Comparativa del análisis ciclo de vida de una pieza industrial de acero mediante fabricación aditiva por soldadura de arco e hilo y fabricación convencional

  1. Juan José Gallardo
  2. D. L. Sales
  3. Luis Segovia
  4. Nuria Baladés
Proceedings:
XVII Congreso Nacional de Materiales CNMAT 2024

Publisher: Universidad de Málaga, Sociemat, Federation of European Materials Societies (FEMS)

ISBN: 978-84-09-57262-5

Year of publication: 2024

Type: Conference paper

Abstract

El análisis del ciclo de vida (ACV) comenzó en los años setenta propiciado por la crisis energética. Suobjetivo era la búsqueda del ahorro energético en cada una de las etapas de los procesos productivos.La creciente conciencia social sobre el consumo de recursos y la generación de residuos haevolucionado hacia el actual concepto de ACV. En las evaluaciones del impacto del ciclo de vida seanalizan las entradas, las salidas y los potenciales impactos abarcando desde la adquisición de lamateria prima o generación a partir de recursos naturales, hasta la disposición final del bien o servicio.Por otro lado, la evolución de la técnica con el desarrollo de los procesos de fabricación aditiva (FA) hademostrado ser esencial para avanzar hacia el concepto de producción sostenible, principalmente porla reducción de tiempos de producción y generación de desperdicios.Basándose en los principios generales de la norma de la gestión ambiental UNE-EN ISO 14040:2006, elobjetivo del presente estudio ha sido realizar una comparativa de la huella ambiental y costesasociados a dos procesos de fabricación destinados a la obtención de una pieza industrial, unoconvencional sustractivo – el mecanizado por control numérico (CNC) -, y la fabricación aditiva porsoldadura de arco e hilo (WAAM).La pieza elegida para el estudio ha sido una horquilla de acero inoxidable AISI 316L, procedente de untren de laminación de acería. La técnica empleada ha sido ACV, haciendo uso del software SimaProversión 9. El impacto ambiental y los costes asociados a sendos procesos de fabricación se ha obtenidoconsiderando las etapas que abarcan desde la extracción de las materias primas hasta la obtención dela pieza final, teniendo en cuenta los insumos que afectan a cada uno de los procesos de formaindependiente.Los resultados del estudio manifiestan que la fabricación de la horquilla mediante la técnica WAAMpropuesta supone un ahorro entorno al 70% en acero inoxidable, dado que se obtiene una preformamuy parecida a la pieza final. Además, los resultados de la evaluación sobre el medio ambiente,expresados en 18 categorías de impacto ambiental, como el calentamiento global, la reducción de lacapa de ozono, la emisión de partículas, o la escasez de recursos minerales, entre otras, revelan unareducción del impacto entre el 20% y el 80% justificando la elección de la fabricación aditiva WAAMcomo una técnica alternativa medioambientalmente más sostenible a la convencional.