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改变生产工艺是否可以应对气候变化

如今,整个社会正面临全球气候变暖的危机。联合国政府间气候变化专门委员会报告指出,如果要在2030年将气温升高控制在1.5℃,必须将年二氧化碳排放控制在250-300亿吨(差不多是现在的一半)。

面对全球变暖,制造业公司越来越意识到他们必须重新思考商业行为,并追求更可持续的生产方式。这对制造业公司来说,是一个不小的挑战,即要将生产过程控制在一定的经济效益范围内,又要节约能源和资源,将对环境的负面影响降到最低。

为此,不少制造业公司将目光投向了3D打印。那么3D打印对可持续发展可以带来哪些影响呢?

轻量化

轻量化是许多制造商,特别是运输业的制造商一直追求的目标。重量更轻,可以减少燃料消耗,进而减少二氧化碳的排放。基于3D打印工艺,可以将多个零件整合成一个复杂结构的零件,还能通过拓扑优化功能对零件结构进行优化。这样就能减少零件数量和重量,还能减少焊接。

提升性能

受限于工艺,很多零件都不是最优结构。因为要实现最佳性能,往往会导致结构复杂,而这类结构使用铸造等工艺是无法制造出来的,或者实现成本过高。而3D打印的成型限制小,可以实现各种复杂结构。因此,基于3D打印可以充分优化很多部件的性能,以提高能源使用率。比如可以将冷却管路整合到发动机中。

减少库存

像汽车等工业产品,后续的维护是必不可少的,因此需要准备很多备用零件。这样就会产生运输、库存等成本,而且有些零件备件太多,造成浪费。目前,基于3D打印的数字仓库已经进入探索阶段。即适合3D打印的零件建立3D模型,存放在云仓库中,各地维护团队需要使用某个零件时,就在云仓库中下载并打印。

此外,3D打印所产生的原料废料比其它工艺可以减少90%左右,使用的能耗大概可以减少50%。不过3D打印目前的批量生产能力尚不够支撑很多制造业的产能,而且金属3D打印的工艺也相对复杂,一旦失败,就会导致浪费。所以3D打印是实现可持续发展的一个方向,不过需要克服的困难也不少。

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  • 原文链接https://kuaibao.qq.com/s/20210922A0ALOM00?refer=cp_1026
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