3D打印同時亦可以對環境進行保護?

隨著人類發展,不同類型的活動或開發對環境不斷造成破壞,所以令不少人開始對環境保護有所關注。環境保護旨在減少有害物質,廢物,燃料和油等污染物對環境的危害。

甚麼是環保3D打印?

所謂的環保3D打印就是希望在各個層面上減少對環境的衝擊,因此近年有不少研究人員開發一些較環保的材料及研究利用再新能源來驅動3D打印機。

雖然3D打印比傳統製作工藝相對減少了材料消耗,但不代表這種新的製作方法可以完全解決浪費材料的問題: 例如在打印一些有很多凌空位置的3D模型時,我們需要同時打印出支撐的部分,而這些支撐被移除後就會當成廢物處理。另一方面FDM 3D打印中,很多時候都會因為上一次用剩的膠料不足以打印一整個新的模型而被棄置掉,造成膠料廢物。以上兩種的情況也是無可避免的,所以,我們應從源頭入手: 將膠料變成環保物料,就不用擔心打印出來的膠料廢料會對環境造成太大的傷害。另一方面我們也能研究如何減少3D打印中的用電量。

3D打印怎樣做到環保?

纖維素生物複合木材材料

現時有許多種打印物料可供用家選擇,但並不是每一種都是環保的選項: 有些3D打印物料例如ABS 是使用石油製成,打印途中也會釋放有毒氣體,而且不能輕易被降解,因此並不環保。

最近,3D打印機製造商Flashforge的合作夥伴Kewan Technology和UPM共同開發了3D打印纖維素生物複合木材材料(cellulose biocomposite wood material)。使用該3D打印材料的目的是希望能替代塑料,為那些致力於創造更好生活環境的人們提供新的選擇。

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Image source: Flashforge

以上模型便是用了纖維材料,由Flashforge Guider IIs 3D打印機中進行打印,並加上丙烯酸(Acrylic Acid)著色,體現了可持續發展和與大自然及設計互相結合的創新生態理念。

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Image source: Flashforge

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Image source: Flashforge

另外一個利用纖維材料進行3D打印的例子是這些中國燈籠。這些作品都是由天然木纖維製成,並採用了光感應和減壓技術,將大自然的美態呈現在我們的生活中。值得一提的是,要製作這種3D打印燈籠十分容易,只需利用Flashforge 3D打印機和它自家研發的3D打印切片軟件Flashprint便能輕易製作燈籠: Flahsprint內置了一個特別功能,用家只需把圖片拖拉到切片軟件Flashprint 中,就會自動生成立體效果的照片模型,在選擇燈籠形狀後,軟件就會自動把立體化了的照片轉化成理想的打印模型。

回收3D打印物料

現時環保及實行可持續性發展的產品是一個大趨勢。而將3D打印物料再度回收不僅對環境有好處,而且對企業也很好。外國有些公司正在選擇利用海洋塑料來製作一些可完全兼容專業3D打印機的3D打印耗材,從而允許用加在3D打印物品同時也可以幫助清潔環境。 Trimatis LLC等其他公司也正在處理塑料廢料,並將其轉化為打印物料。即使美國軍方也正在尋求使用陳舊的零件中的再生塑料進行3D打印,以節省運輸成本並提高效率,這種可能性也是非常有前景的。香港暫時在3D材料上沒有進行特別回收,因此用家不想浪費剩餘的打印物料的話,可以尋找外國一些3D打印物料循環再造的小型設備,自行回收物料。

太陽能3D打印

3D打印成品時,它們少不免會消耗大量能量。但是,這並不意味著能源必須來自傳統的用電模式。外國有研究人員就嘗試通過開發太陽能電池板以及直接利用太陽能來進行3D打印: 3D打印的太陽能電池板具有一些明顯的優勢,它們可以提供更便宜的方式進行打印,並減少能源浪費。

如下圖所示,研究人員正嘗試將太陽能電池板接駁到3D打印機中,希望透過太陽能電池板所產生能源來驅動打印機 進行打印,節省基本生產程序中41%-64%的電源。

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Image source: 3erp

3D打印在環境保護中的應用和創新不僅對環境有貢獻,而且對製造和可持續的經濟發展也有貢獻。這是我們高興地看到,希望一個未來有一個良性循環開始。

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