EOS與空中客車評(píng)估3D打印制造&環(huán)保成本

一份最近發(fā)布的環(huán)境生命周期比較有力地說(shuō)明了直接金屬激光燒結(jié)（Direct Metal Laser Sintering ，DMLS）和快速熔模鑄造相比是更加環(huán)保,、更可持續(xù)的制造技術(shù)。
      近日金屬3D打印機(jī)制造商EOS公司與歐洲空中客車公司合作,，對(duì)空客A320發(fā)動(dòng)機(jī)艙鉸鏈標(biāo)準(zhǔn)支架進(jìn)行了嚴(yán)格的環(huán)保評(píng)估,。
      這項(xiàng)研究覆蓋了鉸鏈從金屬粉末原料到最終產(chǎn)品的全部制造環(huán)節(jié)，旨在為以后展開更大規(guī)模的研究建立基準(zhǔn)參照,，該項(xiàng)研究的最終目標(biāo)是評(píng)估增材制造技術(shù)對(duì)于航空零件最終產(chǎn)品制造而言是否是一個(gè)具有成本效益并且在環(huán)境上可持續(xù)的生產(chǎn)方式。


      為了建立比較的標(biāo)桿,，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)兩個(gè)相同通用支架的生產(chǎn)周期進(jìn)行了評(píng)估,。一個(gè)使用鈦金屬DMLS技術(shù)，另一個(gè)用的是鋼材快速熔模鑄造,。比較后,，研究得出了三個(gè)結(jié)論：
      在支架整個(gè)制造周期中不同制造方式對(duì)于能源消耗和二氧化碳排放量的影響是最大的。
      CO2排放在機(jī)艙鉸鏈支架的整個(gè)生命周期中近40％通過(guò)輕量化,，導(dǎo)致從一個(gè)優(yōu)化的幾何形狀,，這是通過(guò)使用DMLS工藝和鈦金屬帶來(lái)的設(shè)計(jì)自由度，導(dǎo)致產(chǎn)品的幾何形狀得到優(yōu)化減輕了重量,，使得二氧化碳在整個(gè)制造周期中的排放減少了40%,。
      使用DMLS打造的鉸鏈支架可可使每家飛機(jī)減輕10公斤重量，能夠顯著降低該行業(yè)的一個(gè)重要指標(biāo)：采購(gòu)質(zhì)量與飛行質(zhì)量比值（buy-to-fly）,。
      該研究的第二階段則更進(jìn)一步,，分析相同的鉸鏈設(shè)計(jì)，但采用相同的鈦材料,。唯一不同的是一個(gè)采用DMLS技術(shù),，另一個(gè)采用傳統(tǒng)的熔模鑄造。要真正看3D打印技術(shù)是否優(yōu)于傳統(tǒng)技術(shù),。這個(gè)時(shí)候使用的是EOSINT M 280 打印機(jī),。
      從第二階段研究得出的結(jié)論是：
      能源消耗總量為包括從粉末金屬原料開始,，直到完成支架的制造為止。DMLS工藝比同等階段的鑄造工藝消耗的能源略低（一方面DMLS在制造過(guò)程中的融熔與冷卻階段消耗了較高的能源,，但顯著減少的制造時(shí)間）,。而鑄造方式由于要?dú)饣瘶渲�制成的模具（該模具是用SLA技術(shù)制成的），使用了更高的能量,，而且產(chǎn)生了溫室氣體,。
      DMLS工藝直接生成最終產(chǎn)品，消除了來(lái)自二次加工的浪費(fèi),，比鑄造工藝降低材料消耗25％,。
       “事實(shí)已經(jīng)證明，DMLS工藝有許多好處：它可以支持優(yōu)化設(shè)計(jì)及后續(xù)的小批量制造,�,！痹霾闹圃煅芯拷M組長(zhǎng)Jon Meyer在其最后報(bào)告中說(shuō)�,！翱偟膩�(lái)說(shuō),，聯(lián)合研究顯示，DMLS有制造輕質(zhì),、可持續(xù)零部件并減少公司二氧化碳排放的潛力,。”