《Clean Technologies》：Carbon Emission Quantification, Modeling, and Optimization in Additive Manufacturing: A Case of Material and Energy Consumption Reduction in Fused Filament Fabrication
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了解熔丝制造（FFF）的碳排放特征对于发展更可持续的增材制造实践具有重要意义。研究人员提出了一个框架，用于量化、建模和优化碳增强聚对苯二甲酸乙二醇酯（PETG-CF）复合材料的FFF打印样品的碳排放。碳排放是在从摇篮到大门（cradle-to-gate）系统边
了解熔丝制造（FFF）的碳排放特征对于发展更可持续的增材制造实践具有重要意义。研究人员提出了一个框架，用于量化、建模和优化碳增强聚对苯二甲酸乙二醇酯（PETG-CF）复合材料的FFF打印样品的碳排放。碳排放是在从摇篮到大门（cradle-to-gate）系统边界内评估的，考虑了制造过程中的材料消耗和电能使用。实验研究了打印速度、光栅角度、层高、填充密度和填充图案对碳排放的影响。利用响应面法（RSM）建立了预测性碳排放模型，并应用方差分析评估工艺参数的显著性。研究发现，填充密度、填充图案、层高和光栅角度显著影响碳排放，而打印速度的影响相对较小。使用等高线图分析可视化参数交互作用并识别低排放区域。基于RSM的优化预测，在打印速度为220 mm/s、层高为0.12 mm、填充密度为50%、光栅角度为0°和直线填充图案的条件下，最小碳排放为0.0732 kgCO2eq。所提出的框架为可持续FFF工艺整合碳排放提供了一种实用策略。
近年来，全球工业活动加剧导致能源需求持续上升，化石燃料仍占主导，温室气体排放创历史新高，气候变化问题日益严峻。在此背景下，可持续制造成为重要研究方向。增材制造（Additive Manufacturing, AM）特别是熔丝制造（Fused Filament Fabrication, FFF）因低成本、材料兼容性好等优点被广泛采用，但其环境性能受工艺参数显著影响。FFF的碳排放主要来源于材料隐含碳和打印过程中的电能消耗，而工艺参数选择直接影响材料用量和打印时间。现有研究多关注能源效率，对碳纤维增强复合材料如碳增强聚对苯二甲酸乙二醇酯（PETG-CF）的碳排放量化研究不足。因此，本研究旨在系统量化FFF打印PETG-CF试样的碳排放，考察关键
