Análisis del Ciclo de Vida comparativo de la fabricación aditiva frente a la sustractiva

Abstract

La fabricación aditiva engloba un conjunto de procesos que consisten en superponer capas de un material para formar una pieza realizada previamente en un modelo CAD. En los últimos años, este tipo de fabricación se ha desarrollado significativamente a causa del progreso de las tecnologías y del interés que supone para la industria. La impresión 3D con metales está captando cada vez más atención de determinados sectores como el aeronáutico, el médico o el de la automoción por su posibilidad de crear formas complejas y piezas optimizadas que reducen su peso y, por consiguiente, su consumo durante el uso. El Análisis del Ciclo de Vida es una herramienta que permite evaluar el impacto ambiental de productos y servicios y que es de gran utilidad para comparar las nuevas tecnologías con las ya existentes y poner el foco en ciertos aspectos ambientales a mejorar, mostrando para qué aplicaciones es interesante cada una. Mediante el uso de este método se puede comparar la fabricación aditiva con metales con los procesos tradicionales de fabricación sustractiva, haciendo hincapié en las ventajas que supone el uso de cada una. En el presente documento se hace una revisión de la fabricación aditiva, centrada en el proceso de fusión láser de lecho de polvo (LPBF), y se realiza un Análisis del Ciclo de Vida de una pieza fabricada por este proceso y por un mecanizado.

Additive manufacturing encompasses a set of processes that consist of superimposing layers of a material to form a part previously created on a CAD model. In recent years, this type of manufacturing has developed significantly due to the progress of technologies and the interest it represents for the industry. 3D printing with metals is attracting increasing attention from certain sectors such as aeronautics, medicine and the automotive industry, due to the possibility of creating complex shapes and optimised parts that reduce their weight and, consequently, their consumption during use. Life Cycle Assessment is a tool for assessing the environmental impact of products and services and is very useful to compare new technologies with existing ones and to focus on certain environmental aspects to be improved, showing for which applications each one is of interest. Using this method, additive manufacturing with metals can be compared with traditional subtractive manufacturing processes, emphasising the advantages of using each. This paper reviews additive manufacturing, focusing on the laser powder bed fusion (LPBF) process, and performs a Life Cycle Analysis of a part manufactured by this process and by machining.