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Materiales sustentables para la impresión 3D

Brandon Quintana 22/07/2021

Entre los principales enfoques de la manufactura aditiva, se busca lograr una industria que sea más amigable con el medio ambiente, reduciendo procesos que requieren un gran gasto energético y económico y explorando soluciones alternas para los problemas de ingeniería.

Poniendo al alcance una industria sostenible

La industria de la impresión 3D tiene como principales retos: disminuir desperdicios de la manufactura substractiva tradicional, producir piezas más ligeras logrando reducir la energía necesaria para su manipulación y transporte, logrando así un ahorro considerable de combustible por embarque, todo esto se ve reflejado también en una disminución considerable de costos en el ciclo de vida de un producto.

La implementación apropiada de la impresión 3D per se, es una alternativa amigable con el medio ambiente, lo que la convierte en una opción bastante atractiva para las empresas que busquen mantenerse a la vanguardia, que deseen aumentar sus utilidades, disminuir sus desperdicios y contribuir a direccionar la industria hacia un porvenir sustentable.

PLA biodegradable

PLA, biodegradable

En el marco tecnológico contemporáneo, donde cada vez se hace más plausible la necesidad de métodos de manufactura menos contaminantes, donde se reduzca significativamente el desperdicio producido a lo largo de los procesos de desarrollo, y al mismo tiempo que se minimice el gasto energético derivado del proceso de manufactura tradicional; la impresión 3D representa una respuesta ad hoc para garantizar un ciclo de desarrollo flexible, rentable, moderno y en el que se logre disminuir el impacto ambiental industrial.

Materiales de origen biológico

Encabezando la lista de materiales biodegradables, encontramos al Ácido Poli Láctico, mejor conocido como PLA. Este material es ampliamente usado en la impresión 3D y representa uno de los mejores ejemplos de la gama de materiales amigables con el medio ambiente con los que nos permite trabajar la manufactura aditiva, este material es utilizado por la tecnología de Deposición de Filamento Fundido (FDM).

Es un polímero o bioplástico que emula las características del Tereftalato de Polietileno (PET) el cual es ampliamente utilizado en la producción de envases.

El PLA cuenta con la propiedad extra de ser biodegradable bajo ciertas condiciones: se puede degradar a temperatura de 60 grados centígrados en agua o en óxido de carbono, lo cual lo convierte en una opción biodegradable que se puede producir con diferentes cultivos vegetales, eliminando la dependencia de elementos de origen petroquímico.

Muestra polidamida impresora h350Poliamida

Sus materiales de base se obtienen a partir de almidón de maíz o de yuca, mandioca o de caña de azúcar, entre muchas otras especies vegetales.

Conforme las tecnologías de plásticos avancen, el PLA desplazará poco a poco a los plásticos convencionales e incluso surgirán más opciones con las que se reemplazarán a los plásticos tradicionales por materiales que impacten de menor manera al medio ambiente.

Bioplástico de alto rendimiento

Stratasys nos comparte un artículo en el que se habla del desarrollo de un nuevo material de origen biológico con la principal característica de que es un material de alto rendimiento, dicho material estará disponible para la tecnología SAF de la impresora H350™.

Impresora H350Este equipo trabaja con polvos para la creación de modelos y está enfocada en producción a gran escala, posicionándose como una estación de manufactura de gran volumen de piezas con propiedades mecánicas para uso final.

“Un área que nos entusiasma es el desarrollo de materiales a partir de fuentes sostenibles. Nuestra impresora 3D más nueva, la H350 ™ con tecnología SAF, contará inicialmente con uno de esos materiales: High Yield PA11”, nos comparte Aaron Pearson, vicepresidente de relaciones públicas de Stratasys.

                                  Strarasys H350

El PA11 es un ejemplo de que no se necesita sacrificar el rendimiento cuando trabajamos con materiales sostenibles, en comparación con el PA12 derivado del petróleo, el PA11 proporciona mayor ductilidad, mayor resistencia al impacto y a la fatiga, lo que vuelve adecuado para una gama más amplia de aplicaciones industriales.

Dejando de lado sus asombrosas propiedades mecánicas, también cabe destacar que es 100% biológico ya que se obtiene a partir de aceite de ricino sostenible.

El aceite de ricino proviene de las semillas de ricino, que se cultivan ampliamente en las regiones tropicales de todo el mundo. India es el mayor productor en la actualidad, proporcionando el 80% del suministro mundial, lo que representa 1,2 millones de toneladas, según BASF.

Las semillas, contienen entre un 40% y un 60% de aceite, el resto del frijol generalmente se reutiliza como fertilizante. Al ser un aceite vegetal no comestible, no compite con la industria alimentaria.

Debido a la versatilidad de su química, las empresas pueden sintetizar polímeros como epoxis, poliamidas y poliésteres a partir del aceite, siendo el PA11 uno de ellos.

Algunas compañías como BASF, Arkema y Yayant Agro-Orgánicos, que se dedican al desarrollo de materiales, se han interesado en la producción sostenible del aceite de ricino en la India, por esto mismo, se ha logrado certificar a más de 4500 granjeros productores y alrededor de 8700 hectáreas para la producción de este grano de manera sustentable y con buenas prácticas medioambientales.

De todas estas plantas y gracias a la tecnología de la impresora H350, se podrán obtener miles de productos de uso final duraderos y producidos de manera sustentable. Esta es una de tantas aportaciones en las que la impresión 3D ayuda a orientar la industria a un rumbo más sostenible.

Descarga gratis una infografía de materiales sustentables para impresión 3D 

Materiales de impresión 3D biodegradables


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Brandon Quintana 22/07/2021
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