注塑是指將塑料顆粒壓入模腔，在壓力和熱量作用下形成一定形狀。與其他傳統(tǒng)制造工藝（如數(shù)控加工）相比，注塑成型產(chǎn)生的廢品率低，從而減少了原始塑料塊或板材的大部分比例。然而，這對(duì)于具有甚至更低廢品率的3D打印的增材制造工藝而言可能是負(fù)面的�？偟膩碚f，這是一種通過初始生產(chǎn)不會(huì)產(chǎn)生大量廢料的方法。與注塑相關(guān)的缺點(diǎn)包括啟動(dòng)、成型和模具方面的高成本。我們將在可持續(xù)性與增材制造方面對(duì)這種制造技術(shù)進(jìn)行比較。

在注塑成型方面，運(yùn)輸廢料并不是一個(gè)大問題。在將材料放入注塑設(shè)備之前，準(zhǔn)備好材料是很重要的。工廠或制造環(huán)境的布局對(duì)這種浪費(fèi)更為關(guān)鍵。在增材制造方面可以得到類似的想法。通常必須向增材制造裝置供給材料，并且材料的運(yùn)輸依賴于工廠或制造環(huán)境的布局。

對(duì)于這種類型的制造來說，庫(kù)存浪費(fèi)是需要牢記的。注塑系統(tǒng)具有很高的生產(chǎn)率。這個(gè)比率取決于兩個(gè)因素：

•周期

•模具空化

周期時(shí)間是指從頭到尾完成功能、工作或任務(wù)所需的時(shí)間。循環(huán)時(shí)間用于區(qū)分過程的總持續(xù)時(shí)間與其運(yùn)行時(shí)間。模具空化是指創(chuàng)造一個(gè)空的空間，形成我們的模塑過程的基礎(chǔ)。因此，根據(jù)模具的尺寸，循環(huán)時(shí)間應(yīng)有所不同。使用注塑模具系統(tǒng)可以相當(dāng)快速地生產(chǎn)大量產(chǎn)品。如果組織可以自由地為第三方創(chuàng)建對(duì)象，這可能會(huì)導(dǎo)致額外的庫(kù)存。這可能是供應(yīng)商只是在第三方公司需要更多產(chǎn)品時(shí)進(jìn)行批量生產(chǎn)的情況。增材制造生產(chǎn)率基于周期時(shí)間和待打印物體的尺寸。這導(dǎo)致更少的庫(kù)存浪費(fèi)，因?yàn)榇藭r(shí)打印大量材料有很多時(shí)間。

在注塑成型與增材制造方面，等待是一個(gè)很大的差異化因素。多年來，3D打印技術(shù)在效率和速度方面大幅提升。然而，像注塑成型這樣的過程已經(jīng)建立了良好的生產(chǎn)率，并且經(jīng)過幾十年的使用已經(jīng)提高了。

對(duì)于這兩種制造方法而言，過度加工并不是一個(gè)問題。注塑和3D打印都非常適合構(gòu)建快速的設(shè)計(jì)原型。作者認(rèn)為*大的痛點(diǎn)在于處理。對(duì)于3D打印機(jī)，后期處理是一個(gè)大問題。注塑成型部件在后處理方面確實(shí)存在問題，但目前并不像大多數(shù)3D打印系統(tǒng)那樣明顯。這樣就可以節(jié)省更多的時(shí)間和精力用于生產(chǎn)。

*后，我們將討論通過注塑成型生產(chǎn)的產(chǎn)品的回收和再利用的能力。注塑部件的再循環(huán)需要重熔和熔融過濾。再循環(huán)材料的適當(dāng)再熔化在擠出機(jī)中的非常低的剪切速率和熔融溫度的下端發(fā)生。剪切速率是指對(duì)某些材料施加漸進(jìn)剪切變形的速率。剪切變形是指當(dāng)材料物質(zhì)發(fā)生變形時(shí)，其中平行的內(nèi)表面彼此滑過。目的是溫和地重新熔化原始材料，這確保了材料特性的維持。適當(dāng)?shù)娜垠w過濾過程將去除熔體中的任何污染物，如纖維素、金屬或木片。過濾是指通過添加僅允許流體通過的介質(zhì)將固體與流體（液體或氣體）分離的各種機(jī)械、物理或生物操作中的任何一種。現(xiàn)有技術(shù)的熔體過濾是完全自動(dòng)化的，不需要手動(dòng)操作步驟。在低壓下連續(xù)過濾熔體，并且可以除去直徑小至70微米的顆粒。類似的工藝也可以應(yīng)用于3D打印材料。

在這兩個(gè)過程中，生產(chǎn)過剩是可持續(xù)性的關(guān)鍵點(diǎn)。重要的是要考慮與注塑成型相關(guān)的高啟動(dòng)成本。通過注塑成型來制造物體通常需要很多錢，因?yàn)檫@是一個(gè)制造大量物體的過程。這可能導(dǎo)致必須在庫(kù)存中長(zhǎng)時(shí)間保存各種產(chǎn)品。這是浪費(fèi)，因?yàn)檫@些產(chǎn)品可能是在目前沒有明確需要的情況下創(chuàng)建的。3D打印需要更多的時(shí)間來創(chuàng)建產(chǎn)品，但它們的目的是為訂單制作特定數(shù)量的產(chǎn)品，而不是為了以后使用而額外打印。

在本系列中，必須認(rèn)識(shí)到3D打印是一個(gè)很好的解決方案。作為傳統(tǒng)制造環(huán)境中的可行選擇，我們?nèi)匀灰獙?duì)其持批判的態(tài)度。在減少浪費(fèi)方面，我們必須具有批判性的眼光。這還必須包括在錯(cuò)誤的過程中減少浪費(fèi)。這將使我們對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)進(jìn)行有趣的研究。