Desktop Metals presenta Forust como un proceso de impresión 3D sostenible que recicla residuos de madera, pero ¿lo es realmente?


La impresión 3D de «madera» ha estado con nosotros durante sobrado tiempo. En 2016, mostré cómo el filamento de plástico infundido con partículas de madera se podía usar para crear objetos que tuvieran una textura similar a la de la madera, se pudieran pulir y terminar.

Recipiente de muestra acabado con aceite danés

Muestra de cuenco de filamento de madera que terminé con grasa danés

El viejo inconveniente del filamento de madera fue la equivocación de veta. Los objetos producidos parecían mucho más MDF moldeado (tablero de fibra de densidad media) que madera elaborada. Aún así, era una buena alternativa de filamento adecuado para algunos proyectos.

Cinco primaveras luego, una empresa con el nombre Desktop Metal anuncia su nuevo proceso de fabricación aditiva para la madera, llamado Forust. El comunicado de prensa de la compañía promociona los beneficios de la sostenibilidad, los beneficios de la creatividad, la disponibilidad de vetas de madera y más.

De hecho, la compañía llega incluso a citar la famosa frase de Arthur C. Clarke sobre tecnología y encanto, diciendo: «Cualquier tecnología que sea lo suficientemente descubierta es indistinguible de la encanto». Como aficionado de la madera y los bosques, diálogo a Forust indistinguible de la encanto «.

Cada vez que el comunicado de prensa de una empresa describe su proceso como «indistinguible de la encanto», es hora de analizarlo más de cerca.

Primero veamos el proceso

La carpintería tradicional es un proceso sustractivo. Inicio con un árbol, córtelo en losas y luego frese y termine esas losas. O toma trozos de madera, los fusiona en una sustancia de tablero de partículas y luego corta las hojas, creando partes individuales. En mi taller, tengo seis herramientas eléctricas separadas (sierra circular, sierra de cinta, sierra de inglete, sierra de mesa, sierra de sujeción, sierra de vaivén) todas usando métodos levemente diferentes para cortar madera en pedazos.

la-historia-de-forust2021-05-06-16-25-05.jpg

Imagen: Metal de escritorio

El enfoque de Desktop Metal es utilizar una tecnología de impresión 3D de inyección de aglutinante de una sola pasada, que es aditiva, no sustractiva. En otras palabras, en ocupación de romper la madera, acumula polvo de serrín en las piezas terminadas.

El chorro de aglutinante es más o menos como suena. Se extiende una capa de polvo por la superficie de impresión. Luego, se rocía una capa de un agente aglutinante (como un pegamento) sobre ese polvo de una modo muy similar a cómo las impresoras de inyección de tinta arrojan tinta. Esto se hace capa tras capa hasta que el objeto impreso en 3D esté completo.

Por lo normal, una vez que se completa el proceso de inyección de aglutinante, hay alguna forma de curado o posprocesamiento, que ayuda a que el aglomerante se fusione con el material en polvo y permanezca sólido con el tiempo.

Desktop Metal no menciona un método de curado o posprocesamiento, pero su polvo es básicamente una forma refinada de serrín. La compañía palabra sobre el uso de residuos de madera reciclada y lignina (más sobre lignina en un minuto) para crear objetos de madera completamente realizados directamente desde sus impresoras 3D.

El argumento sostenible

Desktop Metal presenta un caso interesante de cómo este proceso podría excluir árboles y bosques y, al mismo tiempo, resumir los desechos de madera. Los desechos de madera son un motivo de tranquilo preocupación. El sitio web The Recuento informa que el 10 por ciento de todos los materiales depositados en los vertederos son desechos de madera. Y aunque esta estadística tiene una plazo, The Recuento informa que se generaron 70,6 millones de toneladas de residuos de madera urbana en 2010. Presumiblemente, eso solo puede acaecer aumentado desde entonces.

ZDNet recomienda

Las mejores impresoras 3D por menos de $ 500

Las mejores impresoras 3D por menos de $ 500

¿Quieres iniciarte en el maravilloso mundo de la impresión 3D, pero no quieres desgastar demasiado fortuna? Bueno, estás de suerte. Puede comenzar por tan solo $ 100 (aunque las cosas comienzan a mejorar con aproximadamente $ 200). Presentamos un porción de opciones en realidad geniales para principiantes que te permitirán crear réplicas de Baby Yoda en poco tiempo.

