{"id":36783,"date":"2024-12-19T16:24:40","date_gmt":"2024-12-19T16:24:40","guid":{"rendered":"https:\/\/3d.ricoh.com\/vorteile-von-3d-nachhaltigkeit\/"},"modified":"2024-12-19T16:24:42","modified_gmt":"2024-12-19T16:24:42","slug":"vorteile-von-3d-nachhaltigkeit","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/3d.ricoh.com\/de\/vorteile-von-3d-nachhaltigkeit\/","title":{"rendered":"Vorteile von 3D: Nachhaltigkeit"},"content":{"rendered":"\n

Im Rahmen unserer Serie „Was sind die Vorteile des 3D-Drucks?<\/a>“ werfen wir einen genaueren Blick auf jeden unserer zehn wichtigsten Faktoren. In diesem Artikel untersuchen wir, wie „nachhaltig“ die additive Fertigung sein kann. <\/strong><\/p>\n\n

Das Thema „gr\u00fcne Produktion“ ist komplex, und \u00e4hnlich wie bei der Produktion von Elektroautos gibt es viele Ebenen dessen, was als „nachhaltig“ definiert werden kann oder sollte – das Endprodukt kann f\u00fcr den Endverbraucher beeindruckende gr\u00fcne Referenzen aufweisen <\/del>, w\u00e4hrend Aspekte seiner Produktion \u00e4hnliche Umweltauswirkungen haben k\u00f6nnen wie die eines herk\u00f6mmlichen Verbrennungsmotors.<\/p>\n\n

Trotz der Verteufelung von Plastik im letzten Jahrzehnt ist der 3D-Druck in vielerlei Hinsicht nachhaltig und kann, wenn er intelligent eingesetzt wird, Abfall reduzieren, die Produktion lokalisieren und das Recycling steigern.<\/p>\n\n

Die Vorstellung, dass der 3D-Druck der Gipfel der umweltfreundlichen Produktion ist, ist jedoch weit gefehlt. <\/a>Eine Studie der Universit\u00e4t Loughborough<\/a> in Gro\u00dfbritannien hat gezeigt, dass der Energieverbrauch durch den Einsatz von Lasern und W\u00e4rme w\u00e4hrend des Druckprozesses extrem hoch ist, viel h\u00f6her als bei den konventionellen Technologien, mit denen er oft verglichen wird.<\/p>\n\n

Materialverbrauch<\/h2>\n\n

Es gibt jedoch ein Argument, dass dies durch den minimalen Materialverbrauch ausgeglichen wird. Beim 3D-Druck wird in der Regel deutlich weniger Material ben\u00f6tigt als bei einem herk\u00f6mmlichen Verfahren, da nur das Material verwendet wird, das f\u00fcr die Herstellung des Teils erforderlich ist (plus eine kleine Menge Opfermaterial). Bei der subtraktiven Fertigung werden gro\u00dfe Mengen an Material weggeschnitten, die dann im Abfall landen. <\/p>\n\n

\"\"<\/figure><\/div>\n\n

Optimiertes Design<\/h2>\n\n

Mit dem 3D-Druck k\u00f6nnen Ingenieure ihre Entw\u00fcrfe jetzt optimieren, um die ben\u00f6tigte Materialmenge noch weiter zu reduzieren, ohne die Festigkeit oder Integrit\u00e4t des Teils zu beeintr\u00e4chtigen, insbesondere durch den Einsatz automatisierter Tools zur Designoptimierung. Zum Beispiel k\u00f6nnen Konstruktionsmerkmale wie Gitter und Wabenstrukturen das Material und damit das Gesamtgewicht eines Bauteils erheblich reduzieren, w\u00e4hrend die f\u00fcr die Funktion erforderliche Festigkeit erhalten bleibt. Dies ist ein wichtiger Faktor f\u00fcr den Automobil- und Luftfahrtsektor, wo sich eine Gewichtsreduzierung direkt auf den Kraftstoffverbrauch auswirkt. Autodesk<\/a> hat im Jahr 2020 einen Proof of Concept durchgef\u00fchrt, bei dem herk\u00f6mmliche Guss- und 3D-Druckverfahren miteinander kombiniert wurden. Dabei wurde der Prototyp eines Flugzeugsitzrahmens f\u00fcr die Economy Class hergestellt, der im Durchschnitt 54 % leichter war als seine herk\u00f6mmlichen Gegenst\u00fccke. Diese Sitze sparten insgesamt bis zu 63 Tonnen Treibstoff pro Flugzeug im Airbus A380 und reduzierten die Kohlendioxidemissionen im gleichen Zeitraum um 126.000 Tonnen (das entspricht dem Ausschluss von 80.000 Autos von der Stra\u00dfe f\u00fcr ein Jahr!) Wie in diesem Beispiel ist der 3D-Druck in einzigartiger Weise in der Lage, mehrere Teile zu weniger oder sogar nur einer Komponente zusammenzufassen, was weniger Baugruppen, weniger Befestigungselemente und einen einfacheren Weg zum Recycling bedeutet. In einer Zeit, in der die Luftfahrtindustrie unter dem Druck steht, die Emissionen zu reduzieren, sind Wege zu leichteren Flugzeugen und geringerem Treibstoffverbrauch sehr begehrt. <\/p>\n\n

