AMGTA研究報告詳細分析了3D打印在時尚行業中的環境效益
時間：2023-12-25 08:57 來源：南極熊 作者：admin 閱讀：次
導讀：隨著3D打印技術在時尚界的不斷滲透，我們目睹了它在設計創新和個性化定制方面的獨特魅力。然而，當這項技術開始向大規模生產邁進時，一個重要的問題浮現出來：與傳統制造工藝相比，3D打印是否真正帶來了更加綠色環保的生產方式？
2023年12月22日，增材制造商綠色貿易協會（簡稱 AMGTA）發布了一項為期一年的研究報告，強調了3D打印技術在時尚行業中的環境效益。
研究是如何進行的？
受AMGTA委托，這項研究由英國增材制造咨詢公司Reeves Insight與3D打印機制造商Stratasys、意大利奢侈時裝公司Pattern Group及其子公司Dyloan Bond Factory合作進行。
傳統的多步驟工藝包括二維噴墨打印，以及將注塑部件與片狀聚氨酯材料熱焊接。相反，增材制造工藝顯著減少了步驟，采用光固化液體樹脂進行材料噴射即可。
該研究評估并比較了這兩種流程，通過生產了1.6萬個logo組件，相當于8000雙鞋。增材制造的零件是使用Stratasys Polyjet J850 TechStyle 3D打印機生產的。
在制造后的分析中，考慮了制造工藝和材料對環境的影響，主要以空氣、水和土地排放為指標。空氣排放以二氧化碳當量單位（CO2e）和全球變暖潛勢（GWP）衡量。
值得注意的是，該研究未提供最終鞋類的完整生命周期分析（LCA），而是提供了3D logo組件制造階段的詳細生命周期庫存（LCI），為最終鞋類生產提供了基礎。
研究涵蓋了制造階段的所有輸入和輸出，包括能源和原材料的投入，以及空氣、水和土壤的排放，固體廢物產生，產品和聯產品的產出。
Stratasys首席執行官Yoav Zeif博士補充道：“這項研究展示了3D打印制造產品的采用，如何幫助客戶提供制造解決方案，從而改善對環境的影響，同時通過生產設計創新提供競爭優勢。”
研究的主要結果
最終的研究結果顯示，與傳統制造工藝相比，使用材料噴射的3D打印減少了24.8%的二氧化碳排放量。在1.6萬個徽標組件中，3D打印減少了一噸的二氧化碳排放。此外，研究指出，按重量計算，3D打印所需的材料比傳統制造供應鏈減少了49.3%，相當于減少了三分之一噸的庫存材料。總體而言，3D打印配件的材料比傳統配件少50.5%，使最終產品更輕。
研究還發現，傳統制造1.6萬個LOGO組件需要超過30萬升水，而3D打印則無需水，因為它不使用紙背聚氨酯片材作為主要粘合劑。在能源消耗方面，傳統的注塑和熱粘合制造方法使用了7122千瓦時的電能，而材料噴射3D打印僅需2548千瓦時，比傳統制造少64%的電力。
然而，研究強調，傳統制造工藝和增材制造工藝都會產生約150公斤的不可回收廢物。傳統制造業還產生了131公斤可回收廢物，而3D打印方法則沒有相關的可回收廢物流。此外，就運輸相關排放而言，傳統制造供應鏈對環境的影響略低于3D打印供應鏈。這種差異主要由于特種樹脂的長途運輸以及傳統制造中使用當地供應鏈合作伙伴引起。增加3D打印機的效率和生產率，可以進一步降低二氧化碳排放。
2023年12月22日，增材制造商綠色貿易協會（簡稱 AMGTA）發布了一項為期一年的研究報告，強調了3D打印技術在時尚行業中的環境效益。
△AMGTA研究期間評估的3D打印LOGO組件
這項研究于2022年委托進行，旨在比較傳統制造工藝和3D打印技術在生產鞋配件中的應用情況。報告指出，通過材料噴射工藝生產的3D打印部件，對環境的影響比傳統工藝制造的部件要小得多。AMGTA執行董事Sherri Monroe評論說：“我們很高興發表該研究中的第三篇研究成果，旨在揭示增材制造采用的環境效益。我們致力于推進所需的研究，以至于更全面地理解3D打印技術在商業案例制造周期中所具有的可持續價值。”
△鞋上3D打印logo的位置
研究是如何進行的？
受AMGTA委托，這項研究由英國增材制造咨詢公司Reeves Insight與3D打印機制造商Stratasys、意大利奢侈時裝公司Pattern Group及其子公司Dyloan Bond Factory合作進行。
傳統的多步驟工藝包括二維噴墨打印，以及將注塑部件與片狀聚氨酯材料熱焊接。相反，增材制造工藝顯著減少了步驟，采用光固化液體樹脂進行材料噴射即可。
△J850™ TechStyle™ 3D 打印機采用 3DFashion™ 技術，可為設計提供全彩、多材料功能，可直接打印到織物、服裝、鞋類和奢華配飾上
該研究評估并比較了這兩種流程，通過生產了1.6萬個logo組件，相當于8000雙鞋。增材制造的零件是使用Stratasys Polyjet J850 TechStyle 3D打印機生產的。
在制造后的分析中，考慮了制造工藝和材料對環境的影響，主要以空氣、水和土地排放為指標。空氣排放以二氧化碳當量單位（CO2e）和全球變暖潛勢（GWP）衡量。
值得注意的是，該研究未提供最終鞋類的完整生命周期分析（LCA），而是提供了3D logo組件制造階段的詳細生命周期庫存（LCI），為最終鞋類生產提供了基礎。
研究涵蓋了制造階段的所有輸入和輸出，包括能源和原材料的投入，以及空氣、水和土壤的排放，固體廢物產生，產品和聯產品的產出。
Stratasys首席執行官Yoav Zeif博士補充道：“這項研究展示了3D打印制造產品的采用，如何幫助客戶提供制造解決方案，從而改善對環境的影響，同時通過生產設計創新提供競爭優勢。”
△鞋子上的3D打印logo看起來很小，但如果上了規模，那么3D打印技術在碳排放方面具有很大優勢
研究的主要結果
最終的研究結果顯示，與傳統制造工藝相比，使用材料噴射的3D打印減少了24.8%的二氧化碳排放量。在1.6萬個徽標組件中，3D打印減少了一噸的二氧化碳排放。此外，研究指出，按重量計算，3D打印所需的材料比傳統制造供應鏈減少了49.3%，相當于減少了三分之一噸的庫存材料。總體而言，3D打印配件的材料比傳統配件少50.5%，使最終產品更輕。
研究還發現，傳統制造1.6萬個LOGO組件需要超過30萬升水，而3D打印則無需水，因為它不使用紙背聚氨酯片材作為主要粘合劑。在能源消耗方面，傳統的注塑和熱粘合制造方法使用了7122千瓦時的電能，而材料噴射3D打印僅需2548千瓦時，比傳統制造少64%的電力。
然而，研究強調，傳統制造工藝和增材制造工藝都會產生約150公斤的不可回收廢物。傳統制造業還產生了131公斤可回收廢物，而3D打印方法則沒有相關的可回收廢物流。此外，就運輸相關排放而言，傳統制造供應鏈對環境的影響略低于3D打印供應鏈。這種差異主要由于特種樹脂的長途運輸以及傳統制造中使用當地供應鏈合作伙伴引起。增加3D打印機的效率和生產率，可以進一步降低二氧化碳排放。
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