Aluminio responsable: Las ventajas del reciclaje en la fabricación aditiva

21 DE AGOSTO DE 2024 | Tiempo de lectura: 10 min

La fabricación aditiva (AM) está ganando impulso rápidamente en numerosos sectores. A medida que crece la AM, aumenta exponencialmente la importancia de la fabricación responsable.

En EOS nos esforzamos por hacer que la impresión 3D sea lo más sostenible posible. Por eso hemos desarrollado una serie de productos responsables, el último de los cuales es EOS Aluminium AlSi10Mg. Como solución de materia prima reciclada, esta nueva formulación puede ayudar a las organizaciones a alcanzar objetivos climáticos y fomentar una industria AM más segura y limpia.  

El poder del reciclaje del aluminio

Las propiedades ligeras y resistentes del aluminio lo convierten en un metal esencial para muchas aplicaciones. Sin embargo, históricamente, su impacto medioambiental ha sido profundo, ya que se calcula que representa el 2% de las emisiones totales de gases de efecto invernadero del mundo.

La producción primaria -la creación de aluminio nuevo o "virgen"- es una tarea intensiva en carbono. Tras extraer el metal del mineral de bauxita, hay que refinarlo en óxido de aluminio (o alúmina) mediante el proceso Bayer. El siguiente paso consiste en fundir la alúmina en aluminio metálico mediante electrólisis. Esto es esencial para las aplicaciones de AM, ya que elimina las impurezas y facilita la producción de polvos adecuados para la impresión 3D. 

En última instancia, este paso crucial por sí solo es responsable de hasta un tercio de la huella de carbono de la industria. Y, teniendo en cuenta que se prevé que la demanda aumente hasta un 80% de aquí a 2050, depender del aluminio primario no es sostenible. 

Ventajas del aluminio secundario

Afortunadamente, el aluminio secundario (o reciclado) es una alternativa mucho más segura. Como todos los metales, el aluminio se compone de átomos unidos en una estructura cristalina. Esto hace que sea fácil de fundir y reformar en estado sólido sin cambiar sus propiedades fundamentales. Por lo tanto, se puede reciclar el aluminio infinitamente sin ninguna limitación teórica.

Además, el metal secundario es un 95% más eficiente energéticamente que su homólogo primario. En otras palabras, sólo se necesita el 5% de la energía necesaria para crear aluminio nuevo. Este ahorro se traduce en importantes beneficios, tanto para el medio ambiente como para su empresa:

• Disminuye el consumo de energía: La llegada del reciclaje del aluminio ha reducido enormemente la huella de carbono en todo el mundo. En Norteamérica, la intensidad de carbono del aluminio primario ha disminuido un 49% desde 1991. Además, la industria ha reducido el consumo de energía en un 55% desde 1998. 
• Reduce los costes de producción: El ahorro de energía se traduce en un ahorro de costes, lo que ayuda a las organizaciones a mejorar sus resultados finales. Además, muchos gobiernos ofrecen incentivos para el uso de materiales reciclados, como exenciones fiscales, subvenciones y ayudas, que pueden reducir los costes generales de producción de los fabricantes.
• Contribuye a la economía circular: El uso de aluminio reciclado garantiza que los materiales se reutilicen continuamente en la producción, minimizando los residuos y reduciendo la necesidad de extracción de materias primas. De hecho, casi el 75% de todo el aluminio que se ha producido sigue utilizándose hoy en día.

Cómo impulsa EOS la fabricación responsable

En EOS, nuestro objetivo es ayudar a las organizaciones a minimizar la huella de carbono mediante la impresión 3D sostenible. Con este espíritu, hemos desarrollado una gama de Productos Responsables, que incluye soluciones neutras para el clima y reducidas en carbono. Ahora, estamos orgullosos de que EOS Aluminium AlSi10Mg se una al paquete.

Como uno de los metales más populares de nuestra cartera, el aluminio EOS AlSi10Mg es esencial para innumerables aplicaciones, como la aeroespacial, la automoción, etc. Esta nueva formulación incorpora un mínimo del 30 % de materia prima reciclada, lo que significa que casi un tercio de su material procede de aluminio usado anteriormente.

Al depender menos de la extracción primaria, este polvo genera una reducción del 25% de CO₂e, una opción mucho más sostenible para las aplicaciones de AM. Como parte de la evaluación independiente del ciclo de vida de Fraunhofer EMI, el auditor externo TÜV Süd verificó estos resultados de acuerdo con las normas ISO14040/44.

Lo más importante es que el AlSi10Mg mantiene las mismas propiedades que su predecesor. EOS se ha asegurado de ello validando el material según nuestras estrictas normas de calidad y desarrollo. Todas las características y métricas de rendimiento siguen siendo las mismas para AM, lo que le ayuda a evitar el costoso y largo proceso de recalificación.

Según el Instituto Nacional de Normas y Tecnología (NIST), la recalificación completa de las aplicaciones de AM puede llevar miles de pruebas y varios años, lo que en última instancia cuesta a las empresas millones de dólares. Con Responsible AlSi10Mg, puede evitar estos retos y continuar la producción con la ventaja añadida de un polvo de aluminio más respetuoso con el medio ambiente.

Comprensión de AlSi10Mg

El aluminio EOS AlSi10Mg es adecuado para una amplia gama de aplicaciones de AM. Tenga en cuenta sus especificaciones:

• Resistencia última a la tracción: 460 MPa es la tensión máxima que puede soportar el material al estirarlo o tirar de él antes de romperse. Su elevada resistencia a la tracción lo hace idóneo para aplicaciones exigentes, como fuselajes y otros componentes estructurales.
• Límite elástico: Saber cuánta carga puede soportar un material antes de empezar a doblarse o alabearse es fundamental. El AlSi10Mg soporta hasta 245 MPa, lo que significa que volverá a su forma original cuando se elimine la tensión hasta este punto.
• Alargamiento a la rotura: Es una medida de cuánto puede estirarse el material antes de romperse, expresada como porcentaje de su longitud original. El AlSi10Mg tiene un alargamiento del 5%, lo que significa que puede estirarse un 5% antes de romperse.
• Buena conductividad térmica y eléctrica: El AlSi10Mg puede transferir bien el calor, lo que es importante para aplicaciones en las que es necesaria la disipación del calor, como las culatas de los motores. También ofrece la posibilidad de tratamiento térmico, lo que permite obtener sus propiedades mediante procesos controlados de calentamiento y enfriamiento.

En resumen, el AlSi10Mg es resistente, duradero y flexible. Estas propiedades hacen que el material sea versátil para muchos casos de uso potencial en la industria aeroespacial, automovilística y otras industrias intensivas en carbono, especialmente a medida que las organizaciones se enfrentan a normas y reglamentos medioambientales cada vez más estrictos. 

En EOS, entendemos que cumplir sus objetivos medioambientales, sociales y de gobernanza (ESG) es una prioridad. Cuando los clientes compran nuestros Productos Responsables, les proporcionamos certificados anuales que verifican la cantidad de CO₂e que han ahorrado. TÜV SÜD audita y confirma estos datos, lo que le permite utilizarlos como desee. Ya sea para medir el rendimiento ESG, elaborar informes sobre el carbono o conseguir préstamos favorables, estos certificados son la prueba de su compromiso con la sostenibilidad.  

Apoye la fabricación responsable con EOS

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