Într-unul dintre comunicatele de presă publicate la începutul lunii februarie de către CECIMO, se arată că fabricația aditivă oferă o întreagă gamă de beneficii în ceea ce privește o producție mai eficientă din punct de vedere al costurilor și al resurselor, rezultată din noile oportunități de proiectare, producție și modele de afaceri. Tema a fost preluată dintr-un articol scris de Thorsten Bell, de la VDW, din care redăm mai jos câteva argumente.
Comisia Europeană a lansat în 2020 „Planul de acţiune pentru economia circulară″. Programul include mai multe iniţiative politice concomitente care au ca scop creșterea nivelului de sustenabilitate în toate sectoarele industriale. În prezent, respectivele sectoare se confruntă cu dificultatea și obiectivul de a-și reduce amprenta de carbon și de a îmbunătăţi viabilitatea proceselor și a lanţurilor valorice. În acest sens, este necesară o tranziţie graduală către noi procedee și tehnologii care să reducă la minimum impactul asupra mediului și să economisească cât mai mult posibil energia și resursele naturale. Prin utilizarea unor astfel de tehnologii-cheie se poate contribui, de asemenea, la dezvoltarea de produse noi, mai durabile. Una dintre aceste tehnologii-cheie este fabricaţia aditivă (AM).
Pulbere de metal din reziduuri și deșeuri provenite din producţia aditivă
Într-un prim exemplu, compania F3nice, al cărei sediu se află în Norvegia, produce pulberi metalice pentru fabricaţie aditivă, obţinute din materiale 100% reciclate. Deșeurile de metal din industria petrolului și a gazelor (deșeuri metalice), dar și din lanţul valoric AM în sine (pulbere uzată, printuri eșuate etc.), sunt colectate și reprocesate pentru a fi transformate în pulbere. Astfel, materialele obţinute se transformă în materie primă AM pentru aplicaţiile de tip binder jetting, powder bed fusion (PBF) și direct energy deposition (DED). Utilizarea a fost testată pe diferite sisteme de către experţi independenţi pentru a asigura siguranţa calităţii produselor finale.
Cu sprijinul Departamentului de Inginerie de Mediu de la Politehnica din Milano, a fost realizată o analiză a duratei ciclului de viaţă pentru a determina reducerile de CO2 în acest domeniu din economia circulară, în comparaţie cu economia liniară standard. Bazându-se pe rezultate, F3nice consideră că stimulentele economice sunt un pas important pentru ca AM să devină un instrument veritabil al economiei circulare, dar este necesar și un cadru legal care să certifice acest lucru.
Reducerea cu 95% a deºeurilor
3D4MEC, un spin-off al Universităţii din Genova, face o analiză tehnică pentru a produce un sistem de îmbinare articulat printat 3D. Sunt necesare aproximativ 44 de ore pentru a produce sistemul inovator pe imprimanta 3D4STEEL. În urma producţiei cu AM rezultă o componentă cu un volum total de 180 cm³ (1,8 kg), având o cantitate mică de deșeuri (aproximativ 110 g), ceea ce reprezintă mai puţin de 8% din materialul componentei. La fabricarea componentei printr-un proces de frezare, ar fi rezultat un volum de deșeuri de aproximativ 35 kg. În comparaţie cu tehnologiile convenţionale, producţia cu ajutorul procedeului de fabricaţie aditivă permite obţinerea de noi structuri geometrice complexe, cât și reducerea cu 95% a cantităţii de deșeuri.
Procedeul cu strat de pulbere folosește substanţe cu o dimensiune a particulelor cuprinsă între 25 și 70 de micrometri. În general, procesul de producţie este asociat cu o risipă de câteva procente.
Imprimantele 3D4STEEL permit, de asemenea, reciclarea neîntreruptă a pulberii chiar și în timpul procesului de imprimare. Este folosit doar un volum minim de pulbere necesar procesului, ceea ce reduce, de asemenea, interacţiunea și distribuţia acesteia în mediul înconjurător. Astfel, sistemul a fost pregătit cu 30 kg de pudră metalică pentru lucrarea 1, trecând apoi la lucrările 2 și 3. La sfârșitul imprimării celor trei lucrări, 27 kg de pulbere erau încă disponibile în vederea următoarei producţii, astfel că aproximativ 98% din pulbere nu a fost transformată în produsul final respectiv.
Producţia, cu o cantitate de 30 de ori mai mică de materii prime
O echipă din Regatul Unit, formată din Thales Alenia Space, WAAM3D, Glenalmond Technologies și Universitatea Cranfield, a fabricat cu succes primul prototip al unui recipient sub presiune pentru explorarea spaţială (foto deschidere). Acest recipient are o înălţime de aproximativ 1 metru, cântărește 8,5 kg și este fabricat din aliaj de titan Ti-6Al-4V. A fost produs cu ajutorul procedeului WAAM (Wire and Arc Additive Manufacturing), metodă care permite o viteză sporită de depunere și se distinge prin fabricaţie în timp real − cu ajutorul acestuia au putut fi scurtaţi timpii de execuţie și au putut fi consumate de 30 de ori mai puţine materiale brute comparativ cu procesele standard. Prin urmare, procesul WAAM poate economisi peste 200 kg de Ti-6Al-4V pentru fiecare articol.
Întreprinderea WAAM3D este în căutare de finanţare pentru cercetarea dezvoltării unor eventuale metode care să permită producţia de materiale AM de înaltă calitate, utilizând substanţial materiale reciclate. În viziunea companiei, acest lucru este fundamental pentru a transforma soluţiile AM într-un adevărat facilitator al economiei circulare. (https://emo-hannover. com/news/ )
