“你是什么垃圾？”

     這一直擊靈魂深處的拷問，據說已經成了上海小伙伴們的日常。近期網上關于垃圾分類的段子一波又一波，“被逼瘋了的上海居民”更是頻繁登上微博熱搜話題。這一切源于7月1日正式實施的《上海市生活垃圾管理條例》，規定今后扔垃圾要定時定點，并且要嚴格分為有害垃圾、可回收物、濕垃圾、干垃圾幾大類去扔。于是，最近的上海人不談股票和房價了，甚至不談男女朋友，一門心思撲在垃圾上……

如今，垃圾分類成為新時尚，不久后這一政策將普及全國更多城市。

      除了生活垃圾外，工業垃圾對環境的影響更加不可小覷。據環保部2016年11月發布的《2016年全國大、中城市固體廢物污染環境防治年報》，2015年，全國244個大、中城市一般工業固體廢物產生量為19.1億噸，并隨工業生產的發展，工業廢物數量還在逐年增加。難以想象，未來每年還有多少工業垃圾正在危害我們的環境。

那么，問題來了，3D打印與環保有什么關系呢？

     傳統制造技術中最常見的一種是“減法制造”。最常見的減法制造形式是數控加工。減法工序制造零件必然產生多余的材料，起始塊或“工件”必須大于最后一部分，因為工具最終會將其切割成符合尺寸的零件，所有被切下來的東西都變成了廢物。

    增材制造（AM），相對于傳統的、對原材料去除－切削、組裝的加工模式不同，是一種“自下而上”通過材料累加的制造方法，從無到有。FDM打印技術（又稱熔融沉積）是常用增材制造技術之一，以熱塑性成形材料絲為材料，材料絲通過加熱器的擠壓頭熔化成半液態，通過噴嘴擠出層層成型。

首先，從輕量化角度出發，3D打印和增材制造可以優化幾何形狀并創造輕質部件，從而減少制造過程中的材料消耗和使用中的能量消耗。這種方法有助于最大限度地減少生產中的過度浪費。相比于傳統生產工藝，3D打印大大減少生產所需的材料，節約資源。一個比較現實的案例是航空工業領域的結構件，在傳統機加工環境下，一些鈦合金結構件甚至需要高達70%以上的大余量材料去除，根據市場觀察，3D打印技術甚至給這一領域的鍛造技術帶來了沖擊，加工周期的大幅縮短、材料利用率的大幅提高、低碳環保的制造方式等都成為航空結構件制造的新發展方向。

  波音在2017年就采用了Norsk Titanium生產的Ti-6Al-4V鈦合金結構件。這些3D打印的鈦合金結構件被安裝在波音787 Dreamliner飛機中，承受飛行中機身的壓力。鈦合金也是一種昂貴且難加工的材料，3D打印鈦合金結構件，可以最終為每架波音的Dreamliner飛機節省200萬美元-300萬美元的成本。

相對于傳統加工方式的大量切除工作，浪費昂貴材料等缺陷，3D打印無疑是更優質的解決方案。

其次，從按需生產的層面看，3D打印和增材制造能夠僅使用創建零件所需的材料，確保浪費非常小，由于能夠按需創建備件，減少了庫存浪費。對于人力，電力等能源方面也可降低使用，做到節約。

 通過增材制造，從最初設計到投產的時間比研磨或焊接的速度快40%到90%。3D打印部件通過CAD數據直接進行按需生產，從而加快迭代和設計更新。通常需要組裝的多個組件可以制造成一個整體。傳統的夾具和固定裝置，以較少的組件和更多的功能加以重新設計，節省時間，減少構建后的工作量，并簡化了材料清單。另外，數字設計文件具備了可用部件的虛擬庫存，可按需打印。隨著汽車設計的變化，制造商可以快速調整和生產新工具，節省存儲、倉庫成本和空間。

通過以上案例不難看出，3D打印和增材制造提高原材料的利用效率，避免浪費，使其可能成為更環保的加工方式。

在政策的指引下，生活垃圾分類正如火如荼的進行；而在工業領域，從某種意義上講，3D打印和增材制造是制造業的未來。與傳統的制造生產方法相比，增材制造是一個已經最大限度減少浪費的過程。未來將為工業廢物的減少和再利用提供更多助力。