{"id":55775,"date":"2022-01-18T15:00:50","date_gmt":"2022-01-18T14:00:50","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/?p=55775"},"modified":"2022-01-18T15:01:53","modified_gmt":"2022-01-18T14:01:53","slug":"nylon-sostenibilidad-fabricacion-aditiva-180120222","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/nylon-sostenibilidad-fabricacion-aditiva-180120222\/","title":{"rendered":"El nylon y la sostenibilidad, \u00bfel camino hacia la fabricaci\u00f3n aditiva responsable?"},"content":{"rendered":"

El nylon, como ya sabemos, es un pol\u00edmero sint\u00e9tico perteneciente al grupo de las poliamidas. En fabricaci\u00f3n aditiva, lo podemos encontrar en forma de filamentos (PA6) para la tecnolog\u00eda FDM<\/a>, o en forma de polvo (PA11 y PA12) para tecnolog\u00edas como la sinterizaci\u00f3n selectiva por l\u00e1ser o la MultiJet Fusion de HP. A pesar de que es un material altamente utilizado en la industria de la impresi\u00f3n 3D, el nylon<\/a> ha sido objeto de debate en ciertas ocasiones, al no ser la opci\u00f3n del mercado con mayor grado de sostenibilidad. Esto se debe a varios factores, como por ejemplo la composici\u00f3n de algunas poliamidas, el grado de reciclabilidad y reutilizaci\u00f3n del material, o las emisiones de gases durante el proceso de fabricaci\u00f3n. Adem\u00e1s, el compromiso con el medio ambiente es un aspecto que todas las empresas est\u00e1n teniendo y deben tener en consideraci\u00f3n hoy en d\u00eda, algo que veremos igualmente m\u00e1s adelante.<\/p>\n

Si nos centramos \u00fanicamente en la impresi\u00f3n 3D de nylon, est\u00e1 claro que, seg\u00fan el tipo de poliamida, su origen y composici\u00f3n, este material tendr\u00e1 un mayor o menor impacto en el medio ambiente. Para entender mejor su papel en la industria, as\u00ed como su huella de carbono, intentaremos analizar las caracter\u00edsticas y propiedades del nylon, tanto en polvo como en filamento. Entonces, \u00bfc\u00f3mo se imprimen los filamentos PA6? \u00bfEn qu\u00e9 se diferencian el PA11 y PA12? \u00bfEn qu\u00e9 punto se encuentra la industria 3D en lo que al uso del nylon y la sostenibilidad se refiere? \u00bfExisten alternativas viables? A continuaci\u00f3n, daremos respuesta a todo esto para entender m\u00e1s c\u00f3mo de sostenible es este material y el camino que debe seguir la industria manufacturera.<\/p>\n

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Cr\u00e9ditos: FICEP S3<\/p><\/div>\n

PA6, un filamento de impresi\u00f3n 3D exigente<\/h3>\n

El filamento PA6 es un pol\u00edmero termopl\u00e1stico semicristalino y es una de las poliamidas m\u00e1s utilizadas en todo el mundo. Con un punto de fusi\u00f3n 220\u00baC, el PA6 se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones debido a su buena relaci\u00f3n rendimiento\/coste. A pesar de que tradicionalmente se ha utilizado en m\u00e9todos de fabricaci\u00f3n industriales, poco a poco ha ido ganando popularidad en el sector de la impresi\u00f3n 3D a causa de sus interesantes propiedades mec\u00e1nicas y su capacidad para crear piezas de alto rendimiento. Adem\u00e1s, el PA6 es un material mucho m\u00e1s dif\u00edcil de imprimir en 3D si se compara con los pl\u00e1sticos est\u00e1ndar como el PLA<\/a> o el ABS<\/a>. Su rango de temperatura de funcionamiento es de 250-270\u00b0C, por lo que se debe asegurar un entorno de trabajo adecuado para que no se contraiga.<\/p>

