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Tendencia clara hacia la sostenibilidad en la impresión 3D

A lo largo de 2021, la impresión 3D también ha reflejado tendencias importantes en todo el mundo. Hoy más que nunca estamos viendo que las empresas y los gobiernos buscan soluciones más respetuosas con el medio ambiente, ya que la crisis climática sigue siendo evidente.

14 ene 2022

Según el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) de las Naciones Unidas, en las próximas dos décadas es probable que las temperaturas aumenten 1,5 grados centígrados. La fabricación aditiva ha sido una de las tecnologías en primera línea gracias a su capacidad para limitar el desperdicio de material en comparación con los métodos tradicionales. Este año, sin duda, la sostenibilidad parecía estar en la mente de muchos en el sector de la impresión 3D.

Esta clara relación de la impresión 3D con la sostenibilidad ha sido protagonizada por la AMGTA, es decir, la Additive Manufacturer Green Trade Association. Se trata de una organización comercial mundial que se creó para promover los beneficios medioambientales de la fabricación aditiva. Actualmente ya pertenecen a la organización 35 empresas, como Stratasys, ExOne, EOS, BASF, Siemens, 3D Systems y GE Additive, entre otras. También estuvieron en primera línea en Formnext este año, al intervenir en varias conferencias para promover su mensaje de que, para que la fabricación aditiva se establezca como método de fabricación sostenible, es necesario actuar. Piden a las empresas que aborden los puntos débiles a lo largo de toda la cadena de valor para identificar las debilidades medioambientales. Sherry Handle, directora ejecutiva de la AMGTA, nos dijo recientemente: “Nuestra misión está entrando en su tercer año y ahora tenemos una base sólida sobre la que construir. A partir de 2023 tenemos previsto seguir invirtiendo en proyectos de investigación estratégicamente rigurosos sobre la sostenibilidad en la fabricación aditiva y trabajar para que la AMGTA sea clave en el sector defendiendo la sostenibilidad en la industria de la fabricación aditiva”.

Y el cambio parece estar llegando. Este año se han producido numerosos avances en términos de materiales para hacerlos más sostenibles de diversas maneras. Algunos fabricantes han recurrido a la fabricación de materiales a partir de residuos reciclados como forma de economía más circular. Por ejemplo, Covestro lanzó un nuevo material de impresión 3D creado a partir de residuos de PET reciclados, Sindoh fabricó un polvo hecho completamente de materiales reciclados y Recreus presentó su filamento de TPU 100% reciclado. También hubo proyectos de diseño de materiales más ecológicos en sí mismos. El llamado NonOilen, de Fillamentum, fue diseñado para ser el primer filamento 100% biodegradable para impresión 3D, hecho completamente de polímeros de base biológica. PolyTerra, de Polymaker, es una mezcla de ambos, ya que combina minerales orgánicos con PLA, reduciendo significativamente el contenido de plástico en el filamento.

También vimos nuevas investigaciones que pusieron de manifiesto el carácter innovador de la tecnología para proyectos de sostenibilidad. Uno de estos casos es el del Laboratorio Nacional de Energías Renovables, quienes trabajaron para mejorar la reciclabilidad de las turbinas eólicas impresas en 3D. Esto permite avanzar hacia una economía circular al tiempo que se invierte en proyectos energéticos más sostenibles. Otro de los casos es Ford, anunciando este año que colaborará con HP para imprimir en 3D piezas de sus automóviles utilizando materiales reciclados. Debbie Mielewski, miembro técnico de Ford, comentó: “Muchas empresas están encontrando grandes usos para las tecnologías de impresión 3D. Junto con HP, somos los primeros en encontrar una aplicación de alto valor para el polvo de desechos que probablemente habría ido a parar al vertedero, transformándolo en piezas de automóvil funcionales y duraderas”. Aectual, por su parte, fabricó plantas impresas en 3D con plástico reciclado, y etambién se hicieron vigas impresas en 3D con plástico reciclado para sustituir al hormigón armado, entre otros proyectos.

Proyectos de extrusión para piezas no poliméricas

Otra de las tendencias que vimos en 2021 fue la continua democratización de la impresión 3D, especialmente de materiales no poliméricos. El foco se puso claramente en proyectos de extrusión (FDM) para materiales como la cerámica y los metales. Se tratan de materiales muy solicitados en la fabricación aditiva, ya que pueden utilizarse para piezas de uso final en muchos sectores importantes, como el aeroespacial y el médico. Sin embargo, las máquinas que pueden imprimir con estos materiales suelen ser bastante costosas para muchos, y las opciones para adquirirlas son limitadas. Ahora, con el aumento de las impresoras FDM de escritorio compatibles con metales y cerámica, la tecnología es cada vez más accesible. Se ha vuelto más barata y a menudo más fácil de usar que las máquinas complejas basadas en láseres.

