बायोडिग्रेडेबल फिलामेंट्स, विशेषतः पीएलए (पोलीलैक्टिक अॅसिड) पर्यावरणास अनुकूल 3 डी प्रिंटिंगच्या दिशेने महत्त्वपूर्ण पाऊल आहे. पीएलए ही बायोडिग्रेडेबिलिटीसाठी प्रसिद्ध आहे, कारण औद्योगिक कंपोस्टिंगच्या परिस्थितीत काही महिन्यांत ते विघटित होते, जे पारंपारिक प्लास्टिकच्या दशकांपर्यंत टिकू शकते. जलद गतीने विघटन करण्याची ही क्षमता पीएलएला थ्रीडी प्रिंटिंगशी संबंधित कार्बन फूटप्रिंट कमी करण्यासाठी एक आकर्षक सामग्री बनवते. या तंत्रज्ञानामध्ये वापरल्या जाणाऱ्या पारंपरिक सामग्री अनेकदा जीवाश्म इंधनापासून तयार केल्या जातात, तर पीएलए मका स्टार्चसारख्या नवीकरणीय स्त्रोतांकडून तयार केले जाते. त्यामुळे त्याचा वापर सामान्यतः मानक प्लास्टिक उत्पादनाशी संबंधित उत्सर्जनाच्या कमी होण्याच्या संभाव्यतेवर टॅप करतो.
विविध उद्योगांमध्ये PLA चा अवलंब करणे प्लास्टिकच्या कचऱ्याची संख्या कमी करण्यासाठी उपयोगी ठरले आहे. उदाहरणार्थ, प्रोटोटाइपिंग आणि पॅकेजिंग क्षेत्रांमध्ये PLAकडे नॉन-डिग्रेडेबल सामग्रीच्या स्थानापर जाण्याचा वाढता कल आहे. एक प्रस्तुत उदाहरण म्हणजे पर्यावरणपूरक पॅकेजिंग सोल्यूशन्स तयार करण्यासाठी PLA चा वापर करणे, ज्यामुळे लँडफिल वर जाणारा कचरा लक्षणीयरित्या कमी झाला आहे. पारंपारिक प्लास्टिकच्या स्थानापर PLA चा वापर करून कंपन्या त्यांच्या पर्यावरणीय प्रभावाला प्रभावीपणे कमी करू शकतात, ज्यामुळे या बायोपॉलिमरची भूमिका पायाभूत पातळीवर टिकाऊ प्रथांना प्रोत्साहन देण्यासाठी ओळखली जाते. PLA कडे झालेला हा संक्रमण अधिक व्यापक उद्योग प्रवृत्तीचे प्रतिबिंबित करतो की ज्या सामग्रीचा शोध लावला जात आहे जी कार्यक्षमतेसह पर्यावरणीय सचेतनतेशी सुसंगत असतात.
एफडीएम 3डी प्रिंटिंगमध्ये पुन्हा वापरल्या जाणार्या पॉलिमर्सचा अवलंब करणे हे टिकाऊ उत्पादन पद्धतीकडे होणारा महत्त्वाचा बदल दर्शविते. या पदार्थांमुळे नैसर्गिक साधनांचे संवर्धन होते आणि प्लास्टिकच्या वापरामुळे होणारा पर्यावरणीय प्रभावही मोठ्या प्रमाणावर कमी होतो. अस्तित्वातील प्लास्टिकच्या कचर्याचा पुनर्वापर करून नवीन प्रिंटिंग सामग्री तयार केल्याने उद्योगाला नवीन प्लास्टिकवरील अवलंबन कमी करता येते आणि त्यामुळे टिकाऊपणाला चालना मिळते. तसेच, जैविक पॉलिमर्स, जे जैविक स्रोतांपासून मिळतात आणि परंपरागत प्लास्टिकच्या जागी वापरण्यासाठी विकसित केलेले असतात, त्यांचे ईको-फ्रेंडली गुणधर्म उल्लेखनीय असतात. उदाहरणार्थ, बायो-पॉलिएथिलीन आणि पॉलिहायड्रॉक्सी अल्केनोएट्स सारखे पॉलिमर्स उत्पादनादरम्यान कमी ग्रीनहाऊस वायू उत्सर्जन करतात, ज्यामुळे ते व्यवहार्य पर्याय ठरतात.