<\/p>\n\n

Verteilung von Emissionen<\/h2>\n\n

Solange es nicht den „heiligen Gral“ eines Druckers gibt, der „plug and play“ ist und mehrere Materialien zu einem akzeptablen Preis verarbeiten kann, ist die Vision des „building-on-demand“ vor Ort noch nicht da. Nichtsdestotrotz haben die Ereignisse der letzten 18 Monate die Unternehmen dazu veranlasst, ihre Lieferketten<\/a> ernsthaft zu \u00fcberdenken<\/a> und den Weg f\u00fcr spezialisierte Serviceb\u00fcros zu ebnen, die die M\u00fchen des Betriebs komplexer Maschinen aus dem Weg r\u00e4umen. Die M\u00f6glichkeit, Teile \u00fcberall und auf relativ kleinem Raum zu drucken, k\u00f6nnte theoretisch die durch den Transport verursachten Vertriebsemissionen erheblich senken und den Bedarf an monstr\u00f6s gro\u00dfen Lagereinrichtungen beseitigen. F\u00fcr einige fr\u00fche Anwender in der Automobil- und Luftfahrtindustrie, wo die Emissionszahlen besonders dramatisch sind, sind die Auswirkungen auf die Umwelt enorm. <\/p>\n\n

\"\"<\/figure><\/div>\n\n

Materialtypen<\/h2>\n\n

Polymere sind au\u00dferdem in hohem Ma\u00dfe recycelbar. Ein gro\u00dfer Teil des Ricoh 3D-Pulverabfalls wird recycelt und wiederverwendet – 90 Prozent unseres Flaggschiff-Polypropylen-Materials wird im Prozess recycelt, was es zu einem der SLS-Materialien mit der niedrigsten Wiederverwendungsrate auf dem Markt macht. <\/p>\n\n

Auch f\u00fcr das Recycling von Abf\u00e4llen gibt es inzwischen fantasievolle L\u00f6sungen auf dem Markt. Einige Unternehmen wie das in der Schweiz ans\u00e4ssige Unternehmen Hot Wire Extensions<\/a> verwenden SLS-3D-Nylonpulver f\u00fcr die Herstellung spektakul\u00e4rer M\u00f6belst\u00fccke und Kunstinstallationen. Der Marktf\u00fchrer Materialise<\/a> verwendet seit langem Nylonabf\u00e4lle f\u00fcr die Herstellung von nicht funktionalen kosmetischen Teilen, die an die breite \u00d6ffentlichkeit verkauft werden. <\/p>\n\n

Nylon ist international immer noch das dominierende Material im 3D-Druck, aber es geh\u00f6rt zu den am schwierigsten zu entsorgenden Materialien. Aus diesem Grund setzt sich Ricoh 3D f\u00fcr Polypropylen als Alternative zu Nylon ein, da es gleichwertige oder sogar bessere Eigenschaften zu vergleichbaren Kosten bietet und viel einfacher recycelt werden kann. <\/p>\n\n

Die Nachfrage nach biobasierten Materialien, die aus Pflanzen, nat\u00fcrlichen \u00d6len oder bakteriell gez\u00fcchteten Stoffen hergestellt werden, im Gegensatz zu den traditionellen erd\u00f6lbasierten Materialien, steigt auch in der Industrie. So hat z.B. Lego<\/a> versprochen, bis 2030 durch Investitionen in recycelte und biobasierte Materialien keine neuen Kunststoffe auf fossiler Basis mehr zu produzieren. PLA (Polymilchs\u00e4ure) ist ein Material, das aus vollst\u00e4ndig erneuerbaren Quellen hergestellt wird und durch den FDM-Druck auch bei Privatanwendern popul\u00e4r geworden ist. Diese biologisch abbaubaren, erneuerbaren Materialien sind zwar nicht f\u00fcr alle Anwendungen geeignet, werden aber von den Materialherstellern immer weiter verfeinert, um bessere Eigenschaften zu erhalten. Zweifellos werden Innovationen im Bereich des Energieverbrauchs und der Materialeffizienz auch in Zukunft die Tagesordnung beherrschen, zusammen mit der beschleunigten Einf\u00fchrung von generativen Designtools, die Produkte leicht machen und konsolidieren. Noch ist er nicht „gr\u00fcn“, aber der 3D-Druck k\u00f6nnte sich als entscheidend f\u00fcr die Schaffung einer nachhaltigeren Fertigungsindustrie erweisen. <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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