付加製造：循環型経済における3Dプリンティング

ジミー・ソングSNHSの小ネタ2022年12月26日16時38分、台湾、中国、中国

付加製造：循環型経済における3Dプリンティング

導入

「土地を大切にすれば、土地もあなたを大切にしてくれる。土地を破壊すれば、土地もあなたを破壊する」というよく知られた格言は、私たちの環境の重要性を物語っています。環境を守り、さらなる破壊から守るためには、持続可能性の実現に注力する必要があります。これは、従来の製造プロセス（CMプロセス）ではなく、積層造形（AMプロセス）を用いた循環型経済の導入によって実現できます（VelenturfとPurnell）。AM（一般的に3Dプリンティングと呼ばれる）は、廃棄物を最小限に抑え、環境に優しい材料を使用し、エネルギー消費を削減するため、環境的に持続可能な未来への鍵となる可能性があります。

廃棄物と汚染を最小限に抑える

AMはCMよりも原材料の無駄が少なく、汚染物質の排出も少ないです。ジーゲン大学のMR Khosravani教授とT. Reinicke教授によると、「AMでは、模型、試作品、工具、金型、そして最終製品のすべての部品が単一のプロセスで製造されるため、製造プロセスにおける廃棄物を最小限に抑えることができます」（Khosravani教授とReinicke教授）。下から上まですべてを層ごとに製造するため、3Dプリンターは最終部品と小さな支持構造に必要な材料のみを使用します。従来の製造とは異なり、AMでは組み立て工程を必要とせずに製品が製造されます。つまり、輸送過程で通常排出される温室効果ガスを回避でき、汚染レベルを低減できます。

省エネ

AMは廃棄物の削減と環境に優しい材料の使用に加え、産業界にとってより資源効率の高い方法です。AMは製造時の燃料消費を削減しながらエネルギー効率を最大化します（Javaidら）。

さらに、ホワイトハウスは「積層造形技術は、材料を削って廃棄するのではなく、ゼロから構築するため、材料コストを90%削減し、エネルギー使用量を半減させることができる」と発表しました（ホワイトハウス）。現在の製造プロセスをAMプロセスに置き換えることができるすべての業界がそうすれば、持続可能性の実現に大きく近づくでしょう。

結論

生態学的効率は持続可能性の礎であり、エネルギー使用量と廃棄物の削減は地球温暖化の大幅な抑制につながる可能性があります（Javaid et al.）。AMの研究開発にさらなる時間と資源を投入すれば、最終的に機能的な循環型経済を実現できるかもしれません。