Additive Manufacturers Green Trade Association (AMGTA) on ensimmäinen 3D-tulostuksen kestävälle kehitykselle omistautunut organisaatio, jonka tavoitteena on tehdä käytännön tutkimusta energian ja materiaalien käytöstä 3D-tulostuksessa. Huhtikuussa 2023 jääkarhut oppivat, AMGTA julkaisi ensimmäisen riippumattoman tutkimuksensa.
AMGTA:n tilaama ja Rochester Institute of Technologyn Golisano Institute for Sustainability kirjoittama raportti, jonka otsikkona on "Matalapaineturbiinien (LPT) tukien elinkaariarvioinnin vertailu kahdella valmistusmenetelmällä", oli kaksivuotinen tutkimus. Verrattiin metallien laserjauhepetifuusiota käyttävien osien valmistuksen vaikutusta CNC-koneistukseen ja 50 prosentin painonpudotuksen vaikutusta lentokoneen käyttöikään. Lopulta tutkimuksessa ei voitu määrittää, mikä valmistusmenetelmä kulutti enemmän energiaa, mutta se vahvisti, että kaupallisten lentokoneiden moottoreiden ja lentokoneiden rungon kevyillä painoilla on merkittävä vaikutus hiilidioksidipäästöihin.
AMGTA:n toiminnanjohtaja Sherri Monroe sanoi: "Tämän vertaisarvioidun LCA:n julkaiseminen on ennennäkemätön, virstanpylväs AMGTA:lle ja ensimmäinen kerta, kun olemme voineet julkaista konkreettisia tuloksia. Suunnittelun merkitystä on harkittava entistä enemmän. Tämä Tutkimus osoittaa additiivisen valmistuksen todellisen vaikutuksen tulevaisuuden lentokoneiden ja moottoreiden suunnitteluun ja luo tutkimusperustan additiivisen valmistustekniikan käytölle muilla teollisuudenaloilla ja projekteissa."
Tutkittava kiinnike on yksi 12 kiinnikkeestä, jotka yhdistävät polttoainesarjan kahden Boeing 767:n GE Aviation CF6-80C2B6F -turbiinimoottorin matalapaineisen turbiinimoduulin koteloon. Yksinkertaisuuden vuoksi valittu osa suunniteltiin uudelleen ja sen on valmistanut AMGTA:n jäsen Sintavia EOS M290 3D-tulostimella käyttäen Höganäs AB Inconel 718 -jauhetta. Samaan aikaan perinteisesti valmistetut osat CNC-koneistetaan Tennessee-konepajassa.
Sintavian mukaan optimoitu AM-kiinnike painaa 50 prosenttia vähemmän kuin alkuperäinen versio eli 0,063 kiloa, ja siinä on parannetut mekaaniset ominaisuudet, mukaan lukien pidempi väsymisikä. Tutkimus arvioi, että jokaista painokiloa kohden hiilidioksidipäästöt vähenevät 13 376 kilolla.
Brian Neff, Sintavian toimitusjohtaja ja AMGTA:n puheenjohtaja, sanoi: "Tämä tutkimus korostaa AM:n käytön tärkeyttä optimoitujen osien ja kokoonpanojen kehittämiseen, jotka on kevytetty AM-teknologialla. Tällä hetkellä ei ole olemassa muuta kaupallisesti kannattavaa tekniikkaa, joka olisi yhtä välitöntä. kevyiden AM-komponenttien aiheuttamat hiilidioksidipäästöt, olemme nyt riippumattomasti vahvistaneet, vertaisarvioidut tiedot todistaaksemme sen. Odotamme innolla yhteistyötä Boeingin, GE:n ja kaikkien alan OEM-valmistajien kanssa jatkaaksemme AM:n kestävän potentiaalin vapauttamista."
AMGTA totesi, että verrattuna aikaisempiin vastaaviin tutkimuksiin tutkimus osoitti, että AM käyttää lisäetuja perinteisiin menetelmiin verrattuna. Kaksi kolmesta LCA-menetelmästä osoitti, että perinteiset telineet vaativat vähemmän energiaa tuottaakseen, kun taas yksi osoitti, että 3D-tulostetut telineet tuottivat vähemmän päästöjä. LCA suoritettiin standardin ISO 14040:2006(E) mukaisesti, ja EarthShift Global on vertaisarvioinut sen. Aiemmat tutkimukset ja tämä tutkimus ovat väittäneet, että energia voittaa muut tekijät itse valmistusteknologioiden kasvihuonekaasupäästöjen määrittämisessä. Tämä johtuu siitä, että energian luonne määrää sen, kuinka paljon energian käyttö vaikuttaa ilmaston lämpenemiseen. Esimerkiksi kokonaan aurinkovoimalla toimiva laitos on kestävämpi kuin fossiilisten polttoaineiden energiaverkkoon kytketty laitos, mutta uusiutuvalla energialla toimiva laitos ei ole pitkäaikainen ratkaisu resurssien käyttöön.
Sherri Monroe lisäsi: "Tämä tutkimus koostuu kahdesta vaiheesta, tuotannosta ja käytöstä, joissa lisäainevalmistuksen ympäristövaikutus on vähäinen, se tarjoaa joustavamman, tehokkaamman ja kestävämmän toimitusketjun ja sillä on merkittävä vaikutus valmistusekosysteemiin, jotta voidaan tarjota kestävämpää. Vaikka tämä tutkimus koskee lentokoneen moottoria ja runkoa, käyttövaiheen tulokset voidaan laajentaa mihin tahansa lentokoneen osaan, joka voi olla kevyt, mukaan lukien mekaaniset järjestelmät, istuimet, huoltotyöntöautot jne. voidaan laajentaa jopa ajoneuvoihin, laivoille ja junille.
