导读：随着3D打印技术在时尚界的不断渗透，我们目睹了它在设计创新和个性化定制方面的独特魅力。然而，当这项技术开始向大规模生产迈进时，一个重要的问题浮现出来：与传统制造工艺相比，3D打印是否真正带来了更加绿色环保的生产方式？
2023年12月22日，增材制造商绿色贸易协会（简称 AMGTA）发布了一项为期一年的研究报告，强调了3D打印技术在时尚行业中的环境效益。
这项研究于2022年委托进行，旨在比较传统制造工艺和3D打印技术在生产鞋配件中的应用情况。报告指出，通过材料喷射工艺生产的3D打印部件，对环境的影响比传统工艺制造的部件要小得多。AMGTA执行董事Sherri Monroe评论说：“我们很高兴发表该研究中的第三篇研究成果，旨在揭示增材制造采用的环境效益。我们致力于推进所需的研究，以至于更全面地理解3D打印技术在商业案例制造周期中所具有的可持续价值。”
研究是如何进行的？
受AMGTA委托，这项研究由英国增材制造咨询公司Reeves Insight与3D打印机制造商Stratasys、意大利奢侈时装公司Pattern Group及其子公司Dyloan Bond Factory合作进行。
传统的多步骤工艺包括二维喷墨打印，以及将注塑部件与片状聚氨酯材料热焊接。相反，增材制造工艺显著减少了步骤，采用光固化液体树脂进行材料喷射即可。
该研究评估并比较了这两种流程，通过生产了1.6万个logo组件，相当于8000双鞋。增材制造的零件是使用Stratasys Polyjet J850 TechStyle 3D打印机生产的。
在制造后的分析中，考虑了制造工艺和材料对环境的影响，主要以空气、水和土地排放为指标。空气排放以二氧化碳当量单位（CO2e）和全球变暖潜势（GWP）衡量。
值得注意的是，该研究未提供最终鞋类的完整生命周期分析（LCA），而是提供了3D logo组件制造阶段的详细生命周期库存（LCI），为最终鞋类生产提供了基础。
研究涵盖了制造阶段的所有输入和输出，包括能源和原材料的投入，以及空气、水和土壤的排放，固体废物产生，产品和联产品的产出。
Stratasys首席执行官Yoav Zeif博士补充道：“这项研究展示了3D打印制造产品的采用，如何帮助客户提供制造解决方案，从而改善对环境的影响，同时通过生产设计创新提供竞争优势。”
研究的主要结果
最终的研究结果显示，与传统制造工艺相比，使用材料喷射的3D打印减少了24.8%的二氧化碳排放量。在1.6万个徽标组件中，3D打印减少了一吨的二氧化碳排放。此外，研究指出，按重量计算，3D打印所需的材料比传统制造供应链减少了49.3%，相当于减少了三分之一吨的库存材料。总体而言，3D打印配件的材料比传统配件少50.5%，使最终产品更轻。
研究还发现，传统制造1.6万个LOGO组件需要超过30万升水，而3D打印则无需水，因为它不使用纸背聚氨酯片材作为主要粘合剂。在能源消耗方面，传统的注塑和热粘合制造方法使用了7122千瓦时的电能，而材料喷射3D打印仅需2548千瓦时，比传统制造少64%的电力。
然而，研究强调，传统制造工艺和增材制造工艺都会产生约150公斤的不可回收废物。传统制造业还产生了131公斤可回收废物，而3D打印方法则没有相关的可回收废物流。此外，就运输相关排放而言，传统制造供应链对环境的影响略低于3D打印供应链。这种差异主要由于特种树脂的长途运输以及传统制造中使用当地供应链合作伙伴引起。增加3D打印机的效率和生产率，可以进一步降低二氧化碳排放。
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