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En cuanto a su origen, podemos decir que se diferencia de otro tipo de poliamidas en que se forma por polimerizaci\u00f3n de apertura de anillo, es decir, mediante una de las rutas por la cual muchos pol\u00edmeros son sintetizados. Esto lo convierte en un caso especial en la comparaci\u00f3n entre pol\u00edmeros de condensaci\u00f3n (la mol\u00e9cula entera de mon\u00f3mero pasa a formar parte del pol\u00edmero) y de adici\u00f3n (parte de la mol\u00e9cula de mon\u00f3mero se pierde cuando pasa a formar parte del pol\u00edmero). A la hora de analizar el impacto medioambiental de la poliamida 6 y acercarnos a un material m\u00e1s sostenible, debemos tener en cuenta dos aspectos importantes. En primer lugar, los procesos de producci\u00f3n utilizados para obtener el material, y en segundo lugar, la material prima implicada en este proceso de conversi\u00f3n; ambos definir\u00e1n la huella de carbono de esta poliamida.<\/p>\n

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El PA6 es un filamento de impresi\u00f3n 3D exigente. | Cr\u00e9ditos: Sharebot<\/p><\/div>\n

Composici\u00f3n e impacto ambiental del PA11 y PA12<\/h3>\n

En t\u00e9rminos qu\u00edmicos, las poliamidas 11 y 12 son muy similares, aunque difieren \u00fanicamente en un \u00e1tomo de carbono en la cadena principal del pol\u00edmero. Sin embargo, ese simple \u00e1tomo marca la enorme diferencia en la forma en que el pol\u00edmero se organiza para la creaci\u00f3n de materia. A parte de esto, las principales diferencias entre los polvos de poliamidas para impresi\u00f3n 3D se encuentran en su procedencia. Por un lado, el PA11 es un pol\u00edmero semicristalino que se genera a partir de una materia prima \u201cverde\u201d en un proceso de s\u00edntesis m\u00e1s cercano a la PA6 que a la PA12. Este tipo de nylon tiene una base biol\u00f3gica, es decir, que se produce a partir de materias primas renovables que provienen de derivados de origen vegetal, en su mayor\u00eda aceite de ricino. Con respecto a sus aplicaciones, la poliamida 11 se encuentra principalmente donde se requiere buena resistencia qu\u00edmica, flexibilidad, baja permeabilidad y estabilidad dimensional. Es decir, en entornos agresivos y prototipos funcionales que est\u00e9n expuestos a estas condiciones.<\/p>\n

Por otro lado, el PA12 es un polvo fino sint\u00e9tico que, por lo general, deriva del petr\u00f3leo. Sus caracter\u00edsticas b\u00e1sicas est\u00e1n dadas por la estructura qu\u00edmica de la propia poliamida, as\u00ed como de la adici\u00f3n de aditivos o fibras que se a\u00f1aden a la composici\u00f3n. Sus propiedades m\u00e1s importantes son la alta resistencia a agentes qu\u00edmicos, condiciones ambientales y al impacto, as\u00ed como la baja absorci\u00f3n de agua, alta procesabilidad y, por \u00faltimo, la buena resistencia a la abrasi\u00f3n y al deslizamiento. Entre sus principales aplicaciones, este pl\u00e1stico se utiliza en industrias avanzadas, como la automotriz o la aeron\u00e1utica. Como hemos mencionado, esto se debe a sus excelentes propiedades mec\u00e1nicas, que son clave en este tipo de sectores profesionales.<\/p>\n

Para entender mejor las disparidades entre ambas poliamidas y, m\u00e1s concretamente, su procedencia, Sculpteo afirma lo siguiente en su sitio web: \u201cEl PA11 HP se basa en fuentes de biomasa 100% renovables. La semilla de ricino se extrae de la planta de ricino para hacer aceite. Luego, el aceite se convierte en mon\u00f3mero (\u00e1cido 11-aminoundecanoico), que finalmente se polimeriza. Este material PA11 es una alternativa sostenible al PA12, que ofrece propiedades interesantes para los componentes que requieren contacto con la piel\u201d<\/em>. Es por ello que, en t\u00e9rminos de sostenibilidad, el nylon 11 deber\u00eda ser el biopl\u00e1stico al que recurrir en un primer momento, aunque esto depender\u00eda de las aplicaciones que se dar\u00eda a las piezas impresas en 3D.<\/p>\n

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Cr\u00e9ditos: Formlabs<\/p><\/div>\n

