Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria de Projectes i de la Construcció, Hewlett Packard Española, López Grimau, Víctor, Vidal López, Eva María, Muñoz Moreno, Rocío, Camacho Pérez, Sara Isabela, Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria de Projectes i de la Construcció, Hewlett Packard Española, López Grimau, Víctor, Vidal López, Eva María, Muñoz Moreno, Rocío, and Camacho Pérez, Sara Isabela
Durant les darreres dècades, la impressió 3D s'ha desenvolupat amb el propòsit d'esdevenir una nova tècnica de producció i revolucionar la indústria actual, cosa que s'espera que ajudi la indústria a reduir l'alta taxa actual de consum d'energia i la petjada de carboni en reduir l'ús i el malbaratament de matèries primeres i optimitzar el disseny de peces. Les demandes del mercat han creat molts interessos i esforços de diferents empreses que es dediquen al ràpid desenvolupament de la tecnologia d'impressió 3D de metalls, que requereix molta investigació per assolir els objectius de maduresa completa, qualitat de la peça i estabilitat de la màquina, però també genera molt de malbaratament en forma de peces impreses per a proves. En el cas d'impressió 3D de metalls amb binder jet, la primera matèria utilitzada és la pols de metall, que té una energia incorporada i un cost elevats a causa de la mòlta o atomització del metall. La investigació i el desenvolupament per a la fabricació additiva té la necessitat urgent de desenvolupar processos que puguin ajudar a reduir el seu impacte ambiental actual i augmentar la circularitat dins la indústria de la impressió 3D de metalls. En aquest projecte es va dissenyar un nou procés per reciclar peces metàl·liques impreses amb binder jet mitjançant tractaments tèrmics amb diferents temps de cicle, temperatures i atmosferes. Es van provar i comparar diversos processos per determinar el millor procés en funció de les propietats del material reciclat. Finalment, es va realitzar una avaluació de sostenibilitat per estudiar els estalvis potencials d'energia i petjada de carboni generats en reciclar les peces impreses en 3D en comparació amb l'estratègia actual de gestió de residus, confirmant els estalvis d'energia, les emissions de carboni i econòmics del reciclatge local de les peces impreses. Aquest procés es va realitzar amb l'objectiu de reduir l'impacte ambiental generat per les activitats actuals de recerca i desenvolupament, Durante las últimas décadas, la impresión 3D se ha desarrollado con el propósito de convertirse en una nueva técnica de producción y revolucionar la industria actual, lo cual se espera que ayude a la industria a reducir la alta tasa actual de consumo de energía y la huella de carbono al reducir el uso y desperdicio de materias primas y optimizar el diseño de piezas. Las demandas del mercado han creado muchos intereses y esfuerzos de diferentes empresas que se dedican al rápido desarrollo de la tecnología de impresión 3D de metales, que requiere mucha investigación para alcanzar los objetivos de madurez completa, calidad de la pieza y estabilidad de la máquina, pero también genera mucho desperdicio en forma de piezas impresas para pruebas. En el caso de impresión 3D de metales con binder jet, la materia prima utilizada es el polvo de metal, que tiene una energía incorporada y un costo elevados debido a la molienda o atomización del metal. La investigación y el desarrollo para la fabricación aditiva tiene la necesidad urgente de desarrollar procesos que puedan ayudar a reducir su impacto ambiental actual y aumentar la circularidad dentro de la industria de la impresión 3D de metales. En este proyecto se diseñó un nuevo proceso para reciclar piezas metálicas impresas con binder jet mediante tratamientos térmicos con diferentes tiempos de ciclo, temperaturas y atmósferas. Se probaron y compararon varios procesos para determinar el mejor proceso en función de las propiedades del material reciclado. Finalmente, se realizó una evaluación de sostenibilidad para estudiar los ahorros potenciales de energía y huella de carbono generados al reciclar las piezas impresas en 3D en comparación con la estrategia actual de gestión de residuos, confirmando los ahorros de energía, las emisiones de carbono y económicos del reciclaje local de las piezas impresas. Este proceso se realizó con el objetivo de reducir el impacto ambiental generado por las actividades actuales de investigació, Over the last decades 3D printing has been developing with the purpose of becoming a new production technique and revolutionize today’s industry and allegedly help the industry reduce the current high energy consumption rate and carbon footprint by lowering raw material use and waste, and optimizing part design. Market demands have created many interests and efforts from different companies put into the fast development of metals 3D printing technology, which requires a lot of research to reach the full maturity, part quality and machine stability goals, but also generates much waste in the form of printed parts for testing. For 3D metals printing binder jetting the raw material used is metal powder, which has an elevated embodied energy and cost due to the grinding or atomizing of the metal. Research and development for additive manufacturing has the urgent need to develop processes that can help reduce its current environmental impact and increase the circularity inside the future metals 3D printing industry. In this project a new process to recycle metal parts printed with binder jet was designed via thermal treatments with different cycle times, temperatures and atmospheres. Several processes were tested and compared to determine the best process based on the recycled material’s properties. Finally, a sustainability assessment was done to study the potential energy and carbon footprint savings generated by recycling the 3D printed parts comparing with the current waste management strategy, confirming the energy, carbon emissions and economic savings of locally recycling the printed parts. This process was performed with the aim of reducing the environmental impact being generated by the current research and development activities of 3D printers for metal parts production and potentially increasing the circularity within the metals 3D printing future industry.