随着材料开发人员和3D打印公司继续努力将新产品推向市场，一个因素正越来越受到关注：可持续性。塑料公司也在考虑其活动对地球的影响，并致力于解决世界面临的主要挑战，例如污染和气候变化。材料制造商科思创计划通过塑造更具可持续性和循环性的未来，成为解决方案的一部分。为了实现此目标，该公司与其他公司合作，因为它不相信自己能做到。在本文中，我们将仔细探索科思创和3D打印机制造商JuggerBot 3D如何通过更多的可回收材料，制造系统和回收策略来体现这一使命。在即将举行的“增材制造趋势：印刷高强度复合材料”网络研讨会中，科思创和JuggerBot 3D将进一步讨论可持续发展的主题。该在线活动计划于2021年5月20日，美国东部时间上午11点举行。以不同的方式考虑浪费。塑料是在20世纪初期发明的，自1940年代开始大量生产。

从食品包装纸到汽车配件，如今它已成为我们日常生活中不可避免的一部分。尽管塑料很方便，但也带来了特殊的挑战。首先，这种无处不在的材料很难被生物降解，而且，正如2017年的一项科学研究表明，它几乎不可能被回收，只有在1950年至2015年之间的所有塑料中，有9％被回收了。科思创是一家材料公司，一直在增材制造行业中增加其股份（最近收购了DSM树脂和功能材料业务），并正在采取积极的方法来解决这些问题。其战略的基础是形成循环经济。这条路法律包括几个部分：思维方式的改变；全面了解材料的生命周期，包括3D打印的生态影响；以及新的生物基材料和回收技术。改善塑料生产可持续性的第一步是以不同方式考虑消耗和浪费。正如科思创（Covestro）所说，“获取，制造和浪费”的生产和消费的线性经济在当今世界是站不住脚的。幸运的是，在增材制造和更广泛的范围内，有几种方法可以改变这种思维方式：通过制造更耐用的产品，最大程度地减少生产过程中的浪费以及尽可能地进行回收利用。

此外，科思创还有另一个目标，即“充分利用有限的资源，以一种真正的可持续发展和不影响气候的方式制造塑料；使用替代原材料和可再生能源。”这涉及将一些用于3D打印的生物基聚合物推向市场，并为旧材料开发新的回收工艺。科思创指出，这些努力不能单独完成，并且正在努力促进许多公司和组织之间的合作，以促进全球可持续发展。生命周期评估的重要性从塑料增材制造到循环经济的过渡中的关键一步是生命周期评估。生命周期评估测量并分析某种产品在整个生命周期中（从生产到销售，使用到其他）对环境的影响。专门针对增材制造，生命周期评估从原材料的提取开始，涵盖每个后续步骤，直到最终处置或回收。这些评估对于了解公司3D打印材料的影响以及为可持续发展战略奠定基础至关重要。例如，科思创最近与JuggerBot 3D合作，从帝斯曼（DSM）收购了增材制造业务，对EcoPaXX®AM4001 GF（G）进行了生命周期评估。一种42％生物基PA410聚合物，用玻璃纤维增强，用于熔融颗粒制造（FGF）3D打印。该材料部分源自蓖麻植物（在土地利用方面不与食物链竞争），并且具有高模量和拉伸强度以及出色的耐热性和耐水解性。这种粒状材料还易于设计加工，并具有良好的耐化学性和热变形（最高230⁰C）。这种材料的应用包括结构轻巧的汽车零件，固定装置和医疗保健行业的产品。作为该材料生命周期评估的一部分，科思创不仅检查了EcoPaXX®AM4001 GF（G）材料，还检查了用于处理JuggerBot材料的3D打印技术。为了了解打印过程中的能耗，JuggerBot 3D在其Tradesman Series™P3-44上安装了功率计，该功率计是基于大型颗粒的3D打印机。生命周期评估最终表明，与未填充的PA6相比，EcoPaXX AM4001 GF（G）的碳足迹减少了约35％。通过增材制造减少浪费从生命周期评估中获得的知识对于寻求最小化其生态影响的产品开发人员和制造商而言是无价的。但是，公司也可以采取其他措施来减少其碳足迹。 TA Systems就是一个例子。该公司是一家美国制造商，为汽车行业提供自动化装配线和生产设备。

它使用科思创（以前为DSM）增材制造和JuggerBot 3D成功地将交货时间和材料浪费减少了50％。 TA Systems的主要目标是提高关键装配线零件的生产，并同时转向增材制造减少减法制造造成的材料浪费。同时，该公司有兴趣挑战传统观点，即添加剂材料比减法材料更弱，更不坚固。通过与科思创（前DSM）增材制造公司和JuggerBot 3D的合作，该公司改进了零件套料的生产，该零件套料用于在装配线上移动时固定零件装配。如仪表板。它们通常是通过CNC机加工生产的，并且是由高分子材料制成的，例如超高分子量聚乙烯或铝。然而，材料和减性材料的组合导致材料和成本方面的低效率。随着用于增材制造的功能性工业级材料的普及，TA Systems看到了简化和改善其生产流程的机会。最后，该公司采用了JuggerBot 3D的Tradesman Series™P3-44和EcoPaXX®材料，从而大大减少了浪费（最多50％）并缩短了交货时间。这主要是由于3D打印的特性，该特性可以逐层构建对象而不是切割原始块。现在是时候回收了。配方中另一个更可持续的重要成分是回收。科思创通过开发可为废塑料带来新生命并进一步实现循环经济目标的回收技术来解决这一问题。尤其是，该公司专注于促进化学回收利用，这是一项新兴技术，可以分解塑料废料并产生可用于生产新塑料的二次原料。

值得注意的是，科思创是“ End Plastic Waste Alliance”的一部分，该联盟成立于2019年，是一个非营利性组织，旨在“开发，部署和推广减少，再利用和回收塑料废物的解决方案”。 。科思创首席执行官Markus在谈到这一倡议时，Steilemann博士说：“在科思创，我们认为塑料具有巨大价值，不应将其最终排放到环境中。所有废物均应视为一种资源。我们认为，这一联盟是一个里程碑。 ，它将促进创新，发展战略合作伙伴关系，并将废物转化为价值的概念纳入经济可行的可持续解决方案中。”最终，回收，生物衍生材料，废物最少化以及人们对塑料的深远影响理解将有助于创造循环经济，这反过来将为塑料工业的可持续未来铺平道路3D打印直接减少了材料浪费在这一紧迫任务中具有巨大潜力。