Rapporto: Impatti ambientali della stampa 3D in metallo

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Un gruppo commerciale globale dedito alla promozione dei vantaggi ecologici della produzione additiva ha pubblicato un rapporto intitolato “Stato delle conoscenze sugli impatti ambientali della produzione additiva dei metalli”. Il documento, commissionato dalla Additive Manufacturer Green Trade Association (AMGTA), è stato scritto dal dottor Jeremy Faludi della Delft University of Technology e da Corrie Van Sice del Dartmouth College.

Lo studio sintetizza la letteratura accademica esistente, confrontando gli impatti ambientali dell’AM in metallo con i metodi di produzione convenzionali (CM) e fornisce il contesto sugli impatti dei metalli comuni e dei metodi di lavorazione.

Tra i principali aspetti del rapporto di 20 pagine c'è che mentre "l'AM ha generalmente un'impronta di carbonio per chilogrammo di materiale lavorato molto più elevata rispetto al CM se si considera il processo di produzione diretta stesso", gli "impatti dipendono in gran parte dalla geometria della parte". L’impatto ambientale della lavorazione di un cubo solido, ad esempio, sarebbe inferiore rispetto alla produzione additiva, mentre l’utilizzo dell’AM per produrre un guscio cavo o una struttura reticolare avrebbe un impatto inferiore rispetto alla lavorazione meccanica.

Il rapporto riconosce inoltre la necessità di ulteriori studi di valutazione del ciclo di vita (LCA) per quantificare gli impatti ambientali. "Sono necessari ulteriori studi LCA per confrontare in modo definitivo l'AM del metallo con il CM, in particolare i confronti diretti tra l'AM e la lavorazione meccanica, e in particolare per tecnologie come il binder jetting e la DED (deposizione diretta di energia). Questi LCA dovrebbero idealmente includere anche una parte maggiore del ciclo di vita del prodotto ."

Altre conclusioni tratte dagli autori:

• Quando la produzione additiva consente di risparmiare una massa significativa di materiale, può avere impatti di produzione inferiori rispetto alla lavorazione meccanica, soprattutto per materiali ad impatto ambientale come il titanio.

• Sono necessarie ulteriori ricerche per determinare i vantaggi ambientali e i rischi prestazionali del riciclaggio della polvere AM.

• Per le applicazioni aerospaziali, indipendentemente dagli impatti della fase di produzione, le parti AM notevolmente leggere hanno consentito di risparmiare così tanto carburante durante la vita di volo da costituire un vantaggio ambientale netto rispetto alle parti CM.

• Per le applicazioni automobilistiche, i veicoli non garantiscono un risparmio di carburante per chilogrammo di riduzione di peso pari a quello dei veicoli aerospaziali, quindi l'aumento dell'impatto produttivo è più difficile da ripagare.

• Per le applicazioni di riparazione, il DED offre maggiori opportunità di riparare parti esistenti rispetto all'SLM (fusione laser selettiva) o all'EBM (fusione con fascio di elettroni), ma sono necessari ulteriori studi per determinare l'entità dei vantaggi e degli svantaggi rispetto ai metodi di riparazione CM.

Il direttore esecutivo dell'AMGTA, Sherry Handel, ha dichiarato: "Questi risultati convalidano i piani dell'AMGTA di fornire all'industria una ricerca rigorosa, indipendente e continua. L'AMGTA continuerà a commissionare studi e a pubblicare i risultati della ricerca nel tentativo di aggiornare l'industria e altre parti interessate chiave su qual è la nostra impronta ecologica adesso e su cosa dovremo concentrarci in futuro per essere più sostenibili."

Il rapporto completo è disponibile sul sito web dell’AMGTA.

AMGTA è stata lanciata nel novembre 2019 ed è un'organizzazione non commerciale e non affiliata, aperta a qualsiasi produttore di additivi o stakeholder del settore che soddisfi determinati criteri relativi alla sostenibilità della produzione o del processo.