Vistas las propiedades de ambas poliamidas, el biopl\u00e1stico podr\u00eda parecer, a simple vista, una mejor alternativa al pl\u00e1stico convencional, ya que est\u00e1 hecho en parte de recursos renovables y puede ser biodegradable. Sin embargo, Nuno Neves, jefe de dise\u00f1o en FICEP S3, nos coment\u00f3 lo siguiente: \u201cPara determinar si el biopl\u00e1stico es mejor para nuestro medio ambiente cuando lo comparamos al pl\u00e1stico convencional, debemos considerar varios factores a lo largo de toda la vida \u00fatil de los pl\u00e1sticos convencionales frente a los biopl\u00e1sticos, incluida la producci\u00f3n, las emisiones de gases de efecto invernadero y las oportunidades de reciclaje. Algo que en FICEP S3 hacemos con todos los materiales que usamos y todos los productos que dise\u00f1amos. Tomamos decisiones basadas en datos y realidad cient\u00edfica de una situaci\u00f3n concreta, m\u00e1s all\u00e1 de querernos sumar a un carro eco-friendly<\/em>\u201d. Dicho esto, y teniendo en cuenta las propiedades del nylon, veamos su utilizaci\u00f3n en la impresi\u00f3n 3D as\u00ed como su relaci\u00f3n en t\u00e9rminos de sostenibilidad.<\/p>\n

Nylon, impresi\u00f3n 3D y sostenibilidad<\/h3>\n

Al igual que pasa con otros pl\u00e1sticos sint\u00e9ticos, el nylon no es un material que puede ser degradado por el entorno. Esto s\u00ed ocurrir\u00eda con otros recursos naturales, como el papel, la madera o el vidrio, que se oxidan y descomponen con el tiempo. Por ello, el m\u00e9todo m\u00e1s recurrente para combatir la compleja eliminaci\u00f3n de pl\u00e1sticos en nuestro planeta es el reciclaje, es decir, su transformaci\u00f3n. Un aspecto que se debe tener en cuenta es que los biopl\u00e1sticos, como el PA11, son dif\u00edciles de reciclar, ya que la mayor\u00eda de las ciudades no cuentan con las instalaciones requeridas para este tipo de transformaci\u00f3n. Muchos de ellos terminan en vertederos, lo que provoca que se les prive de ox\u00edgeno. Esto desencadena la liberaci\u00f3n de metano a la atm\u00f3sfera, un gas de efecto invernadero que es 23 veces m\u00e1s fuerte que el CO2, lo cual contribuir\u00eda a un mayor agotamiento del ozono que con los pl\u00e1sticos tradicionales.<\/p>\n

Si nos centramos en las dos principales tecnolog\u00edas utilizadas, observamos que, en t\u00e9rminos de sostenibilidad, la impresi\u00f3n 3D SLS<\/a> de nylon cuenta con una ventaja clave. Una vez que finaliza el proceso de fabricaci\u00f3n, las piezas est\u00e1n rodeadas de polvo no sinterizado, que a su vez act\u00faa como soporte de las piezas impresas. En la tecnolog\u00eda SLS se puede reutilizar hasta un 70% de ese polvo no sinterizado, y utilizarlo nuevamente en futuras impresiones. Desde el punto de vista sostenible y de reciclabilidad, esto es una ventaja importante sobre el m\u00e9todo FDM, ya que los materiales de soporte que se imprimen no se convertir\u00e1n de nuevo en filamento para su reutilizaci\u00f3n.<\/p>\n

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En la tecnolog\u00eda SLS se puede reutilizar hasta un 70% del polvo no sinterizado. | Cr\u00e9ditos: Arkema<\/p><\/div>\n

Para poder evaluar y controlar el impacto ambiental de las empresas, existe el llamado CSR o Corporate Social Responsibility (en espa\u00f1ol, Responsabilidad Social Corporativa), que hace referencia a la responsabilidad que cada organizaci\u00f3n tiene con el medio ambiente. Este aspecto est\u00e1 cada vez m\u00e1s presente en la actividad de todos los actores de la impresi\u00f3n 3D. De hecho, ya hay muchas empresas de la industria que est\u00e1n desarrollando soluciones de base biol\u00f3gica para reducir este impacto medioambiental.<\/p>\n

