責任あるアルミニウム:アディティブ・マニュファクチャリンにおけるリサイクルの利点

2024年8月21日|閲覧時間:10分

 

最新情報:2025年の初めから、アルミニウムのリサイクル原料は100%に増加しました。  

積層造形(AM)は多くの産業で急速に勢いを増している。AMが成長するにつれ、責任ある製造の重要性が飛躍的に高まっています。

EOSでは、3Dプリンティングを可能な限り持続可能なものにするよう努めています。これが、EOS Aluminium AlSi10Mgの最新製品である、一連の責任ある製品を開発した理由です。リサイクル原料ソリューションとして、この新しい製剤は、組織が気候変動目標を達成し、より安全でクリーンなAM産業を育成するのに役立ちます。  

 

アルミニウム・リサイクルの力

アルミニウムは軽量でありながら強靭な特性を持っており、多くの用途に不可欠な金属である。しかし、歴史的に見ると、その環境への影響は甚大で、世界の温室効果ガス総排出量の2%を占めていると推定されています。

一次生産、つまり新しい、あるいは "バージン "アルミニウムの生産は、炭素集約的な取り組みである。ボーキサイト鉱石から金属を抽出した後、バイエル法で酸化アルミニウム(またはアルミナ)に精製しなければならない。次のステップでは、アルミナを電気分解して金属アルミニウムに製錬する。これは、不純物を取り除き、3Dプリンティングに適した粉末の製造を容易にするため、AM用途には不可欠である。 

結局のところ、この重要なステップだけで、業界のカーボンフットプリントの最大3分の1を占めている。そして、2050年までに需要が最大80%増加すると予想される中、一次アルミニウムに依存することは単純に持続可能とは言えません。 

 

二次アルミニウムの利点

幸いなことに、二次(またはリサイクル)アルミニウムははるかに安全な代替品です。他の金属と同様、アルミニウムは結晶構造で結合した原子で構成されている。そのため、基本的な性質を変えることなく、簡単に溶かして固体の状態に変えることができます。したがって、理論的な制限なく、アルミニウムを無限にリサイクルすることができるのです。

また、二次金属は一次金属よりもエネルギー効率が95%高い。言い換えれば、新しいアルミニウムを製造するのに必要なエネルギーのわずか5%しか必要としません。このような節約は、環境とお客様のビジネスの双方にとって、大きなメリットにつながります:

  • エネルギー消費量の削減アルミのリサイクルの出現により、世界中のカーボンフットプリントが大幅に削減された。北米では、一次アルミニウムの炭素原単位は1991年以来49%減少している。さらに、1998年以来、業界はエネルギー消費を55%削減している。 
  • 生産コストの削減:省エネルギーはコスト削減につながり、企業の収益改善に貢献する。さらに、多くの政府が、税制優遇措置、助成金、補助金など、リサイクル素材を使用するためのインセンティブを提供しており、製造業者の生産コスト全体を引き下げることができます。
  • 循環型経済への貢献:再生アルミニウムを使用することで、材料が継続的に循環し、廃棄物を最小限に抑え、原材料を採取する必要性を減らすことができます。実際、これまでに生産されたアルミニウムの75%近くが現在も使用されています。

EOSが責任あるものづくりを推進する方法

EOSでは、持続可能な3Dプリンティングを通じて、企業がカーボンフットプリントを最小化できるよう支援することを目指しています。この精神に基づき、私たちは、気候ニュートラルおよびカーボン削減ソリューションを含む、さまざまな責任ある製品を開発してきました。そしてこの度、EOS Aluminium AlSi10Mgがその仲間入りを果たしました。

EOS Aluminium AlSi10Mgは、当社のポートフォリオの中で最も人気のある金属の1つであり、航空宇宙、自動車など、数え切れないほどの用途に不可欠です。2024年の初めに、最低30%のリサイクル原料を組み込んだ新しい配合が導入されました。これは、材料のほぼ3分の1が以前に使用されたアルミニウムから調達されたことを意味する。

2025年初頭の時点で、当社は100%リサイクルアルミニウム原料という驚くべきマイルストーンを達成しました。この移行により、100%リサイクル原料から製造されるEOS Aluminium AlSi10MgのCO2e 83%削減され、AM用途においてより持続可能な選択肢となりました。フラウンホーファーEMIの独立したライフサイクル・アセスメントの一環として、外部監査人であるテュフ・スードがISO14040/44基準に従ってこの結果を検証しました。

重要なことは、AlSi10Mgは以前のものと同じ特性を維持しているということです。EOSは、当社の高い品質および開発基準に従って材料を検証することで、これを保証しました。 すべての特性と性能指標は、AMのために同じままであり、コストと時間のかかる再加工プロセスを回避するのに役立ちます。

米国国立標準技術研究所(NIST)によると、AMアプリケーションの完全な再確認には何千ものテストと数年を要し、最終的には企業に何百万ドルものコストがかかります。Responsible AlSi10Mgを使用することで、このような課題を回避し、より環境に優しいアルミニウム粉末という付加的な利点とともに生産を継続することができます。

 

AlSi10Mgを理解する

EOS Aluminium AlSi10Mgは、幅広いAM用途に適しています。その仕様をご覧ください:

  • 極限引張強さ:460MPaは、引き伸ばしたり引っ張ったりしたときに、材料が破断するまでに耐えられる最大応力。高い引張強度は、機体フレームやその他の構造部品など、要求の厳しい用途に有効であることを意味する。
  • 降伏強度:材料が曲がったり反ったりし始めるまでにどれだけの荷重に耐えられるかを知ることは非常に重要である。AlSi10Mgは245MPaまで耐えることができ、この値まで応力を取り除くと元の形状に戻ります。
  • 破断伸度:材料が破断するまでにどれだけ伸びることができるかを示す指標で、元の長さに対するパーセンテージで表される。AlSi10Mgの伸びは5%で、これは切れる前に5%伸びることができることを意味する。
  • 熱伝導性と電気伝導性が良い:AlSi10Mgは熱をよく伝えることができ、エンジンのシリンダーヘッドのように放熱が必要な用途には重要である。また、熱処理の可能性もあり、制御された加熱・冷却プロセスによってその特性を発揮します。
AlSi10Mgを使用し、83%のCO2e 削減を実現したデモブラケット。出典EOS

要約すると、AlSi10Mgは強く、耐久性があり、柔軟である。これらの特性により、この材料は、航空宇宙、自動車、その他の炭素集約型産業における多くの潜在的な使用例、特に組織がますます厳しい環境基準や規制に直面する中で、汎用性がある。 

EOSでは、お客様の環境、社会、ガバナンス(ESG)目標を達成することが最優先事項であると理解しています。当社の責任ある製品をご購入いただいたお客様には、CO2排出量を削減したことを証明する証明書を毎年発行しています。テュフズードはこのデータを監査・確認し、お客様が望むように使用できるようにしています。ESGパフォーマンスの測定、カーボンレポートの作成、有利な融資の確保など、これらの証明書は持続可能性へのコミットメントを証明するものです。 

 

EOSで責任ある製造をサポート

EOS Aluminium AlSi10Mgで、温室効果ガス排出削減への一歩を踏み出しましょう。もっと知りたいですか?当社の責任ある製品群をご覧ください。

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