संशोधन आणि कार्यक्षमता अभ्यासात 3D प्रिंटिंगमध्ये या पुनर्वापरित सामग्रीच्या फायद्यांवर प्रकाश टाकला आहे. डेटानुसार, नवीन प्लास्टिकच्या उत्पादनाच्या तुलनेत पुनर्वापरित पॉलिमरचा वापर करून 60% पर्यंत ऊर्जा वापर कमी करता येऊ शकतो. हे केवळ बंद-लूप पुनर्चक्रण प्रणालीला प्रोत्साहन देत नाही तर धोरणात्मक उद्दिष्टांची पूर्तता करण्यासही मदत करते. त्यामुळे कंपन्या त्यांच्या प्रिंटेड उत्पादनांच्या गुणवत्ता आणि टिकाऊपणावर कोणतीही समझोता न करता पर्यावरणीय पदचिन्ह कमी करू शकतात. या पर्यावरणपूरक सामग्रीचा एकत्रित करणे जबाबदार 3D प्रिंटिंगकडे एक मोठा डावा आहे, ज्यामुळे औद्योगिक पर्यावरणीय प्रभाव कमी करण्याच्या प्रयत्नांना आणखी चालना मिळते.
अॅडव्हान्स एफडीएम तंत्रज्ञानामुळे प्रिसिजन प्रिंटिंगच्या माध्यमातून अतिरिक्त एक्सट्रुशन कमी करून आणि नेमक्या स्थानावर मटेरियल ठेवून अपव्यय कमी करण्याच्या पद्धतीत क्रांती घडवून आणली आहे. ही शोधकित नवकृती उत्पादकांना मटेरियलचा कार्यक्षम पद्धतीने वापर करण्यास अनुवांछित करते, ज्यामुळे संसाधनांची आणि खर्चाची मोठी बचत होते. उदाहरणार्थ, या प्रिसिजन तंत्रज्ञानाचा अवलंब केल्याने उत्पादन प्रक्रिया सुलभ होते, कारण उत्पादकांच्या मते मटेरियलचा अपव्यय कमी झाला आहे आणि ऑपरेशनल खर्चाची कार्यक्षमता वाढली आहे. जेव्हा आपण पारंपारिक उत्पादन पद्धतीची एफडीएम प्रिंटिंगशी तुलना करतो, तेव्हा अपव्यय उत्पादनाचे आकडे स्पष्ट करतात की एफडीएम प्रिंटिंगमुळे अपव्यय निर्मिती लक्षणीयरित्या कमी होते, ज्यामुळे अधिक टिकाऊ उत्पादन पर्याय उपलब्ध होतो.
एफडीएम तंत्रज्ञानामुळे सक्रियपणे अस्तित्वात आलेल्या समर्थन रचना ह्या कमी वस्तूंची आवश्यकता असल्यामुळे अपशिष्ट कमी करण्याच्या दृष्टीकोनाचे प्रतिबिंबित करतात. मुद्रित घटकाला दक्षतेने समर्थन देण्यासाठी ह्या रचना डिझाइन केल्या आहेत, ज्यामुळे सामग्रीचा अतिरेक नाट्यमयरित्या कमी होतो. जाळीदार रचना यासारख्या विविध डिझाइन रूपांतरांमुळे समर्थन सामग्रीची आवश्यकता आणखी कमी होते, अतिरिक्त मुद्रणात 30% पर्यंत कपात होते. अनुकूलित समर्थन प्रणालींच्या प्रभावशीलतेची पुष्टी अग्रगण्य उद्योगातील अभ्यासातून होते, ज्यामुळे 3 डी मुद्रण प्रक्रियेत अपशिष्ट कमी करणे आणि दक्षता वाढवणे याचे आक्षेपहीन उदाहरण दिसून येते. अशा समर्थन रचनांचा आधार घेऊन उत्पादक उत्पादनात स्थिरता गाठू शकतात तसेच संसाधनांचा वापर अधिकाधिक अनुकूलित करू शकतात.