Así, el mercado de la fabricación aditiva ha hecho caso a la demanda de impresoras 3D compatibles con filamentos de metal. Una de las empresas más importantes del sector es Desktop Metal que, como hemos comentado, ha crecido enormemente en 2021. Pero no son los únicos. Este año hemos visto a varios actores de la industria que han desarrollado sus propias soluciones FDM de metal de diferentes maneras. En primer lugar, los ya conocidos fabricantes de máquinas FDM para polímeros, como BCN3D, Ultimaker y Makerbot, lanzaron nuevos filamentos de metal para sus impresoras, acompañados de boquillas y otras piezas para poder ser adaptadas. Estas opciones permitirán a los usuarios añadirlas a sus máquinas FDM, reduciendo los costes, al tiempo que ofrecen una opción más barata para la impresión 3D de metal.

Además, también se están lanzando soluciones completas, y tanto Raise3D como 3DGence han anunciado que lanzarán nuevas soluciones FDM de metal en 2022. Con respecto al lanzamiento de la gama ELEMENT, Sebastian Sczasny, director general de 3DGence, explicó: “En los últimos dos años, la tecnología FFF de metal ha progresado significativamente como una entrada asequible en la creación de prototipos y la producción de piezas de metal. El número de soluciones de escritorio que pueden imprimir filamentos metálicos en el mercado ha aumentado, y los principales actores industriales están experimentando un crecimiento constante a pesar del impacto económico derivado del Covid-19”. Las impresoras 3D de cerámica también siguen ganando popularidad, incluidas las opciones de la empresa Nanoe. Además, parece que estas soluciones FDM de metal y cerámica pueden ser una forma de ayudar a extender la fabricación aditiva a más industrias. Es una forma más sencilla de introducir las tecnologías, especialmente para los que se inician en la impresión 3D. En el próximo año, será interesante ver la evolución de estas soluciones FFF de cerámica y metal, así como ver si salen al mercado nuevas máquinas.

Impresión 3D y construcción, una de las mayores tendencias en 2021

La idea de utilizar la impresión 3D en la construcción no es algo nuevo. Lo que sí que es nuevo este año es la cantidad de proyectos diferentes que se han llevado a cabo. Hoy en día hay casas impresas en 3D en varios continentes, como Europa y América del Norte. ICON, nuestra startup 3D destacada en enero, ha anunciado numerosos proyectos de construcción de casas en Texas. Desde su primer hogar impreso en 3D en marzo de 2018, ya han creado nada más y nada menos que 20 edificios.

Pero no solo podemos hablar de ICON. La impresión 3D también ha sido un recurso clave a la hora de abordar las preocupaciones humanitarias, especialmente las relacionadas con las crisis inmobiliaria. Habitat for Humanity ha empezado a trabajar en una casa impresa en 3D unifamiliar de tres dormitorios y dos baños en Arizona para ayudar a superar la crisis en el Estado. La empresa COBOD también ha creado casas en la India, Alemania y Florida utilizando la fabricación aditiva. Junto con 14trees, su impresora también se utilizó para desarrollar una escuela en África que actualmente acoge a muchos estudiantes. Más allá de esto, cada vez son más las empresas que revelan proyectos de impresión 3D para crear estructuras y viviendas de bajo coste. Un ejemplo de esto lo vemos también con Twente Additive Manufacturing (TAM) y World Housing, quienes crearon una aldea impresa en 3D en Canadá, con la que esperan reducir el número de personas sin hogar. Por último, el proyecto TECLA de WASP ha sido completado este año, mostrando el camino hacia las viviendas sostenibles con materiales locales.

Más allá de estos proyectos, el 2021 fue el año en el que realmente vimos cómo las casas impresas en 3D se volvían comerciales. En febrero, SQ4D lanzó al mercado la primera casa impresa en 3D por 299.999 dólares en Long Island. También se inauguró el primer edificio residencial en Alemania, que se fabricó con una impresora 3D BOD 2. La conocida Casa Fibonacci de TAM también se ha convertido en la primera casa impresa en 3s que se ha puesto en Airbnb y está abierta a los turistas y aficionados de la impresión en 3D que quieran reservar una noche allí. En 2022, esperamos ver la finalización de aún más proyectos innovadores de las empresas que están liderando la fabricación aditiva en la construcción.

Fuente: 3D Natives