Das Hamburger Beratungsunternehmen AMPOWER hat in einer Studie die Nachhaltigkeitspotenziale von Metall-3D-Druck-Technologien untersucht. Dabei zeigte sich, dass es keine allgemeine Antwort darauf gibt, welche Fertigungstechnologie den niedrigsten CO2-Fußabdruck hat. Gab aber auch Verbesserungsvorschläge.

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AMPOWER LogoIn einer aktuellen Studie berichtet die Strategieberatung von AMPOWER über die Nachhaltigkeitspotenziale beim Metall-3D-Druck. Die Marktforscher erklären in einer Mitteilung, dass der 3D-Druck als eine Produktionstechnologie gefördert wurde, die die Emissionen und den CO2-Fußabdruck der Teileproduktion und des gesamten Produktlebenszyklus reduziert. Detaillierte Berechnungen, die den gesamten Produktionsweg betrachten und objektive Vergleiche mit der traditionellen Fertigung seien jedoch kaum vorhanden.

CO2-Fußabdruck verschiedener Metall-3D-Druck-Technologien reduzieren

Im Jahr 2021 erklärte AMPOWER, dass der globale 3D-Druck-Markt in den kommenden Jahren auf 7,17 Milliarden Euro wachsen wird. Im gleichen Jahr begann das Beratungsunternehmen mit seinen Untersuchungen für die Studie zum Metall-3D-Druck. AMPOWER arbeitete mit rund 20 Industriepartnern zusammen, um den CO2-Fußabdruck verschiedener additiver Metallfertigungstechnologien zu untersuchen.

Die nun vorgestellte Studie zeigt die Ergebnisse der Untersuchungen. AMPOWER vergleicht darin traditionelle Metallverarbeitungstechnologien wie Zerspanung und Gießen mit modernsten Metall-3D-Druck-Technologien wie Pulverbettschmelzen und Binder Jetting. Laut der Studie gibt es keine allgemeine Antwort darauf, welche Fertigungstechnologie den niedrigsten CO2-Fußabdruck hat.

Dr. Eric Wycisk, Hauptautor, sagte:

„Der Gesamtabdruck wird stark von der Legierungsgruppe sowie der Teilegeometrie beeinflusst. Komplexe Geometrien mit einem hohen ‚Buy-to-Fly-Verhältnis‘ sind günstig für Netshape-Technologien wie AM und Gießen, während einfache Teile gefräst am nachhaltigsten sind.“

Grafik zu den CO2-Emissionen verschiedener Legierungen mit verschiedenen Fertigungsmethoden
AMPOWER hat das Nachhaltigkeitspotenzial des Metall-3D-Drucks untersucht (im Bild: Grafik zu den CO2-Emissionen verschiedener Legierungen mit verschiedenen Fertigungsmethoden)(Bild © AMPOWER).

Titanlegierung zur Reduktion des CO2-Fußabdrucks

Zur Reduktion des CO2-Fußabdrucks in der additiven Fertigung gewichtsoptimierter Designs soll sich der Einsatz von Titanlegierungen mit der Pulverbettfusion eignen. Die Verwendung von Titanlegierungen in der Pulverbettfusion zur Herstellung gewichtsoptimierter Designs ist eine Möglichkeit, den CO2-Fußabdruck beim Additive Manufacturing zu reduzieren, so die Studie. Der Materialeinsatz und so auch die graue Energie ist geringer und kompensiert den höheren Energieverbrauch im Teileherstellungsprozess. In Aluminiumzuteilungen und rostfreien Stählen ist die graue Energie weniger ausgeprägt.

AMPOWER hat im Rahmen ihrer Studie einen Nachhaltigkeitsrechner für den CO2-Fußabdruck entwickelt. Diesen finden Sie hier: Nachhaltigkeitsrechner von AMPOWER. Damit sollen Anwender in der Lage sein, zahlreiche Kombinationen von Legierungs- und Technologiekombinationen sowie die Anpassung der Prozessrouten zu bewerten. Die Studie von AMPOWER finden Sie auf der Website des Beratungsunternehmens in Form einer PDF (9,15 MB).

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