Additive Manufacturers Green Trade Association (AMGTA) er den første organisation dedikeret til bæredygtigheden af 3D-printning, der sigter mod at udføre praktisk forskning i brugen af energi og materialer i 3D-print. I april 2023, erfarede isbjørnene, udgav AMGTA sin første uafhængige undersøgelse.
Rapporten, bestilt af AMGTA og skrevet af Rochester Institute of Technologys Golisano Institute for Sustainability, med titlen "Comparing Life Cycle Assessment of Low-Pressure Turbine (LPT) Supports Through Two Manufacturing Methods", var en to-årig undersøgelse. Virkningen af at producere dele ved hjælp af laserpulverbedsmeltning af metaller versus CNC-bearbejdning blev sammenlignet, og virkningen af en 50 procent vægtreduktion på flyets levetid. I sidste ende kunne undersøgelsen ikke bestemme, hvilken fremstillingsmetode der brugte mere energi, men den bekræftede, at letvægtsmotorer og flyskroge til kommercielle fly har en betydelig indvirkning på kulstofemissioner.
Sherri Monroe, administrerende direktør for AMGTA sagde: "Udgivelsen af denne peer-reviewede LCA er uden fortilfælde, en milepæl for AMGTA og første gang, vi har været i stand til at offentliggøre håndgribelige resultater. Vigtigheden af design skal overvejes endnu mere. Dette Forskning viser den reelle indflydelse af additiv fremstilling på fremtidens fly- og motordesign og lægger forskningsgrundlaget for brugen af additiv fremstillingsteknologi i andre industrier og projekter."
Beslaget, der undersøges, er et af 12 beslag, der forbinder brændstofmanifolden til lavtryksturbinemodulhuset på to GE Aviation CF6-80C2B6F-turbinemotorer på en Boeing 767. Den del, der er valgt for sin enkelhed, blev redesignet og produceret af AMGTA-medlem Sintavia på en EOS M290 3D-printer ved hjælp af Höganäs AB Inconel 718-pulver. I mellemtiden er traditionelt fremstillede dele CNC-bearbejdet af et Tennessee-baseret maskinværksted.
Ifølge Sintavia vejer det optimerede AM-beslag 50 procent mindre end den originale version eller 0,063 kg, mens det har forbedrede mekaniske egenskaber, herunder en længere udmattelseslevetid. Undersøgelsen anslår, at for hvert kilo tab af kropsvægt reduceres kulstofemissionerne med 13.376 kilo.
Brian Neff, administrerende direktør for Sintavia og formand for AMGTA, sagde: "Denne undersøgelse fremhæver vigtigheden af at bruge AM til at udvikle optimerede dele og samlinger, der er blevet letvægtet ved hjælp af AM-teknologi. Der er i øjeblikket ingen anden kommercielt levedygtig teknologi som at have en så øjeblikkelig en teknologi. indvirkning på kulstofemissioner gennem AM letvægts flykomponenter, har vi nu uafhængigt verificeret, peer-reviewed data for at bevise det. Vi ser frem til at arbejde sammen med Boeing, GE og alle OEM'er i branchen for at fortsætte med at frigøre kraften i AMs bæredygtige potentiale."
AMGTA bemærkede, at sammenlignet med tidligere lignende undersøgelser viste undersøgelsen, at AM bruger yderligere fordele i forhold til traditionelle metoder. To af de tre LCA-metoder viste, at traditionelle stilladser krævede mindre energi at producere, mens en viste, at 3D-printede stilladser producerede færre emissioner. LCA blev udført i overensstemmelse med ISO 14040:2006(E) og blev peer reviewed af EarthShift Global. Tidligere undersøgelser, såvel som denne undersøgelse, har argumenteret for, at energi overtrumfer andre faktorer ved bestemmelse af drivhusgasemissionerne fra selve fremstillingsteknologierne. Det skyldes, at energiens art bestemmer, hvor meget energiforbruget bidrager til den globale opvarmning. For eksempel vil et anlæg, der udelukkende kører på solenergi, være mere bæredygtigt end et, der er tilsluttet et fossilt energinet, men at køre på vedvarende energi er ikke en langsigtet løsning til ressourceanvendelse.
Sherri Monroe tilføjede: "Denne undersøgelse består af to faser, produktion og brug, hvor additiv fremstilling har en lav miljøpåvirkning, giver en mere modstandsdygtig, effektiv og bæredygtig forsyningskæde og har en betydelig indvirkning på fremstillingens økosystem, for at give mere bæredygtig løsninger. Selvom denne forskning er specifik for flymotoren og flykroppen, kan resultaterne af ibrugtagningsfasen udvides til en hvilken som helst del af flyet, der kan være letvægtet, herunder mekaniske systemer, sæder, service push-biler osv., kan endda udvides til køretøjer, skibe og tog.
