AMGTA 연구에서는 바인더 제트 3D 프린팅의 지속 가능한 이점을 보여줍니다.

데스크탑메탈의 바인더젯 3D 프린팅 기술입니다. 데스크탑 메탈의 이미지 제공.

적층 제조 녹색 무역 협회(Additive Manufacturer Green Trade Association)는 "비교 수명 주기 평가: 산업용 부품의 주조와 바인더 분사 비교"라는 제목의 수명 주기 분석 연구의 예비 결과를 발표했습니다. AMGTA의 의뢰로 YSE(Yale School of the Environment)가 Desktop Metal 및 Trane Technologies와 협력하여 실시한 이 연구에서는 Trane의 HVAC 시스템에 있는 강철 스크롤 냉각기를 분석하여 바인더 제트 3D의 비교 제조 영향을 확인했습니다. 인쇄 대 전통적인 금속 주조.

예비 결과에서는 주로 생산 단계에서 에너지 수요 감소로 인해 바인더 분사 공정을 통해 온실가스(GHG) 배출량이 38% 감소한 것으로 확인되었습니다.

Trane Technologies의 수석 적층 제조 엔지니어인 Kevin Klug는 “이 프로젝트 이전에는 기존 제조 방식에 비해 바인더 젯팅의 수명주기 방출에 대한 불확실성이 AM 채택의 장벽이었습니다.”라고 말합니다. "이 연구 결과를 통해 Trane Technologies는 위험이 가장 낮고 잠재적 이점이 가장 높은 제품 설계 주기 초기에 AM의 비용, 생산성 및 환경 영향을 종합적으로 고려할 수 있는 더 나은 위치에 있습니다."

연구의 주요 내용은 다음과 같습니다.

AMGTA의 전무이사인 Sherri Monroe는 “이러한 연구 결과의 공개는 AM 산업과 보다 지속 가능한 생산 방법을 찾고 있는 광범위한 제조 부문의 기업에 중요합니다.”라고 말했습니다. "이 연구를 통해 우리는 기존 주조에 비해 바인더 젯팅의 에너지 수요 감소를 정량화하는 동시에 이 특정 사용 사례에서 경량화가 제공하는 미미한 영향에 대해 놀라움을 선사할 수 있습니다."

지난 10년 동안 적층 제조 분야에서 매년 두 자릿수 성장을 이룬 원동력 중 하나는 비용 이점, 대량 생산 및 지속 가능성 향상 가능성에 힘입어 여러 산업에 걸쳐 바인더 젯을 채택한 것입니다.

Desktop Metal의 최고 기술 책임자인 Jonah Myerberg는 "바인더 젯팅이 금속 부품 생산에 대한 보다 친환경적인 접근 방식임을 입증하는 또 다른 독립적인 제3자 연구 결과를 얻게 되어 기쁘게 생각합니다."라고 말합니다. “전통적인 금속 제조에서 발생하는 유해한 배출량은 혁신적인 기술 접근 ​​방식으로 낮아져야 하지만 제조업체는 금속 제품을 생산하는 방법에 대해 올바른 선택을 하기 위해 친환경 세척이 아닌 건전한 데이터가 필요합니다. Yale, Trane Technologies 및 AMGTA의 이 새로운 연구는 Desktop Metal 팀이 실무 경험을 바탕으로 오랫동안 믿어온 바를 보여줍니다. 바인더 제트는 금속 부품을 제조하는 보다 친환경적인 방법입니다.”

2년간의 YSE 연구에서는 Trane Technologies가 HVAC 시스템의 일부로 제조한 고정 스크롤과 선회 스크롤로 구성된 스크롤 세트의 요람에서 게이트까지의 제조 수명 주기를 분석했습니다. AMGTA는 보다 지속 가능한 생산 방법으로 전통적인 모래 주조를 대체할 바인더 분사의 잠재력을 더 잘 이해하기 위해 2021년에 연구를 의뢰했습니다. 이 연구에서는 멕시코의 전통적인 주조 공정에 이어 가공, 도금, 마감 단계를 평가했습니다. 동일한 스크롤 세트 디자인은 멕시코의 동일한 위치에서 3D 프린팅, 경화 및 소결의 추가 바인더 분사 프로세스에 이어 동일한 도금 및 마감 단계를 통해 평가되었습니다.

연구 결과에 따르면 전통적인 주조 기반 방법에 비해 적층 제조 공정의 온실가스 배출량이 38% 감소한 것으로 나타났습니다. 바인더 분사의 특성으로 인해 YSE의 연구자들은 격자형 구조를 통한 경량화 재설계가 반드시 GHG 배출의 추가 감소로 이어지지는 않을 수 있다고 결론지었습니다. 주로 인쇄, 경화 및 소결 단계와 관련하여 소비되는 대부분의 전기는 격자형 구조의 영향을 받지 않습니다. 분석에 따르면 스크롤 세트의 질량이 10% 감소하면 온실가스 배출이 1% 감소하는 것으로 나타났습니다.