guia ecodiseño Aimplas

PUBLICA

AIMPLAS. Instituto Tecnológico del Plástico.

València Parc Tecnològic. C/ Gustave Eiffel, 4

46980 Paterna (Valencia) ESPAÑA

Tel.: (+34) 96 136 60 40

Fax: (+34) 96 136 60 41

www.aimplas.es

[email protected]

AUTORES

AIMPLAS. Departamento de Reciclado y Medio Ambiente

Eva Verdejo Andrés

Gemma Botica Sevilla

DISEÑO Y MAQUETACIÓN

Comu-nico

ISBN DIGITAL

978-84-613-8172-2

Presentación

Esta guía es el resultado del proyecto “Definición de criterios de Ecodiseño en piezas plásticas”, con nº de expediente IMPCDE/2009/25, subvencionado por IMPIVA en el marco del Plan de Competitividad de la Empresa Valenciana.

AIMPLAS, como agente dinamizador y de apoyo a las empresas del sector plástico pretende, a través de esta guía, facilitar la incorporación del factor ambiental en el diseño de productos plásticos. Este factor debe ayudar a la Empresa Valenciana del plástico a ser más competitiva y a estar preparada para los retos que se le presentan.

La sociedad demanda productos y procesos más sostenibles, más eficientes y de una menor carga ambiental y la empresa no debe quedarse atrás. Conocer qué aspectos pueden afectar, qué es el Ecodiseño, y qué estrategias puede adoptar para integrar el Ecodiseño a su día a día, puede ser un aspecto diferenciador de la Empresa Valenciana.

Introducción 51. ¿Qué significa Ecodiseño? 6

2. Oportunidades del Ecodiseño 7

3. Conceptos básicos de Ecodiseño 8

4. Cómo aplicar Ecodiseño en la empresa 12

5. Herramientas de Análisis Ambiental 13

1Estrategias de Ecodiseno 23

1. Introducción a las estrategias de Ecodiseño 24

2. Estrategias en la etapa de concepto de producto 25

3. Estrategias en la etapa de obtención de las materias y componentes 26

4. Estrategias en la etapa de producción 27

5. Estrategias en la etapa de distribución 28

6. Estrategias en la etapa de uso 29

7. Estrategias en la etapa de fin de vida 31

8. Ejemplos de acciones de Ecodiseño 32

2

Legislación de producto relacionada con Ecodiseno 55

1. Introducción 56

2. Legislación de producto según sectores 58

3. Política de Producto Integrada 62

4

Ecodiseno y sistemas de etiquetado ecológico 47

1. Las ecoetiquetas 48

2. Tipos de ecoetiquetas de producto 49

3. La norma de Ecodiseño UNE 150.301 54

3

Ejemplos de Ecodiseno 63

5Bibliografía 91

Anexo. Consideraciones básicas del diseno de piezas para inyección 73

1. Metodología 74

2. Reglas 76

6 Guía de Ecodiseño para el sector del plástico

1.1. ¿Qué significa Ecodiseno?

El concepto de Ecodiseño surge a principios de la década de los 90, a raíz del movimiento de algunos sectores de la Sociedad hacia un consumo de productos más respetuosos con el medio ambiente. Nace de la necesidad de minimizar los impactos ambientales potenciales del producto antes de que éstos se produzcan, cambiando de esta manera el modo tradicional de proceder en la industria, que se encargaba de evitar o reparar los daños ambientales una vez éstos ya estaban ocasionados (Solución End of Pipe). El Ecodiseño, se basa en el principio de prevención frente al de corrección.

A pesar de ser un concepto tan reciente, ha ido evolucionando e incorporándose a la sociedad actual, hasta considerarse hoy en día como una metodología.

A lo largo de este periodo, se han dado múltiples definiciones para el término en cuestión, una de las más aceptadas es:

“La integración de criterios ambientales en el diseño del producto con el fin de mejorar su comportamiento medioambiental a lo largo de todo su Ciclo de Vida”. 1

Esta nueva concepción en el desarrollo de un producto, se centra en la etapa de diseño, tal como su nombre indica, debido a que la mayor parte de los impactos ambientales de un producto quedan definidos desde el momento en que la idea de producto es concebida. Una vez el producto se materializa y sale al mercado, queda poco margen de actuación para prevenir los impactos ambientales que conlleva.

La Agencia Federal Alemana de Medio Ambiente estima que el 80% de los impactos ambientales de los productos se determinan durante la fase de diseño de los mismos. 2

El Ecodiseño, no modifica la estructura básica que se sigue en el desarrollo de nuevos productos, sino que la complementa y la adapta para integrar criterios ambientales que deben considerarse en la misma escala de prioridades en que son tenidas en cuenta otras especificaciones como: calidad, costes, funcionalidad, durabilidad, ergonomía, estética o seguridad, entre otras.

El objetivo esperado de la aplicación del Ecodiseño, es ir más allá del diseño de productos ecológicos e incluir en el desarrollo del producto, el diseño del sistema en el que será producido, consumido y eliminado, y así conseguir garantizar un Ciclo de Vida sostenible, a la vez que se mantiene o mejora su calidad.