FDM 3D प्रिंटिंगमध्ये पारंपारिक सीएनसी मशिनिंग पद्धतीच्या तुलनेत कमी कार्बन फूटप्रिंट आहे. FDM 3D प्रिंटिंगचा ऊर्जा वापर हा सीएनसी मशिनिंगच्या तुलनेत खूप कमी असतो, ज्यामध्ये कापणी साधनांचा वापर करून आणि सामग्री काढण्याची प्रक्रिया चालू ठेवण्यासाठी सतत आणि उच्च ऊर्जा पुरवठा आवश्यक असतो. उदाहरणार्थ, अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की सीएनसी मशिनिंगच्या तुलनेत FDM तंत्रज्ञानामुळे 50% पर्यंत ऊर्जा वापर कमी होऊ शकतो. या कमतरतेमुळे उत्पादन प्रक्रियेदरम्यान कार्बन उत्सर्जनावर थेट परिणाम होतो आणि FDM ला अधिक टिकाऊ पर्याय म्हणून स्थापित केले जाते. ऊर्जा कार्यक्षम उत्पादन पद्धतींमधील तज्ञ FDM चा स्वीकार करण्याचा प्रचार करतात आणि त्याच्या कमी पर्यावरणीय प्रभाव आणि अधिक संसाधन कार्यक्षमतेमुळे उद्योगातील बदलाचा त्यामुळे फायदा होऊ शकतो.
एफडीएम 3डी प्रिंटिंग ही व्हॅक्यूम कास्टिंग सेवांच्या तुलनेत उल्लेखनीय पर्यावरणीय फायदे देते. ऊर्जा वापर आणि कचऱ्याच्या निर्मितीचे विश्लेषण केल्यास एफडीएम चक्रीय प्रभाव आणि दीर्घकालीन शाश्वतता फायद्यांमध्ये श्रेष्ठ आहे. व्हॅक्यूम कास्टिंग सेवांच्या तुलनेत, ज्यामध्ये साचे आणि कास्टिंग प्रक्रियेसाठी इतर संसाधनांची जास्त ऊर्जा आवश्यकता असते, एफडीएमच्या स्तर-स्तरातील दृष्टिकोनामुळे कचऱ्याचे उत्पादन आणि संसाधन वापर कमी होतो. आधुनिक उत्पादनामध्ये शाश्वतता एक महत्त्वाचा भाग बनत असताना, सांख्यिकीय आकडेवारी दर्शवते की पर्यावरणाची काळजी घेणारी व्यवसाय एफडीएमचा वाढता अवलंब करत आहेत. हे व्यवसाय त्यांच्या शाश्वत पद्धतींमध्ये एफडीएमला महत्त्वाचे मानतात, कार्बन फूटप्रिंट कमी करणे आणि पर्यावरणीय उद्दिष्टांशी जुळणे याच्या दृष्टीने. एफडीएमचा पर्याय निवडणे पर्यावरणाला अनुकूल उद्दिष्टांपुरतेच मर्यादित न राहता शाश्वत उत्पादनाकडे होणारा वाढीचा पाठिंबा देते.
पीएलए (पॉलिलॅक्टिक ऍसिड) फिलामेंट्सचे पुनर्वापर वाढत असलेल्या 3D प्रिंटिंगसह वाढत आहे. या सामग्रीच्या पुनर्वापराला लक्ष्य करणारे अनेक कार्यक्रम स्थापित केले गेले आहेत, ज्यामुळे त्यांचा पर्यावरणावरील परिणाम कमी होत आहे. उदाहरणार्थ, यूकेमधील एक कंपनी फिलामेंटिव्ह ही एक महत्वाची सेवा पुरवते ज्यामुळे ग्राहक त्यांचे पीएलए कचरा पुनर्वापर करू शकतात, ज्यामुळे डांबरातील तणाव कमी होतो. 3D प्रिंटिंग वेस्ट सारख्या भागीदारांसह सहकार्य करून, ते प्रभावी पुनर्वापर सुनिश्चित करतात आणि सर्क्युलर अर्थव्यवस्थेच्या तत्त्वांचा पाठिंबा देतात. या कार्यक्रमांचे पर्यावरणीय फायदे डांबरातील योगदान कमी करणे आणि उद्योगातील शाश्वत पद्धतींचा प्रसार करणे यावर आधारित आहेत.
