The Additive Manufacturers Green Trade Association (AMGTA) er fyrsta stofnunin sem helgar sig sjálfbærni þrívíddarprentunar, sem miðar að því að framkvæma hagnýtar rannsóknir á notkun orku og efna í þrívíddarprentun. Í apríl 2023, að því er ísbirnir lærðu, gaf AMGTA út sína fyrstu óháðu rannsókn.
Skýrslan, unnin af AMGTA og skrifuð af Rochester Institute of Technology's Golisano Institute for Sustainability, sem ber titilinn "Comparing Life Cycle Assessment of Low-Pressure Turbine (LPT) Supports Through Two Manufacturing Methods", var tveggja ára rannsókn. Borin voru saman áhrif þess að framleiða hluta með því að nota leysir duftbeðssamruna málma á móti CNC vinnslu og áhrif 50 prósenta þyngdarminnkunar á endingu flugvéla. Á endanum gat rannsóknin ekki ákvarðað hvaða framleiðsluaðferð notaði meiri orku, en hún staðfesti að léttar hreyflar og flugvélar í atvinnuflugi hafa veruleg áhrif á kolefnislosun.
Sherri Monroe, framkvæmdastjóri AMGTA sagði: "Útgáfa þessa ritrýndu LCA er fordæmalaus, tímamót fyrir AMGTA og í fyrsta skipti sem við höfum getað birt áþreifanlegar niðurstöður. Huga þarf enn betur að mikilvægi hönnunar. Þetta rannsóknir sýna raunveruleg áhrif aukefnaframleiðslu á framtíðarhönnun flugvéla og hreyfla og leggja rannsóknargrundvöll fyrir notkun aukefnaframleiðslutækni í öðrum atvinnugreinum og verkefnum.“
Festingin sem verið er að rannsaka er ein af 12 festingum sem tengja eldsneytisgreinina við lágþrýstitúrbínuhlíf tveggja GE Aviation CF6-80C2B6F túrbínuhreyfla á Boeing 767. Hluturinn, sem var valinn vegna einfaldleika hans, var endurhannaður. og framleidd af AMGTA meðlim Sintavia á EOS M290 3D prentara með Höganäs AB Inconel 718 dufti. Á sama tíma eru hefðbundnir framleiddir hlutar CNC-vinnaðir af vélaverkstæði í Tennessee.
Samkvæmt Sintavia vegur bjartsýni AM krappi 50 prósent minna en upprunalega útgáfan, eða 0,063 kíló, en hefur aukna vélræna eiginleika, þar á meðal lengri þreytulíf. Rannsóknin áætlar að fyrir hvert kíló af líkamsþyngd sem tapast minnkar kolefnislosun um 13.376 kíló.
Brian Neff, forstjóri Sintavia og stjórnarformaður AMGTA, sagði: "Þessi rannsókn undirstrikar mikilvægi þess að nota AM til að þróa bjartsýni hluta og samsetningar sem hafa verið léttvægar með AM tækni. Það er sem stendur engin önnur viðskiptalega hagkvæm tækni eins og að hafa svo strax áhrifum á kolefnislosun í gegnum AM léttar flugvélaíhluti, höfum við nú sjálfstætt sannprófað, ritrýnt gögn til að sanna það. Hlökkum til að vinna með Boeing, GE og öllum OEM í greininni til að halda áfram að lausan tauminn af sjálfbærum möguleikum AM."
AMGTA benti á að samanborið við fyrri svipaðar rannsóknir sýndi rannsóknin að AM notar fleiri kosti umfram hefðbundnar aðferðir. Tvær af þremur LCA aðferðum sýndu að hefðbundnir vinnupallar þurftu minni orku til að framleiða, á meðan ein sýndi að þrívíddarprentaðir vinnupallar skiluðu minni útblæstri. LCA var framkvæmt í samræmi við ISO 14040:2006(E) og var ritrýnt af EarthShift Global. Fyrri rannsóknir, sem og þessi rannsókn, hafa haldið því fram að orka trónir yfir öðrum þáttum við ákvörðun á losun gróðurhúsalofttegunda framleiðslutækni sjálfrar. Þetta er vegna þess að eðli orkunnar ræður því hversu mikið orkunotkun stuðlar að hlýnun jarðar. Sem dæmi má nefna að aðstaða sem gengur algjörlega fyrir sólarorku verður sjálfbærari en sú sem er tengd við orkukerfi jarðefnaeldsneytis, en að keyra á endurnýjanlegri orku er ekki langtímalausn fyrir auðlindanotkun.
Sherri Monroe bætti við: „Þessi rannsókn samanstendur af tveimur áföngum, framleiðslu og notkun, þar sem aukefnaframleiðsla hefur lítil umhverfisáhrif, veitir sveigjanlegri, skilvirkari og sjálfbærari aðfangakeðju og hefur veruleg áhrif á vistkerfi framleiðslunnar, til að veita sjálfbærari lausnir. Þó að þessar rannsóknir séu sértækar fyrir hreyfil flugvélar og yfirbyggingu loftfars, er hægt að útvíkka niðurstöður í notkunarfasa til hvaða hluta flugvélarinnar sem kunna að vera léttar, þar með talið vélræn kerfi, sæti, þjónustubílar o.s.frv., jafnvel hægt að útvíkka til farartækja, skipa og lesta.
