การผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ: การพิมพ์ 3 มิติในเศรษฐกิจหมุนเวียน

จิมมี่ ซองเกร็ดความรู้จาก SNHSเวลา 16:38 น. ของวันที่ 26 ธันวาคม 2022 ณ ไต้หวัน ประเทศจีน

การผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ: การพิมพ์ 3 มิติในเศรษฐกิจหมุนเวียน

การแนะนำ

คำกล่าวที่ว่า “จงดูแลแผ่นดิน แล้วแผ่นดินจะดูแลท่าน ทำลายแผ่นดิน แล้วแผ่นดินจะทำลายท่าน” แสดงให้เห็นถึงความสำคัญของสิ่งแวดล้อมของเรา เพื่อที่จะอนุรักษ์และปกป้องสิ่งแวดล้อมของเราจากอันตรายเพิ่มเติม เราจะต้องมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาอย่างยั่งยืน เราสามารถทำได้โดยการใช้ระบบเศรษฐกิจหมุนเวียน โดยใช้กระบวนการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ (Additive Manufacturing: AM) แทนกระบวนการผลิตแบบดั้งเดิม (Conventional Manufacturing: CM) (Velenturf และ Purnell) AM หรือที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อการพิมพ์ 3 มิติ ช่วยลดของเสีย ใช้วัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และลดการใช้พลังงาน ซึ่งอาจเป็นกุญแจสำคัญสู่อนาคตที่ยั่งยืนทางสิ่งแวดล้อม

ลดปริมาณของเสียและมลพิษให้น้อยที่สุด

เมื่อเราใช้เทคโนโลยีการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ (Additive Manufacturing หรือ AM) จะสูญเสียวัตถุดิบน้อยลงและก่อให้เกิดมลพิษน้อยลงกว่าการผลิตแบบดั้งเดิม (Conventional Manufacturing หรือ CM) ศาสตราจารย์ MR Khosravani และ T. Reinicke จากมหาวิทยาลัย Siegen กล่าวว่า “[AM] ช่วยลดของเสียในกระบวนการผลิตให้น้อยที่สุด เนื่องจากชิ้นส่วนทั้งหมดของแบบจำลอง ต้นแบบ เครื่องมือ แม่พิมพ์ และผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายถูกผลิตขึ้นในกระบวนการเดียว” (Khosravani และ Reinicke) ด้วยการผลิตทุกอย่างทีละชั้นจากล่างขึ้นบน เครื่องพิมพ์ 3 มิติจะใช้เฉพาะวัสดุที่จำเป็นสำหรับชิ้นส่วนสุดท้ายและโครงสร้างรองรับเล็กน้อยเท่านั้น แตกต่างจากการผลิตแบบดั้งเดิม ผลิตภัณฑ์ใน AM ถูกผลิตขึ้นโดยไม่ต้องประกอบ ซึ่งหมายความว่าก๊าซเรือนกระจกที่มักปล่อยออกมาในระหว่างกระบวนการขนส่งจะถูกหลีกเลี่ยง ทำให้ระดับมลพิษลดลง

การประหยัดพลังงาน

นอกจากจะช่วยลดของเสียและใช้วัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมแล้ว เทคโนโลยีการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ (AM) ยังมีประสิทธิภาพในการใช้ทรัพยากรมากกว่าสำหรับภาคอุตสาหกรรม เทคโนโลยี AM ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานให้สูงสุด พร้อมทั้งลดการใช้เชื้อเพลิงในระหว่างกระบวนการผลิต (Javaid et al.)

นอกจากนี้ ทำเนียบขาวยังประกาศอีกว่า “เนื่องจากเทคโนโลยีการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ (Additive Manufacturing: AM) สร้างขึ้นจากพื้นฐานแทนที่จะตัดวัสดุออกแล้วทิ้ง เทคโนโลยีเหล่านี้จึงสามารถลดต้นทุนวัสดุได้ถึง 90 เปอร์เซ็นต์ และลดการใช้พลังงานลงครึ่งหนึ่ง” (ทำเนียบขาว) หากอุตสาหกรรมทั้งหมดที่มีศักยภาพในการเปลี่ยนกระบวนการผลิตปัจจุบันเป็นกระบวนการ AM ทำเช่นนั้น เราก็จะเข้าใกล้เป้าหมายความยั่งยืนมากขึ้น

บทสรุป

ประสิทธิภาพเชิงนิเวศเป็นรากฐานสำคัญของความยั่งยืน และการลดการใช้พลังงานและการผลิตของเสียอาจนำไปสู่การหยุดยั้งภาวะโลกร้อนได้อย่างมีนัยสำคัญ (Javaid et al.) หากมีการลงทุนเวลาและทรัพยากรมากขึ้นในการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ (Additive Manufacturing: AM) เราอาจสามารถสร้างเศรษฐกิจหมุนเวียนที่ใช้งานได้จริงในที่สุด