एफडीएम प्रिंटिंगमध्ये क्लोज-लूप सिस्टम्स हे वापरलेले कचरा पुन्हा रिसायकल करून त्याचा क сыयामध्ये वापर करून घेण्याच्या संधी उपलब्ध करून देतात. ही सिस्टमे कमीतकमी कचरा तयार होण्यासाठीच्या प्रयत्नांचे उत्तम उदाहरण आहेत आणि पर्यावरणावरील प्रभाव कमी करण्याच्या उद्देशाने काम करणाऱ्या कंपन्यांमध्ये याची लोकप्रियता वाढत आहे. उदाहरणार्थ, काही उद्योगांनी क्लोज-लूप धोरणाचा यशस्वीरित्या अवलंब केल्यामुळे कचरा निर्मिती आणि संसाधनांचा वापर यामध्ये लक्षणीय घट झाली आहे. भविष्यात, उत्पादन प्रक्रियेमध्ये क्लोज-लूप सिस्टम्सचा विकास होणे अपेक्षित आहे, ज्यामुळे स्थिर उत्पादन पद्धती आणि कचरा कमी करण्यामध्ये मोठा सकारात्मक परिणाम होईल. या प्रणालीचा सतत होणारा विकास या क्षेत्राच्या पर्यावरणपूरक उत्पादन प्रक्रियांना दृढीकरण देत आहे.
सिलेक्टिव्ह लेझर सिंटरिंग (SLS) च्या पर्यावरणीय परिणामांचे मूल्यांकन फ्यूज्ड डिपॉझिशन मॉडेलिंग (FDM) च्या तुलनेत करताना दोन्ही सामग्री आणि ऊर्जा वापराचा विचार करणे महत्वाचे आहे. SLS ला अधिक विस्तृत श्रेणीच्या सामग्रीचा वापर करता येतो, ज्यामध्ये धातू, प्लास्टिक आणि सिरॅमिक पावडरचा समावेश होतो, ज्यामुळे ऊर्जा अधिक वापरली जाते, कारण या सामग्री उच्च-शक्तीच्या लेझरचा वापर करून सिंटर केल्या जातात. दुसरीकडे, FDM सामान्यतः थर्मोप्लास्टिक फिलामेंटचा वापर करते, ज्याची प्रक्रिया करण्यासाठी कमी ऊर्जा आवश्यक असते. संशोधनानुसार, SLS प्रक्रियेमुळे अधिक अपशिष्ट तयार होऊ शकतो कारण वापरलेला पावडर वेळोवेळी नष्ट होऊ शकतो, तर FDM रॉ मटेरियल वापरामध्ये अधिक कार्यक्षम आहे.
तसेच, दोघांमध्ये पुन्हा वापर करण्याच्या क्षमतेमध्ये मोठा फरक आहे; SLS साठी पुन्हा वापर करणे कठीण आहे कारण पावडरच्या गुणवत्तेत घट होते. दुसरीकडे, FDM मध्ये प्लास्टिकचा पुन्हा वापर अधिकांश वेळा कमी गुणवत्ता नुकसानासह केला जाऊ शकतो, ज्यामुळे जमिनीवरील कचऱ्याचे प्रमाण कमी होते. शाश्वत उत्पादनाचे तज्ञ सांगतात की, SLS अधिक उन्नत असले तरीही, FDM पेक्षा अधिक शाश्वत पद्धतींसाठी त्याला अधिक नवोपक्रमाची आवश्यकता आहे. शाश्वत उत्पादनात त्याच्या भूमिकेबद्दल दिलेल्या अंतर्दृष्टीनुसार, एका तज्ञांनी सांगितले की, "SLS ला खरोखरच जैविकदृष्ट्या सुसंगत पर्याय म्हणून स्थापित करण्यासाठी पुन्हा वापरले जाणारे सामग्री आणि पुनर्वापर प्रक्रियांमध्ये सुधारणा करणे आवश्यक आहे."
