Alluminio responsabile: I vantaggi del riciclo nella produzione additiva

21 AGOSTO 2024 | Tempo di lettura: 10 min.

La produzione additiva (AM) sta rapidamente guadagnando terreno in numerosi settori. Con la crescita dell'AM, l'importanza della Produzione Responsabile aumenta in modo esponenziale.

Noi di EOS ci impegniamo per rendere la stampa 3D il più sostenibile possibile. Per questo abbiamo sviluppato una serie di prodotti responsabili, l'ultimo dei quali è EOS Aluminium AlSi10Mg. Come soluzione a materia prima riciclata, questa nuova formulazione può aiutare le organizzazioni a raggiungere gli obiettivi climatici e a promuovere un'industria AM più sicura e pulita.  

Il potere del riciclo dell'alluminio

Le proprietà di leggerezza e resistenza dell'alluminio lo rendono un metallo essenziale per molte applicazioni. Tuttavia, storicamente, il suo impatto ambientale è stato profondo: si stima che sia responsabile del 2% delle emissioni totali di gas serra nel mondo.

La produzione primaria - la creazione di alluminio nuovo o "vergine" - è un'attività ad alta intensità di carbonio. Dopo aver estratto il metallo dal minerale di bauxite, deve essere raffinato in ossido di alluminio (o allumina) utilizzando il processo Bayer. La fase successiva prevede la fusione dell'allumina in alluminio metallico tramite elettrolisi. Questa fase è essenziale per le applicazioni AM, in quanto rimuove le impurità e facilita la produzione di polveri adatte alla stampa 3D. 

In definitiva, questo passaggio cruciale è responsabile da solo di un terzo dell'impronta di carbonio dell'industria. E con una domanda che si prevede aumenterà fino all'80% entro il 2050, fare affidamento sull'alluminio primario non è sostenibile. 

Vantaggi dell'alluminio secondario

Fortunatamente, l'alluminio secondario (o riciclato) è un'alternativa molto più sicura. Come tutti i metalli, l'alluminio è composto da atomi legati tra loro in una struttura cristallina. Questo lo rende facile da fondere e riformare allo stato solido senza modificarne le proprietà fondamentali. Pertanto, è possibile riciclare l'alluminio all'infinito senza alcuna limitazione teorica.

Inoltre, il metallo secondario è del 95% più efficiente dal punto di vista energetico rispetto alla sua controparte primaria. In altre parole, richiede solo il 5% dell'energia necessaria per creare nuovo alluminio. Questi risparmi si traducono in vantaggi significativi, sia per l'ambiente che per la vostra azienda:

• Riduzione del consumo energetico: L'avvento del riciclo dell'alluminio ha ridotto notevolmente l'impronta di carbonio in tutto il mondo. In Nord America, l'intensità di carbonio dell'alluminio primario è diminuita del 49% dal 1991. Inoltre, l'industria ha ridotto il consumo energetico del 55% dal 1998. 
• Riduzione dei costi di produzione: Il risparmio energetico si traduce in una riduzione dei costi, aiutando le organizzazioni a migliorare i risultati economici. Inoltre, molti governi offrono incentivi per l'utilizzo di materiali riciclati, tra cui agevolazioni fiscali, sovvenzioni e sussidi, che possono ridurre i costi di produzione complessivi per i produttori.
• Contribuisce all'economia circolare: L'utilizzo dell'alluminio riciclato assicura che i materiali vengano continuamente reintrodotti nella produzione, riducendo al minimo gli sprechi e la necessità di estrazione di materie prime. Infatti, quasi il 75% di tutto l'alluminio mai prodotto è ancora in uso oggi.

Come EOS guida la produzione responsabile

L'obiettivo di EOS è quello di aiutare le organizzazioni a ridurre al minimo l'impronta di carbonio attraverso una stampa 3D sostenibile. In questo spirito, abbiamo sviluppato una gamma di prodotti responsabili, tra cui soluzioni a impatto climatico zero e a riduzione di carbonio. Ora siamo orgogliosi che EOS Aluminium AlSi10Mg si unisca a questo gruppo.