Lee mas

El argumento de Desktop Metal es que si pueden reciclar esos desechos de madera en nuevos productos impresos en 3D, pueden exprimir los desechos como fuente de material para la madera, en ocupación de talar más árboles.

En teoría, esta es una gran idea. Pero el problema es que variar desechos de madera en polvo de madera requiere energía, generalmente generada con combustibles fósiles. Incluso si la idea es utilizar residuos de madera como combustible, la abrasamiento de los residuos (que además quemaría cualquier pegamento, pintura y otros revestimientos y adhesivos posiblemente tóxicos) liberaría tanto dióxido de carbono como toxinas al medio esfera.

A menudo, esto es un desafío con cualquier esfuerzo de sostenibilidad. La creación de una alternativa sostenible para un proceso generalmente requiere el uso de un proceso no sostenible para impulsarlo o alimentarlo. En eso, el enfoque de Desktop Metal no es diferente.

Otro desafío es el procesamiento de la lignina. Desktop Metal afirma: «El proceso Forust recicla los subproductos de desecho de la fabricación de madera (polvo de celulosa) y la industria del papel (lignina) y materializa las piezas funcionales de madera a través de la impresión 3D de incorporación velocidad, incluido el bulto digital en toda la habitación».

Si adecuadamente el uso poético de «re-materializa» crea visiones de replicadores de Star Trek, es el proceso de reciclado de la lignina lo que quiero analizar por un momento.

La lignina es, según Britannica, el segundo «material orgánico más exuberante en la Tierra», luego de la celulosa. Desafortunadamente, no se le han opuesto muchos usos industriales, menos de como combustible y como agente aglutinante. El problema es que el uso de lignina como parte de un proceso de reciclado basado en la tecnología de chorro de aglutinante requiere que la lignina se elimine de la madera luego de que los restos de madera hayan pasado por un proceso de fabricación de pulpa.

El comunicado de prensa de la compañía vuelve a ser poético, afirmando: «Estamos honrando la celulosa y la lignina de los árboles rearticulándolos en activos para las generaciones presentes y futuras».

Desafortunadamente, el proceso requerido para «respetar» la celulosa y la lignina, es aseverar, para separar la lignina de la pulpa, requiere el uso de productos químicos tan desagradables como el dióxido de azufre, el sulfuro de sodio y el hidróxido de sodio.

Otro método para extraer lignina es «rompiendo el arduo de lignina-carbohidrato mediante un molido extensivo de bolas o un molido vibratorio durante 2 a 28 días. La lignina se extrae mediante dioxano / agua con purificaciones posteriores en disolventes».

Entonces, sí, los desechos de madera podrían convertirse en nuevos objetos impresos en 3D, y eso, teóricamente, reduciría la tala de árboles. De hecho, la compañía afirma específicamente, «Reducción rentable de la huella de carbono con fabricación bajo demanda».

Pero el costo, en términos de energía y productos químicos tóxicos utilizados para convertir los desechos en poco que podría reciclarse, adecuadamente podría exceder cualquier beneficio del reciclado en sí.

Es una historia de ganar-algunos, perder-algunos. Por un banda, podría acaecer una reducción en la huella de carbono porque los objetos se imprimen bajo demanda. Pero, por otro banda, el costo normal en términos de uso de energía (recuerde, las impresoras 3D usan energía) y la huella de carbono para crear las materias primas para la producción bajo demanda adecuadamente podrían derogar cualquiera de esos beneficios.

¡Es propietario! ¡Es encanto! ¡Es encanto patentada!

En su anuncio, la empresa ofrece dos afirmaciones muy convincentes. Primero, afirman que pueden embutir vetas de madera de aspecto realista en toda la habitación. En segundo ocupación, afirman que las aplicaciones de diseño incluyen acentos arquitectónicos, componentes interiores de fastuosidad, muebles y productos para el hogar.

Hablemos primero de esa veta de la madera. Una de las mayores limitaciones que vi en 2016 cuando experimenté con filamentos de madera fue la equivocación de vetas de madera. El filamento de madera creó, de hecho, un material que podría trabajarse de forma similar a la madera. Pero no parecía madera. Parecía serrín moldeado.

