загвар хэвлэхийн тулд маш хурдан тохируулж, бага хэмжээний үйлдвэрлэл явуулахад байгаль орчинд ээлтэй сонголт болж өгдөг.
6. Тогтвортой материал дахь инноваци ба ирээдүйн хэтийн төлөв
Тогтвортой 3D хэвлэх материалын эрэлт хэрэгцээ өссөөр байгаа тул энэ салбар шинэ материал боловсруулахад ихээхэн хөрөнгө оруулалт хийж байгааг харж байна. Компаниуд замаг, далайн ургамал, тэр ч байтугай хүнсний үйлдвэрлэлийн хаягдал зэрэг эх үүсвэрээс гаргаж авсан био суурилсан материалыг ашиглах талаар судалж байна. Эдгээр материалууд нь уламжлалт хуванцараас илүү байгальд ээлтэй хувилбаруудыг гаргаж өгснөөр 3D хэвлэлийн салбарт хувьсгал хийж чадна.
Нэмж дурдахад, материалыг дахин боловсруулах технологийн шинэчлэлүүд нь хаягдсан 3D хэвлэсэн бүтээгдэхүүнээс үнэ цэнэтэй материалыг үр дүнтэй сэргээх боломжийг олгож байна. Жишээ нь, судлаачид ашигласан ялгах, цэвэрлэх аргуудыг боловсруулж байна3D хэвлэх утас, тэдгээрийг хэвлэх явцад дахин ашиглах боломжийг олгодог. Энэ төрлийн битүү гогцоо дахин боловсруулалт нь 3D хэвлэх нь ирээдүйд тогтвортой практик хэвээр үлдэхэд тусална.
7. Дүгнэлт: 3D хэвлэлтээр ногоон үйлдвэрлэлд хүрэх замыг засаж байна
3D хэвлэх нь үйлдвэрлэлийн байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг бууруулах томоохон боломжийг санал болгодог. Нэмэлт үйлдвэрлэлийн процессыг ашигласнаар энэ технологи нь хог хаягдлыг багасгаж, эрчим хүчний зарцуулалтыг бууруулж, үйлдвэрлэлийн гинжин хэлхээнд шинэ тогтвортой материалыг нэвтрүүлдэг. Биологийн задралд ордог материал, дахин боловсруулсан хуванцар, эрчим хүчний хэмнэлттэй үйлдвэрлэлийн аргууд нь 3D хэвлэлтийг ногоон үйлдвэрлэлийн хувьсгалын гол тоглогч болгоход тусалж байна.
3D хэвлэх үйлчилгээ тасралтгүй хөгжихийн хэрээр тогтвортой материал, дахин боловсруулах практикийг нэгтгэх нь дэлхийн байгаль орчны сорилтуудыг шийдвэрлэхэд тусалж, илүү эргэлттэй эдийн засгийг бий болгоно. 3D хэвлэлийн ирээдүй нь гэрэл гэгээтэй харагдаж байна, учир нь энэ нь зөвхөн үйлдвэрлэлд хувьсгал хийх төдийгүй илүү тогтвортой, байгальд ээлтэй үйлдвэрлэл рүү шилжих боломжийг бий болгодог.