मेटल 3D प्रिंटिंगच्या शाश्वतता पैलूंची FDM शी तुलना करताना, ऊर्जा वापर आणि कचरा उत्पादन यासारख्या अनेक घटकांचा विचार करणे आवश्यक आहे. धातूंचे वितळणे आवश्यक असलेल्या उच्च तापमानामुळे मेटल 3D प्रिंटिंगसाठी मोठ्या प्रमाणात ऊर्जेची आवश्यकता असते, ज्यामुळे FDM पेक्षा त्याचा कार्बन फूटप्रिंट जास्त वाढतो, जो थर्मोप्लास्टिकला खूप कमी तापमानाला गरम करतो. काही उदयास आलेल्या अभ्यासानुसार, अचूकतेच्या अस्तित्वात असूनही, मेटल प्रिंटिंगची प्रक्रिया ऊर्जा-गहन असल्यामुळे मोठा कार्बन फूटप्रिंट अस्तित्वात आहे.
उद्योगाच्या प्रवृत्तींमध्ये अशा बाबींमुळे FDM सारख्या अधिक टिकाऊ उत्पादन पद्धतीकडे वळण्याची होत आहे. आश्चर्याची बाब म्हणजे काही कंपन्या FDM च्या कार्यक्षमतेसह मेटल प्रिंटिंगच्या अचूकतेला जोडणाऱ्या संकरित पद्धतीचा शोध घेत आहेत. उद्योग नवोन्मेषकांनी नमूद केल्याप्रमाणे, "उत्पादन ओळींमध्ये FDM सारख्या पर्यावरणपूरक पद्धतींचा अवलंब करणे केवळ खर्च कमी करत नाही तर पर्यावरणावरील परिणामही लक्षणीयरित्या कमी करते," यामुळेच अनेक कंपन्या FDM आणि समान टिकाऊ उत्पादन तंत्रज्ञानात गुंतवणूक करत आहेत. ही प्रवृत्ती तंत्रज्ञानात्मक प्रगतीसह पारिस्थितिक जबाबदारीचे संतुलन साधणाऱ्या पद्धतींच्या वाढत्या पसंतीवर प्रकाश टाकते.
PLA किंवा पॉलिलॅक्टिक ऍसिड हे 3D प्रिंटिंगमध्ये वापरले जाणारे बायोडिग्रेडेबल फिलामेंट आहे, जे कॉर्न स्टार्च सारख्या पुन्हा तयार होणाऱ्या स्त्रोतांपासून बनवले जाते.
पुन्हा वापरलेले पॉलिमर्स हे नवीन प्लास्टिक्सवरील अवलंबित्व कमी करून आणि संसाधनांची बचत करून स्थिरतेला प्रोत्साहन देण्यास मदत करतात, ज्यामुळे पर्यावरणीय प्रभाव कमी होतो.
एफडीएम 3 डी प्रिंटिंगचा एक पर्यावरणीय फायदा म्हणजे सीएनसी मशीनिंग सारख्या पारंपारिक उत्पादन पद्धतींच्या तुलनेत त्याचा कमी कार्बन फूटप्रिंट आहे.
एफडीएम 3 डी प्रिंटिंग हे पुनर्चक्रण कार्यक्रम आणि क्लोज्ड-लूप प्रणालीद्वारे सर्क्युलर अर्थव्यवस्थेला समर्थन देते, ज्यामुळे अपशिष्ट कमी होते आणि टिकाऊ उत्पादनाला प्रोत्साहन मिळते.
2024-07-26
2024-07-26
2024-07-26