Initial analysis of cost, energy and carbon dioxide emissions in single point incremental forming – producing an aluminium hat
Notice bibliographique
Résumé
In this paper, an initial analysis of cost, energy and carbon dioxide (CO2) emissions that occur in producing a unique aluminium hat using single point incremental forming (SPIF) for two scenarios is performed. The aluminium hat was custom designed and made from Al-3003 O and is formed using a custom steel alloy SPIF tool and vertical computer numeric control (CNC) mill. The second scenario (S2) involved doubling the feed rate and step down increment of the first scenario (S1), as well as using an eco-benign lubricant. The cost and energy used for the SPIF process without labour were found to be $4.48 and 4580 kJ (1.27 kWh) for S1 and $4.10 and 1420 kJ (0.39 kWh) for S2, respectively. The respective direct electrical energy required for making the hat was only 16% and 27% of the total required process energy for S1 and S2. Using virgin or traditional emission intensity inputs for the tool, lubricant, workpiece and energy, the embodied CO2 from the process was found to be 4.48 kg CO2e for S1. However, using 33% recycled aluminium, an eco-benign lubricant and a remanufactured tool resulted in an embodied CO2 of 3.24 kg CO2e or a 28% CO2 savings for the same process parameters. Similarly, in S2, the embodied CO2 was found to be 4.28 kg CO2e for traditional inputs and 3.09 kg CO2e for modified inputs. Comparing S1 traditional and S2 modified, there is a reduction in energy use and CO2 by 69% and 31% accordingly. As expected, the stock material dominated the embodied CO2 and cost, but the energy consumed was the next highest contributor. Future work will consider optimal parameters for cost, energy and embodied CO2 minimisation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».