L'Additive Manufacturers Green Trade Association (AMGTA) è la prima organizzazione dedicata alla sostenibilità della stampa 3D, con l'obiettivo di condurre ricerche pratiche sull'uso di energia e materiali nella stampa 3D. Nell'aprile 2023, hanno appreso gli orsi polari, AMGTA ha pubblicato il suo primo studio indipendente.
Il rapporto, commissionato da AMGTA e scritto dal Golisano Institute for Sustainability del Rochester Institute of Technology, intitolato "Confronto della valutazione del ciclo di vita dei supporti delle turbine a bassa pressione (LPT) attraverso due metodi di produzione", è stato uno studio di due anni. È stato confrontato l'impatto della produzione di parti utilizzando la fusione laser a letto di polvere di metalli rispetto alla lavorazione CNC e l'impatto di una riduzione del peso del 50% sulla durata dell'aeromobile. In definitiva, lo studio non è stato in grado di determinare quale metodo di produzione utilizzasse più energia, ma ha confermato che l'alleggerimento dei motori e delle cellule degli aerei commerciali ha un impatto significativo sulle emissioni di carbonio.
Sherri Monroe, direttore esecutivo di AMGTA, ha dichiarato: "Il rilascio di questo LCA sottoposto a revisione paritaria è senza precedenti, una pietra miliare per AMGTA e la prima volta che siamo stati in grado di pubblicare risultati tangibili. L'importanza del design deve essere considerata ancora di più. Questo la ricerca mostra il reale impatto della produzione additiva sulla futura progettazione di aeromobili e motori e pone le basi della ricerca per l'uso della tecnologia di produzione additiva in altri settori e progetti".
La staffa in esame è una delle 12 staffe che collegano il collettore del carburante all'involucro del modulo turbina di bassa pressione di due motori a turbina GE Aviation CF6-80C2B6F su un Boeing 767. La parte, scelta per la sua semplicità, è stata ridisegnata e prodotto dal membro AMGTA Sintavia su una stampante EOS M290 3D utilizzando la polvere Höganäs AB Inconel 718. Nel frattempo, le parti prodotte tradizionalmente sono lavorate a CNC da un'officina meccanica con sede nel Tennessee.
Secondo Sintavia, la staffa AM ottimizzata pesa il 50 percento in meno rispetto alla versione originale, ovvero 0,063 chilogrammi, pur presentando proprietà meccaniche migliorate, inclusa una maggiore durata a fatica. Lo studio stima che per ogni chilogrammo di peso corporeo perso, le emissioni di carbonio si riducono di 13.376 chilogrammi.
Brian Neff, CEO di Sintavia e Presidente di AMGTA, ha dichiarato: "Questo studio evidenzia l'importanza di utilizzare AM per sviluppare parti e assiemi ottimizzati che sono stati alleggeriti utilizzando la tecnologia AM. impatto sulle emissioni di carbonio attraverso l'alleggerimento AM dei componenti degli aeromobili, ora disponiamo di dati verificati in modo indipendente e sottoposti a revisione paritaria per dimostrarlo. Non vedo l'ora di lavorare con Boeing, GE e tutti gli OEM del settore per continuare a liberare la potenza del potenziale sostenibile AM".
L'AMGTA ha osservato che rispetto a precedenti studi simili, lo studio ha dimostrato che AM utilizza ulteriori vantaggi rispetto ai metodi tradizionali. Due dei tre metodi LCA hanno mostrato che gli scaffold tradizionali richiedevano meno energia per la produzione, mentre uno ha mostrato che gli scaffold stampati in 3D producevano meno emissioni. L'LCA è stato eseguito in conformità alla norma ISO 14040:2006(E) ed è stato sottoposto a peer review da EarthShift Global. Studi precedenti, così come questo studio, hanno sostenuto che l'energia ha la meglio su altri fattori nel determinare le emissioni di gas serra delle stesse tecnologie di produzione. Questo perché la natura dell'energia determina quanto l'uso di energia contribuisce al riscaldamento globale. Ad esempio, un impianto che funziona interamente a energia solare sarà più sostenibile di uno collegato a una rete energetica a combustibili fossili, ma il funzionamento a energia rinnovabile non è una soluzione a lungo termine per l'utilizzo delle risorse.
Sherri Monroe ha aggiunto: "Questo studio si compone di due fasi, produzione e utilizzo, in cui la produzione additiva ha un basso impatto ambientale, fornisce una catena di approvvigionamento più resiliente, efficiente e sostenibile e ha un impatto significativo sull'ecosistema manifatturiero, per fornire prodotti più sostenibili Sebbene questa ricerca sia specifica per il motore e la carrozzeria dell'aeromobile, i risultati della fase in servizio possono essere estesi a qualsiasi parte dell'aeromobile che può essere alleggerita, inclusi sistemi meccanici, sedili, carrelli di servizio, ecc., può anche essere esteso a veicoli, navi e treni.
