未來電機制造（FEMM）中心宣布了一項新的可持續發展項目，以確保電氣化程度的提高不會導致英國垃圾填埋場被多余的零件所淹沒。工程和物理科學研究委員會（EPSRC）資助的項目著眼于實現更循環的經濟，將使三所英國大學為電機開發更可持續的生命周期。這將包括對當前供應鏈的初步評估以及確定更合適的制造方法（包括3D打印）以最終將材料循環回制造設施。該項目的合作伙伴包括斯特拉斯克萊德大學的高級成型研究中心（AFRC），謝菲爾德大學和紐卡斯爾大學。
AFRC的高級制造工程師Jill Miscandlon博士解釋說：“重要的是，電氣化的努力不要在生產線上進一步產生對自身產生負面影響的問題。我們不希望自己過渡到電動汽車，飛機和風力渦輪機，這些電動汽車，飛機和風力渦輪機將在其使用壽命結束時被填埋。”
AFRC高級制造工程師Jill Miscandlon博士
電氣化：一把雙刃劍
當今的大多數電氣系統（例如EV電動機）都是使用常規制造工藝和有限的原始合金生產的。這些系統的報廢處理在最初的設計階段很少被廣泛考慮，因此其中許多最終都被填埋了。在未來幾年中，隨著電機產量的必然增長，這些有限的原材料合金將呈指數級消耗，給汽車，航空航天和可再生能源等行業帶來壓力。
Miscandlon談到需要回收原材料時補充說：“我們需要在設計具有出色性能的電機之間取得平衡，同時確保還可以回收這些材料以進一步使用。我們必須絕對朝著清潔能源解決方案和電氣化方向發展，但至關重要的是，我們必須盡早考慮這些決策的長期影響。”
重新設計用于3D打印的電氣系統
除了在開發英國供應鏈時考慮到使用壽命終止的項目外，項目合作伙伴還將徹底重新設計某些電氣系統，其中一些電氣系統將重新設計用于3D打印。其中包括一組用于EV電動機和eVTOL車輛的線圈。電動機的性能主要受到其耗散能量損失的能力的限制，我們稱其為“不必要的熱量”。就目前而言，由于不良的散熱，大多數現代電動機中的電氣繞組是主要的性能瓶頸，節流的能量效率，功率密度和轉矩密度。因此，線圈冷卻系統的改進可以幫助將電動汽車提升到新的應用水平。
該項目團隊將與兩個未具名的工業合作伙伴一起，通過重新設計和3D打印具有集成冷卻通道的銅卷，來證明金屬增材制造在該應用中的適用性。使用粉末床融合技術生產的線圈將與液冷星點兼容，以改善散熱。將評估冷卻通道的可行性，以期促進電動機設計者和制造商之間的對話。Miscandlon總結道：“通過FEMM集線器，我們正在重新設計電機，以確保它們能夠實現最佳性能，并在此過程中應對關鍵挑戰，從而使我們處于從一開始就考慮再制造的首要位置。”
安裝在定子部分上的一組3D打印銅線圈的概念
隨著可持續性逐漸成為人們關注的焦點，關于3D打印行業中循環經濟的討論正在日益發展。來自德國聯邦材料研究與測試研究所的研究人員最近開發了一種使用白蟻垃圾的可持續性新型3D打印材料。結合了昆蟲留下的粉狀木材和糞便，該團隊得以配制出可重復使用的原料，用于粘合劑噴射3D打印。
在其他地方，汽車制造商雷諾（Renault）最近宣布建立“重新工廠”（Re-Factory），這是一家專門致力于可持續汽車生產的工廠。該制造廠位于巴黎附近，將致力于通過回收和改造車輛來減少浪費，并提供3D打印的備件服務。
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