Uno dei metalli più diffusi del nostro portafoglio, l'alluminio EOS AlSi10Mg è essenziale per innumerevoli applicazioni, come quelle aerospaziali, automobilistiche e altre ancora. Questa nuova formulazione incorpora un minimo del 30% di materie prime riciclate, il che significa che quasi un terzo del suo materiale proviene da alluminio precedentemente utilizzato.

Grazie alla minore dipendenza dall'estrazione primaria, questa polvere genera una riduzione di_CO2edel 25%: un'opzione molto più sostenibile per le applicazioni AM. Nell'ambito della valutazione indipendente del ciclo di vita del Fraunhofer EMI, l'auditor esterno TÜV Süd ha verificato questi risultati secondo gli standard ISO14040/44.

In particolare, AlSi10Mg mantiene le stesse proprietà del suo predecessore. EOS lo ha garantito convalidando il materiale secondo i suoi elevati standard di qualità e sviluppo. Tutte le caratteristiche e le metriche delle prestazioni rimangono invariate per l'AM, consentendo di evitare il costoso e lungo processo di riqualificazione.

Secondo il National Institute of Standards and Technology (NIST), la riqualificazione completa delle applicazioni AM può richiedere migliaia di test e diversi anni, con un costo finale per le aziende di milioni di dollari. Con Responsible AlSi10Mg è possibile evitare queste sfide e continuare la produzione con il vantaggio di una polvere di alluminio più ecologica.

Comprendere AlSi10Mg

L'alluminio EOS AlSi10Mg è adatto a un'ampia gamma di applicazioni AM. Considerate le sue specifiche:

• Resistenza alla trazione: 460 MPa è la sollecitazione massima che il materiale può sopportare quando viene allungato o tirato prima di rompersi. Un'elevata resistenza alla trazione significa che è efficace per le applicazioni più impegnative, come i telai delle fusoliere e altri componenti strutturali.
• Resistenza allo snervamento: È fondamentale sapere quanto carico può sopportare un materiale prima che inizi a piegarsi o a deformarsi. L'AlSi10Mg resiste fino a 245 MPa, il che significa che tornerà alla sua forma originale quando le sollecitazioni vengono rimosse fino a questo punto.
• Allungamento a rottura: È la misura di quanto il materiale può allungarsi prima di rompersi, espressa come percentuale della sua lunghezza originale. AlSi10Mg ha un allungamento del 5%, il che significa che può allungarsi del 5% prima di rompersi.
• Buona conducibilità termica ed elettrica: L'AlSi10Mg è in grado di trasferire bene il calore, il che è importante per le applicazioni in cui è necessaria la dissipazione del calore, come le testate dei motori. Offre inoltre la possibilità di essere trattato termicamente, consentendo di ottenere le sue proprietà attraverso processi di riscaldamento e raffreddamento controllati.

In sintesi, AlSi10Mg è forte, resistente e flessibile. Queste proprietà rendono il materiale versatile per molti potenziali casi d'uso nell'industria aerospaziale, automobilistica e in altri settori ad alta intensità di carbonio, specialmente quando le organizzazioni si trovano ad affrontare norme e regolamenti ambientali sempre più severi. 

In EOS sappiamo che il raggiungimento degli obiettivi ambientali, sociali e di governance (ESG) è una priorità. Quando i clienti acquistano i nostri prodotti responsabili, forniamo certificati annuali che verificano la quantità di_CO2erisparmiata. TÜV SÜD verifica e conferma questi dati, consentendovi di utilizzarli come desiderate. Che si tratti di misurare le prestazioni ESG, produrre report sulle emissioni di anidride carbonica o garantire prestiti vantaggiosi, questi certificati sono la prova del vostro impegno per la sostenibilità. 

Sostenere la produzione responsabile con EOS

Fate un passo avanti verso l'eliminazione delle emissioni di gas serra con EOS Aluminium AlSi10Mg. Volete saperne di più? Esplorate oggi stesso la nostra gamma di prodotti responsabili.