การประเมินวัฏจักรชีวิตของการผลิตชิ้นงานโดยการขึ้นรูปด้วยเทคโนโลยีเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเปรียบเทียบผลกระทบสิ่งแวดล้อมในกระบวนการได้มาของวัตถุดิบ การใช้งาน และการกำจัดซากชิ้นงาน ของการผลิตโมเดลที่วางโทรศัพท์ 1 ชิ้น โดยการขึ้นรูปด้วยเทคโนโลยีเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ชนิด เอฟดีเอ็ม (การพิมพ์แบบใช้หัวฉีด) จำนวน 2 รุ่น คือ รุ่นที่ผลิตในประเทศไทย และรุ่นที่นำเข้าจากประเทศจีน ซึ่งขึ้นรูปด้วยพลาสติก 3 ชนิด คือ พีแอลเอ เอบีเอส และไนลอน โดยผลิตโมเดลขนาดเล็กและใหญ่ ซึ่งใช้ระยะเวลาการผลิตดที่แตกต่างกัน คือ 3 ชั่วโมง และ 6 ชั่วโมง โดยทำการลงพื้นที่เก็บข้อมูลมลพิษทางอากาศ และพลังงานไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจริงขณะใช้งานเครื่องพิมพ์ 3 มิติ และประเมินผลกระทบตลอดวัฏจักรชีวิตด้วยโปรแกรม Simapro 8.3 ด้วยวิธี IMPACT 2002+ รุ่น 2.13 ผลการศึกษาพบว่า การใช้งานของเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ส่งผลกระทบสิ่งแวดล้อมสูงสุดในขั้นตอนการขึ้นรูปชิ้นงานเนื่องจากการใช้พลังงานและการปลอดปล่อยสารอินทรีย์ระเหยง่าย รองลงมาคือ การจัดการผลิตภัณฑ์หลังการใช้งาน และการได้มาของวัตถุดิบ ตามลำดับ ซึ่งระยะเวลาการใช้งานที่เพิ่มขึ้น (6 ชม.) ทำให้ผลกระทบสิ่งแวดล้อมมีแนวโน้มสูง โดยพลาสติกไนลอนผลกระทบสูงกว่าพลาสติกพีแอลเอ ในด้านความเป็นพิษต่อระบบนิเวศทางน้ำ (Aquatic ecotoxicity) ด้านพลังงานที่ใช้แล้วหมดไป (Non-renewable energy) และความเป็นพิษต่อระบบนิเวศทางบก (Terrestrial ecotoxicity) นอกจากนี้ในขั้นตอนการใช้งานเครื่องพิมพ์ 3 มิติ พบว่า วัสดุ PLA การใช้วัสดุส่งผลกระทบสูงกว่าการใช้ไฟฟ้า วัสดุ ABS และ Nylon การใช้ไฟฟ้าส่งผลกระทบสูงกว่าการใช้วัสดุ และการเปรียบเทียบผลกระทบสิ่งแวดล้อมของเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ทั้ง 2 รุ่น ส่งผลกระทบสิ่งแวดล้อมไม่ต่างกัน