Menu
SINOPSE
This book presents the methodology of environmental and financial performance evaluation in 3D printing processes using the MFCA and LCA. This methodology is divided into 7 main steps, which are: a) identification of the analysis problem (for example, comparison of different types of 3D printer for use in a given purpose, comparison of different printing materials for the same 3D printer technology, among others) and definition of printing parameters; b) definition of the product to be printed; c) preparation of the printing process flow diagram; d) definition or measurement of the lifespan of the printed product; e) data collection for the implementation of the LCA tool (for example, mass and energy balances); f) data collection for the implementation of the MFCA tool (for example, mass balances, energy balances, mass costs, energy costs, labor costs, etc.); and g) comparative assessment of the financial and environmental performance of 3D printing. As a way of exemplifying the application of this methodology, a real case is presented involving the comparison of two types of materials (Polylactic Acid – PLA – and Polyethylene Glycol Polyterephthalate – PETG) used in the 3D printing process by FDM technology. The part printed in this real case was a clearance gauge used as a joint spacing control by an automobile industry located in Brazil. The development of the methodology and consequent application has shown that it can be used by users of 3D printing, in the most diverse areas, to support their decision in choices that can present the best performance, both financial and environmental.
INFORMAÇÕES TÉCNICAS
Impresso
Formato: 15 x 23 cm
Páginas: 71
Ano: 2021
E-book
Formato: epub
Páginas: 71
Ano: 2021
Referência
KAMIYA, T. Y.; MACENO, M. M. C.; KLEINA, M. Environmental and Financial Performance Evaluation in 3D Printing Using MFCA and LCA (Avaliação de desempenho ambiental e financeiro em impressão 3D usando MFCA e LCA). Cham/Curitiba: Springer Nature/PUCPRESS, 2021. DOI 10.1007/978-3-030-69695-5
AUTOR
Tiago Yuiti Kamiya
Possui graduação em Engenharia de Produção pela UFPR (2016). Mestre em Engenharia de Produção (2018) Trabalhou numa multinacional do ramo automobilístico, especificamente na produção de tanques de combustível a base de polímeros. Também atuou na área de Engenharia com atividades relacionadas a geometria de carrocerias, injeção plástica e escapamentos. Atualmente é instrutor de no Instituto Tibagi, na área de melhoria contínua, instrutor no GEMBA TRAINING e professor no curso de Engenharia de Produção – UNIFACEAR. Tem interesse na área de inovação, pesquisa, metodologia ativa e melhoria contínua.
Marcell Mariano Corrêa Maceno
Graduado em Engenharia Ambiental (UFPR), Especialista em Auditoria da Qualidade e Ambiental (UTFPR), Mestre e Doutor em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental (UFPR). Atualmente Professor Adjunto II pela UFPR no curso de Engenharia de Produção na área de Gestão ambiental e Projeto de Produto. Também é vice-coordenador do curso de Engenharia de Produção. Pesquisas relacionadas a área de SGA (implantação, certificação e diagnóstico em empresas privadas), tecnologias limpas para melhoria de processos, Contabilidade de Fluxos Ambientais, ACV de produtos e DfX na busca de melhorias e redução de materiais e Economia Circular.
Mariana Kleina
Professora Adjunta do Departamento de Engenharia de Produção da Universidade Federal do Paraná desde 2016. Possui graduação em Matemática Industrial (2009), mestrado (2012) e doutorado (2015) em Métodos Numéricos em Engenharia pela Universidade Federal do Paraná. Tem interesse nas áreas de Pesquisa Operacional e Inteligência Artificial.
COMPARTILHE
SUMÁRIO
1 Printing Processes, Environmental and Economic Evaluation
1.1 Printing Process
1.1.1 Fused Deposition Modeling
1.1.2 #D Printing Parameteres
1.2 Environmental Evaluation
1.2.1 Goal and Scope Definition
1.2.2 Function, Functinal Unit, and Reference Flow
1.2.3 System Boundary
1.2.4 Life Cycle Inventory
1.2.5 Life Cycle Impact Assessment (LCIA)
1.2.6 Interpretation of the Results Obtained in LCA Studies
1.2.7 Case Studies in LCA and Additive Manufacturing
1.2.8 Financial Evaluation
References
2 Methodology of Environmental and Financial Performance Evaluation in 3D Printing
2.1 Identification of the Problem and Definition of Printing Parameters
2.2 Definition of a Product to Be Printed
2.3 Preparation of Printing Process Flow Diagram
2.4 Definition of the Printed Product Life Span
2.5 Definition and Colletion of Data for Printed Product LCA
2.5.1 Definition of Objective and Scope
2.5.2 Life Cycle Inventory (LCI) Analysis
2.5.3 Life Cycle Impact Assessment (LCIA) and Interpretation
2.6 Definition and Collection of Data for Printed Product MFCA
2.7 Comparative Assessment of #D Printin Financial and Environmental Performance
References
3 Case Study Applying the Methodology in a #D Printing Process
3.1 Characterization of the Study`s 3D Printer
3.2 The Printe Product
3.3 Flowchart 3D Printing of the Gap Gauge
3.4 Print Test, Final Print and Part Life
3.5 Life Cycle Assessment of Parts
3.5.1 Goal and Scope Definitions
3.5.2 Life Cycle Inventory
3.6 Cost Accouting in Parts Material Flows
3.6.1 Specification of Boundaries and Analysis Reference Flow
3.6.2 Determination of Cost Centeres and Indentification of Inputs and Outputs
3.7 LCA Results for PLA and PETG Parts
3.7.1 Inventory Results (Materials Contribution)
3.7.2 Processs Contribution
3.8 Results of the MFCA for PLA and PETG
3.9 Comparative Financial-Environmental PErformance Evaluation of the PLA and PETG Print Parts
References
4 Perspectives and Future Applications
OUTRAS PUBLICAÇÕES
NOTÍCIAS
Hoje é comemorado o Dia Nacional da Ciência e do Pesquisador científico, data criada para incentivar a atividade científica no país, e a PUCPRESS,
Você já parou para pensar o que seria das nossas grandes metrópoles sem um planejamento urbano adequado? Quando pensamos nessa questão, fica até mais
Indexada ao Scopus, a Revista de Filosofia Aurora acaba de entrar para um dos indexadores mais importantes do mundo! Mas o que são indexadores científicos?
Atendimento
Das 8h às 17h, de segunda a sexta-feira
pucpress@pucpr.br | +55 (41) 9 9860-2728
PUCPRESS | A EDITORA DA PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO PARANÁ