Seri Üretimde Karbon Ayakizi Azaltımı
Dijital Seri Üretim ile Artık Mümkün
Karbon Salınımı Nedir?
Karbon Salınımı yirmi yıla yakın bir süredir, iklim değişikliğine dair farkındalık ve “karbon ayakizi” kavramı büyük bir ivme ile arttı. Ancak bu artan farkındalığa rağmen, karbon ayakizi ile nasıl mücadele edileceği tüm karmaşıklığı ile sürerlen, toplum bilincine tam olarak yerleşmedi.
Karbon Ayakizi
Üretilen bir ürünün karbon ayakizi, ürün yaşam döngüsünün her anında, genelde karbondioksit eşdeğeri olarak esas alınan sera gazı salınımı emisyonlarını ölçer.
Üretimin her anında; ev, araba, kahve, hatta bir kurşun kalem gibi üretim aşamasında belirli ya da henüz belirlenemeyen değerlerde karbon ayakizi vardır.
Tüketim trendleri, toplumlardan küçük gruplara hatta bireylere indirgendiği günümüzde, 3D dijital üretim yöntemleri sayesinde karbon ayakizi kilidini açacak bir anahtar olarak karşımızda duruyor.
Kötü Senaryo
Karbon ayakizi ile yeteri kadar mücadele edilmediği sürece ileride yaşamımızı etkileyecek ciddi tehlikeler ile karşı karşıya kalacağız: Tüm bu öngörülerin ışığında artan küresel sıcaklıklar;Deniz seviyesinin yükselmesine yol açacak,Yerel iklim koşullarını değiştirecek, Ormanları, tarım ürünlerini ve su kaynaklarını etkileyecek,İnsan sağlığı, hayvanlar ve birçok ekosistemin de olumsuz etkilenecek,
Basit ve Etkili Çözüm
Basit gerçek;
Karbon salınımını azaltmak için mevcut üretim yöntemini değiştirirken aradaki operasyon sayılarını azaltmak en etkili yöntem olacaktır. Temel ürün geliştirme ve üretim yöntemlerinin 3D dijital üretime göre uyarlanması, klasik kalıp takım ve enjeksiyon operasyonlarını ortadan kaldıracaktır. Klasik üretim yöntemlerine göre kıyaslanamayacak kadar kısa sürelerde gerçekleşen 3D dijital üretim süreleri ile “ihtiyaç kadarı” üretilmektedir. Hammadde stoklamak, fire üretimler, minimum üretim miktarı, üretim ömrü, teslim süresi, lojistik, enerji gereksinimi gibi sorunları yine aynı yöntem ile ortadan
Katmanlı üretim, 80’ lerde ultraviyole ışığa tepki veren sıvı reçineyi katman katmak katılaştırmak (stereoltrografi) amacıyla ortaya çıktı. 90’ lı yıllara geldiğimizde plastik filamenti eriterek üst üste yığma tekniği (FDM) kullanılmaya başlandı. Bu teknik pratik olmakla birlikte son kullanıcı seviyesinde yüzey kalitesi ihtiyaçlarını karşılamıyordu. Zaman içerisinde alternatif olacak farklı katmanlı üretim teknikleri (SLA, SLS vb…) teknikleri ortaya çıktı. Tüm bu katmanlı üretim teknikleri seri üretime geçmeden önce fonksiyonel parçayı fiziksel olarak incelemek ve test etmek için inanılmaz bir fırsattı.
Seri Üretim
Farklı katmanlı üretim teknikleri pek çok avantajı beraberinde getirdiği gibi, kendi içerisinde dezavantajları da ortaya çıktı. Yüzey kalitesi oldukça iyi olan üretim tekniğinin mukavemeti çok zayıf, mukavemeti yüksek olan üretim tekniğinin yüzey kalitesi tatmin edici değildi. Tüm katmanlı üretim tekniklerinin ortak bir sorunu vardı: Hibiri hızlı değildi. Seri üretim için kullanılamıyorlardı. Günümüzde tüm dezavantajları ortadan kaldırıp, seri üretim için yeterince hızlı olan üretim tekniği nihayet ortaya çıktı. Multijet Fusion (MJF) tekniği, parçaların yüksek hız ve yüksek yüzey kalitesi ile üretilmesine olanak sağladı. Kısa bir örnek vermek gerekirse MJF, FDM üretim yöntemine göre 24 kat gibi inanılmaz bir hız ile üretim imkanı sağlıyor.
MJF’ in karbon ayak izi ile mücadele konusundaki en büyük kozlarından biri de üretimde kullanılan hammadde %80 oranında dönüştürülüp tekrar tekrar kullanılabilir olması.
Teknolojinin geçirdiği evrim ve insanların tüketim eğilimleri artık üretim yöntemlerinin değişmesi gerektiğini bariz bir şekilde bize gösteriyor. Bu evrime tasarım teknikleri de katılacak. Sınırsız imkanda tasarımlar artık seri olarak üretilebiliyor. Katmanlı üretim yerini dijital seri üretime bıraktı. Seri üretimin kuralları yeniden yazılmaya başlandı. 2019 yılı başında ASTM 3D Baskı komitesi (Amerika merkezli) seri üretimde 3D üretim tekniklerini daha fazla entegre etmek için seri üretim standartları değiştirmeye başladı.
Doğal kaynakları minimum oranda kullanarak, nitelikli tasarım, gelişmiş malzeme türleri ve üretim tekniklerini efektif şekilde kullanırsak gelecekte daha temiz ve yaşanabilir bir gezegen bizi bekliyor olacak.