AMGTA研究報告詳細(xì)分析了3D打印在時尚行業(yè)中的環(huán)境效益

南極熊導(dǎo)讀：隨著3D打印技術(shù)在時尚界的不斷滲透，我們目睹了它在設(shè)計創(chuàng)新和個性化定制方面的獨(dú)特魅力。然而，當(dāng)這項(xiàng)技術(shù)開始向大規(guī)模生產(chǎn)邁進(jìn)時，一個重要的問題浮現(xiàn)出來：與傳統(tǒng)制造工藝相比，3D打印是否真正帶來了更加綠色環(huán)保的生產(chǎn)方式？

2023年12月22日，南極熊獲悉，增材制造商綠色貿(mào)易協(xié)會（簡稱 AMGTA）發(fā)布了一項(xiàng)為期一年的研究報告，強(qiáng)調(diào)了3D打印技術(shù)在時尚行業(yè)中的環(huán)境效益。

△AMGTA研究期間評估的3D打印LOGO組件

這項(xiàng)研究于2022年委托進(jìn)行，旨在比較傳統(tǒng)制造工藝和3D打印技術(shù)在生產(chǎn)鞋配件中的應(yīng)用情況。報告指出，通過材料噴射工藝生產(chǎn)的3D打印部件，對環(huán)境的影響比傳統(tǒng)工藝制造的部件要小得多。

AMGTA執(zhí)行董事Sherri Monroe評論說：“我們很高興發(fā)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(huán)境效益。我們致力于推進(jìn)所需的研究，以至于更全面地理解3D打印技術(shù)在商業(yè)案例制造周期中所具有的可持續(xù)價值。”

△鞋上3D打印logo的位置

研究是如何進(jìn)行的？

受AMGTA委托，這項(xiàng)研究由英國增材制造咨詢公司Reeves Insight與3D打印機(jī)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(jìn)行。

傳統(tǒng)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(jìn)行材料噴射即可。

△J850™ TechStyle™ 3D 打印機(jī)采用 3DFashion™ 技術(shù)，可為設(shè)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(chǎn)了1.6萬個logo組件，相當(dāng)于8000雙鞋。增材制造的零件是使用Stratasys Polyjet J850 TechStyle 3D打印機(jī)生產(chǎn)的。

在制造后的分析中，考慮了制造工藝和材料對環(huán)境的影響，主要以空氣、水和土地排放為指標(biāo)�？諝馀欧乓远�氧化碳當(dāng)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(xì)生命周期庫存（LCI），為最終鞋類生產(chǎn)提供了基礎(chǔ)。

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(chǎn)生，產(chǎn)品和聯(lián)產(chǎn)品的產(chǎn)出。

Stratasys首席執(zhí)行官Yoav Zeif博士補(bǔ)充道：“這項(xiàng)研究展示了3D打印制造產(chǎn)品的采用，如何幫助客戶提供制造解決方案，從而改善對環(huán)境的影響，同時通過生產(chǎn)設(shè)計創(chuàng)新提供競爭優(yōu)勢�！�

△鞋子上的3D打印logo看起來很小，但如果上了規(guī)模，那么3D打印技術(shù)在碳排放方面具有很大優(yōu)勢

研究的主要結(jié)果

最終的研究結(jié)果顯示，與傳統(tǒng)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(biāo)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(tǒng)制造供應(yīng)鏈減少了49.3%，相當(dāng)于減少了三分之一噸的庫存材料�？傮w而言，3D打印配件的材料比傳統(tǒng)配件少50.5%，使最終產(chǎn)品更輕。

研究還發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)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?yàn)樗�不使用紙背聚氨酯片材作為主要粘合劑�?br />
在能源消耗方面，傳統(tǒng)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(tǒng)制造少64%的電力。

然而，研究強(qiáng)調(diào)，傳統(tǒng)制造工藝和增材制造工藝都會產(chǎn)生約150公斤的不可回收廢物。傳統(tǒng)制造業(yè)還產(chǎn)生了131公斤可回收廢物，而3D打印方法則沒有相關(guān)的可回收廢物流。

此外，就運(yùn)輸相關(guān)排放而言，傳統(tǒng)制造供應(yīng)鏈對環(huán)境的影響略低于3D打印供應(yīng)鏈。這種差異主要由于特種樹脂的長途運(yùn)輸以及傳統(tǒng)制造中使用當(dāng)?shù)毓��?yīng)鏈合作伙伴引起。增加3D打印機(jī)的效率和生產(chǎn)率，可以進(jìn)一步降低二氧化碳排放。