Arkema es una de las qu\u00edmicas de mayor renombre en la industria y cuenta con una amplia variedad de materiales para fabricaci\u00f3n aditiva, entre los que se encuentra el nylon. En concreto, Arkema tiene una experiencia y un know-how<\/em> \u00fanico en la qu\u00edmica de la planta de ricino. A partir de esta planta se pueden desarrollar una amplia gama de poliamidas biodegradables de cadena larga de alto rendimiento, como es el caso de la gama Rilsan\u00ae poliamida 11 de la empresa. Jean-Luc-Dubois, Director de cat\u00e1lisis, proceso y conversi\u00f3n de biomasa en Arkema, comenta: \u201cNuestros procesos de base biol\u00f3gica demuestran que puede utilizar materias primas renovables para fabricar productos t\u00e9cnicos y competitivos en costes que satisfagan una demanda real del mercado\u201d<\/em>.<\/p>\n

Perspectivas de futuro<\/h3>\n

Est\u00e1 claro que todos los materiales de fabricaci\u00f3n<\/a> utilizados en la industria manufacturera generan cierto impacto en el medio ambiente, ya sea por la emisi\u00f3n de gases o por el grado de reciclabilidad de las piezas. Adem\u00e1s, si bien actualmente no existe un reemplazo viable para la poliamida procedente del petr\u00f3leo, actualmente se est\u00e1n investigando bloques biol\u00f3gicos de poliamidas muy prometedores. A medida que el precio del petr\u00f3leo contin\u00faa fluctuando y aumenta la conciencia de la crisis clim\u00e1tica, es probable que se desarrollen m\u00e1s alternativas a los componentes actuales del nylon.<\/p>\n

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La industria de fabricaci\u00f3n aditiva tiene un futuro prometedor en t\u00e9rminos de sostenibilidad. |\u00a0Cr\u00e9ditos: FICEP S3<\/p><\/div>\n

A\u00fan as\u00ed, centr\u00e1ndonos en el proceso de impresi\u00f3n 3D en s\u00ed, sabemos que la tecnolog\u00eda es conocida por reducir los tiempos de fabricaci\u00f3n y la cantidad de material usado. Con respecto a la utilizaci\u00f3n de la poliamida 11, el equipo de Arkema afirma en su p\u00e1gina web lo siguiente: \u201cCada vez m\u00e1s empresas exigen materiales limpios y sostenibles. El PA11 es un pol\u00edmero 100% biol\u00f3gico y seleccionarlo encaja perfectamente con esta estrategia ecol\u00f3gica para ayudar a lograr los objetivos de responsabilidad social corporativa<\/em>\u201d. En cuanto al uso global del nylon, Nuno Neves de FICEP S3 nos da una visi\u00f3n m\u00e1s contrapuesta: \u201cLa soluci\u00f3n no es dejar de fabricar y usar pl\u00e1sticos hechos a base de petr\u00f3leo, si no usarlos de una forma m\u00e1s inteligente, reciclarlos correctamente, y dejar de pensar que todo lo \u201cbio\u201d es sin\u00f3nimo de bueno, que raramente es tan sencillo\u201d<\/em>.<\/p>\n

Contrastado ambas opiniones, queda claro que la industria de la fabricaci\u00f3n aditiva va en buen camino en lo que se refiere al uso del nylon. Sin embargo, a\u00fan queda mucho por hacer para que, como dice Neves, lo \u201cbio\u201d sea positivo y conseguir una manufactura m\u00e1s sostenible y con un menor impacto medioambiental.<\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 piensas de la utilizaci\u00f3n del nylon en la impresi\u00f3n 3D y su relaci\u00f3n con la sostenibilidad? Deja tus comentarios en nuestras redes sociales: Facebook<\/a>, Twitter<\/a>, Youtube<\/a> y RSS<\/a>. Sigue toda la informaci\u00f3n sobre impresi\u00f3n 3D en nuestra Newsletter semanal<\/a>.<\/p>\n

*Cr\u00e9ditos foto de portada: Sculpteo<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

El nylon, como ya sabemos, es un pol\u00edmero sint\u00e9tico perteneciente al grupo de las poliamidas. En fabricaci\u00f3n aditiva, lo podemos encontrar en forma de filamentos (PA6) para la tecnolog\u00eda FDM, o en forma de polvo (PA11 y PA12) para tecnolog\u00edas…<\/p>\n","protected":false},"author":6070,"featured_media":55776,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"content-type":"","footnotes":""},"categories":[16,12,283],"tags":[],"class_list":["post-55775","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-actualidad","category-materiales","category-materiales-impresion-3d"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/55775","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6070"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=55775"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/55775\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":55788,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/55775\/revisions\/55788"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/55776"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=55775"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=55775"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=55775"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}