La importancia de la sostenibilidad en la fabricación aditiva
Durante Formnext 2021, la feria internacional de cuatro días dedicada a la fabricación aditiva, vimos máquinas nuevas, materiales innovadores, softwares, aplicaciones originales y soluciones de posprocesamiento. En los últimos años, ha quedado claro que la atención se centra ahora en la optimización del producto, así como en la cadena de suministro de fabricación aditiva. Por otra parte, además del objetivo de crear y automatizar máquinas para que sean más eficaces en la producción en serie, hay otros aspectos que están contribuyendo a consolidar la presencia de la tecnología 3D en la Industria 4.0. La sostenibilidad también se está convirtiendo en un foco principal en este campo. Pero, ¿qué exigencias se les plantea a las empresas? ¿Cómo están afrontando los retos actuales y de futuro? Para resolver estas cuestiones estuvimos en Formnext, donde pudimos hablar con algunos de los expositores sobre este tema y averiguar más sobre las aspiraciones de los diferentes actores de la industria.
Como proceso en sí mismo, la fabricación aditiva ya representa un medio de producción más sostenible. Esto se puede apreciar en el hecho de que la impresión 3D reduce el desperdicio de material desde el principio. La capacidad de utilizar el diseño generativo también desempeña un papel importante en términos de optimización de las piezas, y es una de las principales ventajas de la impresión 3D en comparación con los métodos de fabricación tradicionales. Además, una impresora 3D permite la fabricación bajo demanda. Esto no sólo ahorra tiempo, sino que también elimina la necesidad de largas rutas de transporte y zonas de almacenamiento, reduciendo así la huella de CO2.
Gracias al diseño generativo, se pueden optimizar los componentes y utilizar el material de forma eficiente. | Créditos: NuVasive
Sin embargo, la propia tecnología 3D también tiene cierto impacto en el medio ambiente. La Agencia Federal Alemana de Medio Ambiente ha publicado un informe para evaluar el impacto medioambiental de la impresión 3D, en el que se examinan los efectos directos e indirectos. El informe señala los elevados requisitos energéticos, así como los contaminantes que se producen en el interior. La extracción de materias primas para cubrir las necesidades de material también tiene cierto impacto en el entorno. Sin embargo, la organización medioambiental ve gran potencial en la aplicación de nuevos conceptos de reciclaje. Las piezas impresas en 3D podrían, por ejemplo, reciclarse más adelante y transformarse en filamentos.
Ventajas de la fabricación aditiva en materia de sostenibilidad
Fundada en 2019, la organización sin ánimo de lucro AMGTA (Additive Manufacturing Green Trade Association) mostró que los principales actores de la fabricación aditiva estaban muy dispuestos a posicionarse en términos de sostenibilidad. La ONG tiene como objetivo dar a entender la impresión 3D como una alternativa sostenible a los métodos de fabricación convencionales. La AMGTA cuenta actualmente con 35 empresas de 11 países. En Formnext, los miembros de la AMGTA llevaron a cabo una mesa redonda en la que debatieron sobre las futuras aspiraciones de la industria, explicando lo que más importa en este momento. El mensaje clave fue que si la fabricación aditiva quiere establecerse como un método de fabricación sostenible, las promesas no bastan.
Para ello, el sector debe dejar que los números hablen por sí mismos. Por lo tanto, hay que prestar especial atención al Análisis del Ciclo de Vida (ACV). Los puntos débiles sólo pueden identificarse si se registran los impactos ambientales a lo largo de toda la cadena de valor. La recopilación de estos datos es necesaria para que la fabricación aditiva sea comparable con otros procesos tradicionales en términos de sostenibilidad. Cuando se disponga de una imagen ecológica global, será posible equilibrar realmente las necesidades del entorno. En la actualidad, muchos estudios comparan aspectos importantes como el consumo de energía y materiales, pero dejan de lado el hecho de que ciertas emisiones de CO2, causadas por las largas rutas de transporte, entre otras cosas, ni siquiera se producen cuando se utiliza la impresión 3D.
Sherry Handel, directora ejecutiva de la AMGTA, señaló: “Nuestra misión está entrando en su tercer año y ahora tenemos una base sólida sobre la que construir. A partir de 2023 tenemos previsto seguir invirtiendo en proyectos de investigación estratégicamente rigurosos sobre la sostenibilidad en la fabricación aditiva y trabajar con la industria con el fin de que la AMGTA sea clave para el sector defendiendo la sostenibilidad en la industria de la fabricación aditiva”.