Desktop Metals afirma (y estoy usando la palabra «afirmaciones» aquí premeditadamente) que «Forust produce una habitación de madera con un bulto digital que fluye por toda la habitación que se puede pulir y reacabar».

hélices-forust.jpg

Imagen: Metal de escritorio

¿Pero cómo? ¿El proceso de impresión deposita tinta en varios colores o utiliza múltiples corrientes de productos de madera para reproducir esa veta? ¿Es necesario incorporar el bulto en el maniquí 3D o hay una cortadora que genera el aspecto del bulto? ¿El bulto es solo un arruinado desleal pintado en la parte superior de los objetos impresos?

Cuando me acerqué a la empresa, Andrew Jeffery, co-inventor del proceso Forust, me dio una respuesta sorprendentemente evasiva: «Si adecuadamente el proceso específico para aplicar el bulto es patentado, con el proceso Forust, aplicamos el bulto no solo en la superficie de la habitación, pero está completamente en toda la habitación «.

Así que sí. Encanto. Secreto, propietario, ni siquiera vamos a darle una respuesta «mágica».

Quiero darle a la compañía el beneficio de la duda, pero creo que el hecho de que empezaron con la cita «indistinguible de la encanto» de Clarke y terminaron con «propietarios» hace que sus afirmaciones merezcan alguna pregunta.

fuseproject-yves-behar-vine-collection-family.jpg

Imagen: Metal de escritorio

La mayoría de las imágenes proporcionadas por la empresa se parecen mucho a las que pude producir en 2016 con filamento de madera. De las doce imágenes que me proporcionó la empresa, solo cuatro mostraban algún bulto (y dos de ellas eran simplemente ángulos diferentes de los mismos objetos).

Aplicaciones de diseño y límites de materiales

Así que eso nos deja con una preocupación final. La empresa dice que puede inventar sillas y mesas con su proceso Forust. Para ser justos, creo que todos hemos comprado mesas o estantes hechos de MDF o tableros de partículas. Por lo normal, se aplica un poco de chapa para que se vea adecuadamente, pero en existencia, la mayoría de nuestros muebles modernos desmontables son una especie de viruta o polvo mezclado con un agente aglutinante, disfrazado para que parezca madera.

Pero luego llegamos a las sillas. Piense en cuánto peso se le pide a una arnés. Entonces piense en esos estantes de MDF baratos que todos hemos comprado. ¿Cuántas veces se le han hundido los estantes una vez que los ha llenado de libros? Ahora, imagínese sentado sobre ese material.

Claro, es posible diseñar poco que agregue estrías de soporte en toda la estructura, pero una vez que lo hace, se está alejando de la idea de «retornar a materializar» muebles finos y más en el ámbito del experiencia creativo.

¿Podemos ver el Forust por los árboles?

No hay duda de que la impresión 3D es un proceso convincente. Incluso como un tecnólogo hastiado, cuando vi mi primera impresión en 3D en 2015, sentí que estaba viendo el futuro. Ya sea que los objetos se creen a partir de filamentos, resina o polvo, la producción única y bajo demanda de objetos capa por capa puede cambiar las reglas del conjunto.

Los diseños que son posibles a través de la impresión 3D son a menudo muy difíciles o imposibles usando métodos de fabricación sustractiva.

Si Desktop Metals simplemente hubiera destacado su mecanismo para convertir el polvo de madera en objetos de madera terminados, no habría sido tan escéptico. Si Desktop Metals hubiera cedido la más mínima indicación de cómo producen su finalidad de veta de madera, no habría sido tan escéptico.

Pero el exclusivo hecho de que la empresa permita que sus empleados de marketing se salgan de control con afirmaciones exageradas y tremendamente hiperbólicas reduce sustancialmente la credibilidad de lo que, en esencia, podría ser una tecnología viable e interesante.

Entonces, sí, usar la tecnología de chorro de aglutinante para crear impresiones 3D similares a la madera es convincente. Y poder (de alguna modo) embutir bulto en esas impresiones es sobrado convincente. Pero tendremos que esperar y ver para investigar si esto es el presagio de una nueva producción y revolución tecnológica, o simplemente otro proceso que podemos utilizar para ciertos productos de hornacina.

Manténganse al tanto. Estaremos observando este de cerca.


Puedes seguir las actualizaciones de mi esquema diario en las redes sociales. Asegúrate de seguirme en Twitter en @DavidGewirtz, en Facebook en Facebook.com/DavidGewirtz, en Instagram en Instagram.com/DavidGewirtz y en YouTube en YouTube.com/DavidGewirtzTV.



Deja un comentario