3D 打印公司EOS与空中客车集团共同对两种生产技术进行了环境生命周期的评估,有力的证明了直接金属激光烧结(DMLS)技术和快速熔模铸造相比是更加环保、更可持续的制造技术。
两家公司对空客A320发动机舱铰链标准支架进行了严格的环保评估。评估涵盖了铰链从金属粉末原料到追崇产品的完整制造环节,旨在为今后开展更大规模的研究建立参照标准。该研究的最终目标是评估增材制造技术对于航空零件最终产品制造,是否是一种具有成本低,并且可持续发展的生产方式。
为了建立比较的标杆,研究团队对两个相同通用支架的生产周期进行了评估。一个使用钛金属激光烧结技术,另一个用的是钢材快速熔模铸造。通过比较得出了三个结论:
- 在支架整个制造周期中不同制造方式对于能源消耗和二氧化碳排放量的影响是最大的。
- 通过DMLS工艺和直接设计出优化的几何形状的方式来加工机舱铰链支架,二氧化碳的排放量减少了40%
- 使用DMLS工艺生产的铰链支架,使每架飞机减轻10公斤重量,从而使材料投入量与飞机净质量之比(buy-to-fly)这一重要指标显著降低。
第二个阶段的研究更深入了一步,用DMLS技术和传统铸造技术分别来分析相同的铰链设计。要真正看3D打印技术是否优于传统技术。EOS的打印机EOSINT M 280 参与了这项研究。
得出的结论是:
- 能源消耗总量包括从粉末金属原料开始到完成支架的制造为止。DMLS工艺比同阶段的铸造技术能耗略低(一方面DMLS在制造过程中的融熔与冷却阶段消耗了较高的能源,但显著减少的制造时间)。而传统的铸造方式由于要气化树脂制成的模具(该模具是用SLA技术制成的),使用了更高的能量,而且产生了温室气体。
- DMLS工艺直接生成最终产品,消除了来自二次加工的浪费,比铸造工艺的材料消耗降低了25%.
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