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En matière d’impression 3D, quelle est la durabilité suffisante?

Tous les étudiants de l’environnement apprennent les trois règles cardinales de la durabilité: réduire, réutiliser et recycler. Et alors que nous nous tournons vers l’avenir, les experts et les leaders d’opinion désignent régulièrement l’impression 3D comme une solution pour améliorer et rationaliser la fabrication vers quelque chose de plus léger, plus vert et plus respectueux de l’environnement.

Les fermes et les usines nécessitent des émissions massives et des charges d’énergie. Les petits systèmes d’impression 3D polymères, par contre, sont alimentés avec peu d’effort. Mais la fabrication additive n’est pas une solution miracle. L’impression 3D est-elle plus durable que les méthodes de fabrication traditionnelles? Cela dépend de la façon dont vous le regardez.

À bien des égards, la fabrication additive est nettement plus durable et plus raisonnable pour l’environnement et la terre que les méthodes de fabrication traditionnelles. Comptons les moyens.

Réduire

L’impression 3D réduit les déchets

La fabrication additive réduit considérablement la production de déchets de rebut – parfois jusqu’à 90% par rapport à la fabrication conventionnelle. La fabrication additive fonctionne à l’inverse des méthodes traditionnelles: plutôt que de prendre une pièce massive de matière et de la ciseler, un peu comme un sculpteur, pour révéler la forme de l’article en production, la fabrication additive construit un article, couche par couche délicate, avec le précision d’un chirurgien ou d’un potier astucieux. Et en ce qui concerne l’impression 3D multi-matériaux, comme l’électronique imprimée en 3D, le nombre de pièces est réduit tandis que les fonctionnalités électriques et mécaniques sont combinées, créant un processus de production plus rationalisé, efficace et durable.

L’impression 3D réduit les émissions

Une étude révolutionnaire de 2014 a confirmé le mantra que moi-même et nombre de mes collègues de l’industrie de la fabrication additive répétons depuis plus d’une décennie: l’impression 3D contribuera à réduire les émissions de CO2 à l’avenir – projeté dans cette étude comme étant 5 pour cent d’ici 2025. Il y a plusieurs raisons à cela. Non seulement le processus de fabrication lui-même est plus efficace dans l’impression 3D, mais de par sa nature même, la fabrication additive élimine le besoin de transport, de stockage et de déplacements importants requis par la production traditionnelle.

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En 2017, Siemens a produit les premières pièces de rechange métalliques imprimées en 3D pour une turbine à vapeur industrielle, réduisant le délai de production de 40%. L’avenir, il semble de plus en plus évident, passera par un mélange de fabrication additive et traditionnelle avec des résultats puissants.

Vous n’avez pas besoin de camions pour traverser l’autoroute pendant des jours entiers pour expédier des pièces et des pièces spécifiques; vous pouvez les produire vous-même directement sur place. Vous n’avez pas besoin de commander et de transporter des équipements de production d’une usine à l’autre; avec l’impression 3D, la complexité est gratuite et elle est également éminemment mobile. Les plans pour les processus d’impression les plus complexes peuvent être partagés numériquement, permettant à toute usine dotée d’une imprimante 3D de devenir un centre de production instantané, aucun transport, camionnage ou trekking au carbone requis.


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Réutilisation

L’impression 3D réutilise les plastiques

L’impression 3D est un processus additif, alors comment se fait-il qu’il y ait des déchets qui doivent être réutilisés? Eh bien, tout se résume à une erreur humaine – de nombreuses impressions ont été réalisées sans aucune utilité ou ne peuvent tout simplement pas être utilisées. Mais plutôt que de devoir les jeter à la poubelle, l’impression 3D offre la possibilité de les réutiliser. Il vous suffit de séparer les différents matériaux (trier ABS avec ABS et PLA avec PLA), exploiter une extrudeuse de filament pour déchiqueter les impressions et extruder le filament, repell puis réutiliser. Certains des nouveaux produits disponibles à partir de la réutilisation d’anciens déchets de plastique sont extraordinaires, comme la gamme de filaments OWA. C’est une méthode à l’ancienne qui est aussi moderne et écologique que possible.

Recycler

Les déchets d’un homme sont le trésor d’un autre, et cet adage est immensément vrai dans le monde de la fabrication additive. Un certain nombre d’imprimantes 3D, y compris le ProtoCycler et le Filabot Reclaimer, décomposeront les plastiques à usage unique comme les bouteilles d’eau et les transformeront en matières premières à partir desquelles la fabrication additive construit soigneusement ses impressions.

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Mais malgré le fait que la fabrication additive vérifie les trois R de la durabilité, il reste encore du travail à faire. Ce n’est pas parce que le domaine progresse que nous avons des motifs de complaisance. Voici les signaux d’alarme dont nous devons continuer à être conscients:

  • Une étude de l’Université de Yale suggère que la technologie rapide et facilement disponible fournie par l’impression 3D peut entraîner une augmentation du nombre de produits de consommation jetables, créant des articles jetables qui obstruent les décharges. Pour contrer cela, nous devons imprimer des articles et partager la technologie d’impression avec finalité et soin, en nous engageant non pas sur les plastiques rapides, mais sur une valeur fondamentale partagée plus profonde consistant à perturber les méthodes de production traditionnelles et à combler les lacunes de la chaîne d’approvisionnement avec innovation et détermination lorsque cela est possible.
  • La fabrication additive produit des déchets. Oui, ces déchets peuvent parfois être recyclés. Même si la fabrication additive fonctionne de fond en comble plutôt que de haut en bas, les structures de support temporaires nécessaires pendant la production ne peuvent pas toujours être retraitées en matières premières qui peuvent être imprimées plus tard. Cela crée des sous-produits et des déchets plastiques, qui sont par nature non durables. Pour lutter contre cela, nous devons nous concentrer sur l’utilisation de filaments à base de PHA, qui sont non toxiques et biodégradables lorsque cela est possible.

En fin de compte, lorsqu’elle est confrontée aux méthodes de fabrication traditionnelles, la fabrication additive est nettement plus verte et plus respectueuse de l’environnement. Il recèle également plus de potentiel pour l’avenir, car ses possibilités de croissance sont illimitées et sa créativité est inexplorée. Mais cela ne veut pas dire qu’il n’y a pas de place pour le progrès – la capacité de penser vert est, comme l’impression 3D elle-même, une chose exponentielle.


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