La sostenibilidad en el punto de mira de Formnext 2021
Durante la feria Formnext también nos dimos cuenta de que muchos expositores estaban comprometidos con el medio ambiente, algo que vimos claramente en muchos stands. Durante nuestro recorrido por los pasillos de los 3 pabellones nos encontramos frecuentemente con la idea de «sostenibilidad». Podemos destacar el Green Wall de Stratasys, la nueva identidad de marca de Arkema o las declaraciones dirigidas en pancartas y folletos. Cuando preguntamos a los expositores, también descubrimos que cada vez colaboran más con otras empresas del sector para reducir el impacto medioambiental de la tecnología a lo largo de toda la cadena de valor.
Créditos: 3Dnatives
Esto incluye, por ejemplo, el desarrollo de materiales innovadores con mayor índice de reciclabilidad, la compatibilidad de estos con los equipos de los fabricantes, la optimización de los equipos en términos de consumo energético y la creación de la infraestructura necesaria para un mejor reciclaje. Sin embargo, las empresas también destacan que la fabricación aditiva como industria se enfrenta a un posible fracaso global en este aspecto, ya que a nivel mundial no existe una infraestructura adecuada para que las empresas puedan actuar de forma más sostenible. Aún así, la voluntad de mejorar el equilibrio ecológico por parte de los fabricantes está ahí. La tarea ahora es unir estas fuerzas para demostrar que la fabricación aditiva también está un paso por delante de otros procesos en términos de sostenibilidad.
La visión de las empresas
«Este año hemos puesto en marcha una nueva línea de producción de poliamida 12, también de polvo PA12. En esta línea de producción, hemos intentado desde el principio que toda la producción sea más sostenible. Para ello, requerimos un menor consumo de agua, un consumo de energía más eficiente y una reducción en el uso de materias primas con incluso mejor rendimiento. Esta revisión de la línea de producción nos ha permitido reducir nuestra huella de carbono anual en 15.000 toneladas». Janusz Berger, Director de Comunicaciones de Mercado de Evonik.
«En EOS, hemos desarrollado una estrategia holística de producción responsable en términos de sostenibilidad. Ésta se centra en la reducción de las emisiones de CO2, la eliminación de los residuos en la fabricación aditiva y el desarrollo de productos y servicios menos dañinos con el medio ambiente. Nuestro principal objetivo hoy en día es ser transparentes. Para ello, también hay que recopilar datos con el fin de determinar dónde están los puntos débiles y dónde los fuertes en el ciclo de vida de la tecnología 3D». Björn Hannappel, Director de Sostenibilidad en EOS.
«El estudio de los componentes como parte del ACV es cada vez más importante para nosotros. También nos dedicamos a ello como parte del proyecto Clean Sky de la UE. Intentamos abordar el tema de la energía a través de nuevos materiales y nuevos procesos, por ejemplo, esto incluye la investigación del hidrógeno como recurso en la fabricación, así como la búsqueda de geometrías y materiales compatibles». Andreas Vogelpoth, de Fraunhofer ILT.
«Necesitamos cifras, porque no queremos limitarnos a hacer un lavado de cara ecológico. Pero lo más importante es que tenemos que actuar ya». Rosa Coblens, Vicepresidenta de Relaciones Públicas de Sostenibilidad y Comunicación Interna Global en Stratasys.
«Cada vez son más los empleados que piensan en el tema de la sostenibilidad. Algunos candidatos me preguntan en las entrevistas de trabajo cuál es la política y la estrategia de nuestra empresa sobre este tema”. Eric Bono, Vicepresidente de Ventas y Desarrollo en 6K Additive.
«Estamos muy implicados en la economía circular. Es decir, en buscar qué podemos hacer para que los plásticos sean más sencillos de separar y se reciclen después de forma más fácil y eficaz. En general la impresión 3D está ejerciendo una gran influencia en las estrategias de sostenibilidad de las empresas industriales. Esto va desde el enfoque de las piezas ligeras hasta el ahorro de material, pasando por el acortamiento de las rutas logísticas. En todas estas áreas, la impresión 3D es un importante valor añadido». Sascha Petereit, Director de Ventas AM de ARBURG.
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