איגוד הסחר הירוק של יצרני התוספים (AMGTA) הוא הארגון הראשון המוקדש לקיימות של הדפסת תלת מימד, שמטרתו לערוך מחקר מעשי על השימוש באנרגיה וחומרים בהדפסת תלת מימד. באפריל 2023, כך נודע לדובי הקוטב, פרסמה AMGTA את המחקר העצמאי הראשון שלה.
הדו"ח, שהוזמן על ידי AMGTA ונכתב על ידי מכון גוליסאנו לקיימות של המכון הטכנולוגי של רוצ'סטר, שכותרתו "השוואת הערכת מחזור חיים של תומך טורבינות בלחץ נמוך (LPT) באמצעות שתי שיטות ייצור", היה מחקר בן שנתיים. הושוו ההשפעה של ייצור חלקים באמצעות מיזוג מתכות באבקת לייזר לעומת עיבוד CNC, וההשפעה של הפחתת משקל של 50 אחוז על חיי המטוס. בסופו של דבר, המחקר לא הצליח לקבוע איזו שיטת ייצור משתמשת יותר באנרגיה, אבל הוא אישר שלמנועי מטוסים מסחריים קלים ומשגרות אוויר יש השפעה משמעותית על פליטת פחמן.
שרי מונרו, מנכ"לית AMGTA אמרה: "ההוצאה של ה-LCA הנבדק על ידי עמיתים היא חסרת תקדים, אבן דרך עבור AMGTA והפעם הראשונה שהצלחנו לפרסם תוצאות מוחשיות. יש לשקול עוד יותר את חשיבות העיצוב. זה מחקר מראה את ההשפעה האמיתית של ייצור תוסף על תכנון מטוסים ומנוע עתידיים, ומניח את הבסיס המחקרי לשימוש בטכנולוגיית ייצור תוסף בתעשיות ופרויקטים אחרים".
התושבת הנבדקת היא אחת מ-12 סוגריים המחברים את סעפת הדלק למארז מודול הטורבינה בלחץ נמוך של שני מנועי טורבינת GE Aviation CF6-80C2B6F במטוס בואינג 767. החלק, שנבחר בשל פשטותו, תוכנן מחדש ומיוצר על ידי חבר AMGTA Sintavia במדפסת EOS M290 3D באמצעות אבקת Höganäs AB Inconel 718. בינתיים, חלקים המיוצרים באופן מסורתי מעובדים בעיבוד CNC על ידי חנות מכונות טנסי.
לפי Sintavia, תושבת ה-AM האופטימלית שוקלת 50 אחוזים פחות מהגרסה המקורית, או 0.063 קילוגרם, תוך שהיא כוללת תכונות מכניות משופרות, כולל חיי עייפות ארוכים יותר. המחקר מעריך כי על כל קילוגרם ממשקל גוף שירד, פליטת הפחמן מופחתת ב-13,376 קילוגרם.
בריאן נף, מנכ"ל Sintavia ויו"ר AMGTA, אמר: "מחקר זה מדגיש את החשיבות של השימוש ב-AM לפיתוח חלקים ומכלולים אופטימליים שעברו משקל קל באמצעות טכנולוגיית AM. אין כרגע טכנולוגיה אחרת בעלת קיימא מסחרית כמו שיש טכנולוגיה מיידית כזו. ההשפעה על פליטת פחמן באמצעות רכיבי מטוס קל משקל AM, כעת אימתנו באופן עצמאי נתונים שנבדקו עמיתים כדי להוכיח זאת. מצפים לעבוד עם בואינג, GE וכל יצרני ה-OEM בתעשייה כדי להמשיך ולשחרר את הכוח של פוטנציאל בר-קיימא של AM."
ה-AMGTA ציין כי בהשוואה למחקרים דומים קודמים, המחקר הראה כי AM משתמש ביתרונות נוספים על פני שיטות מסורתיות. שתיים משלוש שיטות ה-LCA הראו שפיגומים מסורתיים דורשים פחות אנרגיה כדי לייצר, בעוד שאחת הראתה שפיגומים מודפסים בתלת מימד מייצרים פחות פליטות. ה-LCA בוצע בהתאם ל-ISO 14040:2006(E) ונבדק עמיתים על ידי EarthShift Global. מחקרים קודמים, כמו גם מחקר זה, טענו שהאנרגיה גוברת על גורמים אחרים בקביעת פליטת גזי החממה של טכנולוגיות הייצור עצמן. הסיבה לכך היא שאופי האנרגיה קובע עד כמה השימוש באנרגיה תורם להתחממות הגלובלית. לדוגמה, מתקן הפועל כולו על אנרגיה סולארית יהיה בר-קיימא יותר מאשר מתקן שמחובר לרשת אנרגיה של דלק מאובנים, אך פועל על אנרגיה מתחדשת אינו פתרון ארוך טווח לשימוש במשאבים.
שרי מונרו הוסיפה: "מחקר זה מורכב משני שלבים, ייצור ושימוש, כאשר לייצור תוסף יש השפעה סביבתית נמוכה, מספק שרשרת אספקה עמידה, יעילה ובת קיימא יותר, ויש לו השפעה משמעותית על המערכת האקולוגית של הייצור, כדי לספק בר קיימא יותר. למרות שהמחקר הזה הוא ספציפי למנוע המטוס ולגוף המטוס, ניתן להרחיב את התוצאות של שלב השירות לכל חלק של המטוס שעשוי להיות קל משקל, כולל מערכות מכניות, מושבים, מכוניות דחיפה וכו', ניתן אפילו להרחיב לכלי רכב, ספינות ורכבות.
