Ассоциация производителей добавок Green Trade (AMGTA) — первая организация, занимающаяся вопросами устойчивого развития 3D-печати, целью которой является проведение практических исследований по использованию энергии и материалов в 3D-печати. В апреле 2023 года, как узнали белые медведи, AMGTA выпустила свое первое независимое исследование.
Отчет, подготовленный по заказу AMGTA и написанный Институтом устойчивого развития Голисано Рочестерского технологического института, озаглавленный «Сравнение оценки жизненного цикла опор турбин низкого давления (LPT) с использованием двух методов производства», представлял собой двухлетнее исследование. Сравнивалось влияние производства деталей с использованием лазерного сплавления металлов в порошковом слое с обработкой на станках с ЧПУ, а также влияние 50-процентного снижения веса на срок службы самолета. В конечном счете, исследование не смогло определить, какой метод производства требует больше энергии, но оно подтвердило, что облегчение двигателей и планеров коммерческих самолетов оказывает значительное влияние на выбросы углерода.
Шерри Монро, исполнительный директор AMGTA, сказала: «Выпуск этого рецензируемого LCA является беспрецедентным, важной вехой для AMGTA и первым разом, когда мы смогли опубликовать ощутимые результаты. Необходимо еще больше учитывать важность дизайна. Исследования показывают реальное влияние аддитивного производства на будущие конструкции самолетов и двигателей и закладывают исследовательскую основу для использования технологии аддитивного производства в других отраслях и проектах».
Исследуемый кронштейн является одним из 12 кронштейнов, соединяющих топливный коллектор с корпусом модуля турбины низкого давления двух газотурбинных двигателей GE Aviation CF6-80C2B6F на самолете Boeing 767. Деталь, выбранная из-за ее простоты, была переработана. и изготовлено членом AMGTA Sintavia на принтере EOS M290 3D с использованием порошка Höganäs AB Inconel 718. Между тем, детали традиционного производства обрабатываются на станках с ЧПУ в механическом цехе в Теннесси.
По данным Sintavia, оптимизированный кронштейн AM весит на 50 процентов меньше, чем исходная версия, или 0,063 кг, при этом он обладает улучшенными механическими свойствами, в том числе более длительным усталостным ресурсом. По оценкам исследования, на каждый потерянный килограмм веса тела выбросы углерода сокращаются на 13 376 килограммов.
Брайан Нефф, генеральный директор Sintavia и председатель AMGTA, сказал: «Это исследование подчеркивает важность использования AM для разработки оптимизированных деталей и узлов, которые были облегчены с использованием технологии AM. В настоящее время нет другой коммерчески жизнеспособной технологии. влияние на выбросы углерода за счет облегченных компонентов самолетов AM, мы получили независимую проверку данных, прошедших экспертную оценку, чтобы доказать это. Мы с нетерпением ждем сотрудничества с Boeing, GE и всеми OEM-производителями в отрасли, чтобы продолжать раскрывать мощь устойчивого потенциала AM ».
В AMGTA отметили, что по сравнению с предыдущими аналогичными исследованиями исследование показало, что AM использует дополнительные преимущества по сравнению с традиционными методами. Два из трех методов LCA показали, что для производства традиционных каркасов требуется меньше энергии, а один показал, что каркасы, напечатанные на 3D-принтере, производят меньше выбросов. LCA был выполнен в соответствии со стандартом ISO 14040:2006(E) и прошел экспертную оценку EarthShift Global. Предыдущие исследования, а также это исследование утверждали, что энергия превосходит другие факторы в определении выбросов парниковых газов от самих производственных технологий. Это связано с тем, что природа энергии определяет, насколько использование энергии способствует глобальному потеплению. Например, объект, полностью работающий на солнечной энергии, будет более устойчивым, чем объект, подключенный к энергосистеме, работающей на ископаемом топливе, но работа на возобновляемых источниках энергии не является долгосрочным решением для использования ресурсов.
Шерри Монро добавила: «Это исследование состоит из двух этапов: производства и использования, где аддитивное производство оказывает незначительное воздействие на окружающую среду, обеспечивает более гибкую, эффективную и устойчивую цепочку поставок и оказывает значительное влияние на производственную экосистему, чтобы обеспечить более устойчивое решения.Хотя это исследование специфично для авиадвигателя и корпуса самолета, результаты этапа эксплуатации могут быть распространены на любую часть самолета, которая может быть облегчена, включая механические системы, сиденья, сервисные толкающие автомобили и т. д., могут быть распространены даже на автомобили, корабли и поезда.