1 Directiva 2005/32/CE. del Parlamento Europeo y del Consejo de 6 de julio 2005 por la que se instaura un marco para elestablecimientoderequisitosdediseñoecológicoaplicablesalosproductosqueutilizanenergía,DOCEserieLnº191,22julio2005.

2Rieradevall, J. Ecodiseño e Innovación [en línea] 2.008. [Fecha de consulta: 3 Noviembre 2.009] Disponible en: <http://ecoinnovacio.files.wordpress.com/2008/04/ecodiseno-y-innovacion-joan-rieradevall.pdf>

introducción 7

Oportunidades del Ecodiseno

Los principales beneficios que puede obtener de forma directa o indirecta la empresa que ecodiseña sus productos son, entre otros:

· Reducción del impacto ambiental de producto.

· Aumento de la calidad del producto, derivado del análisis detallado del mismo (incremento de durabilidad, posibilidad de reparación…).

· Cumplimiento de la legislación ambiental y anticipación a futuros cambios legislativos.

· Disminución de costes en la empresa, mediante la identificación de procesos ineficientes, menor consumo de recursos, productos con mayor valor, etc.

· Mejora de la imagen del producto y de la empresa y cumplimiento de las demandas de los clientes/usuarios.

· Acceso a nuevos mercados y consumidores ambientalmente más exigentes (relacionado con la compra verde pública y/o privada).

· Mejora del posicionamiento ante competidores.

· Potenciación del pensamiento innovador dentro de la empresa y, en general, de una nueva metodología sobre el producto.

· Creación de una nueva cultura de trabajo interdisciplinar.

1.2.


Conceptos básicos de Ecodiseno

A continuación se definen algunos conceptos básicos relacionados con Ecodiseño.

Aspecto ambiental. Se define como:

“Elemento de las actividades, productos o servicios de una organización, que puede interactuar con el medio ambiente”. 3

Los aspectos ambientales de un producto son aquellas entradas y salidas derivadas del mismo y vinculadas al medio ambiente. Los diferentes aspectos ambientales potenciales de un producto son, entre otros:

· Consumo de materiales

· Uso de sustancias peligrosas

· Consumo de energía

· Consumo de agua

· Emisiones atmosféricas

· Vertidos líquidos

· Residuos

· Contaminación del suelo

· Ruido

· Olores

La identificación y evaluación de estos aspectos durante todo el Ciclo de Vida del producto proporciona una idea global de la interacción del producto con el medio ambiente.

3UNE-ENISO14040.Gestiónmedioambiental.AnálisisdeCiclodeVida.Principiosymarcodereferencia.Madrid:AENOR (Diciembre2006).

1.3.

introducción 9

Impacto ambiental. Se define como:

“Cualquier cambio en el medio ambiente, ya sea adverso o beneficioso, como resultado total o parcial de los aspectos ambientales de una organización”. 4

Es decir, que un impacto ambiental es el efecto en el medio ambiente que se genera como consecuencia de un aspecto ambiental. El objetivo es identificar y actuar sobre los principales aspectos ambientales del producto para minimizar los impactos ambientales asociados.

Algunos de los impactos ambientales son:

· Disminución de recursos naturales

· Efecto invernadero

· Contaminación de suelos

· Lluvia ácida

Los conceptos aspecto ambiental e impacto ambiental están directamente relacionados. Por ejemplo, el aspecto ambiental principal de un electrodoméstico es el consumo de energía a lo largo de su vida, lo que deriva, entre otros, en el impacto ambiental, disminución de recursos naturales debido al consumo de fuentes de energía no renovables.

Ciclo de Vida. Se define como:

“Etapas consecutivas e interrelacionadas de un sistema del producto, desde la adquisición de materia prima o de su generación a partir de recursos naturales, hasta su disposición final”. 5

El Ciclo de Vida de un producto, comprende las siguientes etapas:

Obtención de las materias y componentes. Se considera la extracción de las materias primas, el acondicionamiento de éstas previo a su transformación y su consumo energético asociado.

Producción. Se tienen en cuenta los procesos de transformación a los que son sometidos los materiales y distintos componentes hasta la obtención del producto acabado.

4UNE-ENISO14001.Sistemasdegestiónambiental.Requisitosconorientaciónparasuuso.Madrid:AENOR(Noviembre 2004).


2

1


Distribución. Se incluyen todas las acciones relacionadas con el proceso de embalaje, distribución y comercialización, tanto del producto acabado como de las materias iniciales y componentes que darán lugar al producto final.

Uso. Comprende la vida útil del producto y su interacción con el resto de recursos auxiliares (consumibles, energía, mantenimiento….) que hacen posible que el producto en cuestión pueda realizar su función, así como su mantenimiento.

Fin de Vida. Son los diferentes escenarios de eliminación ante los que se encuentra un producto, una vez se ha agotado su vida útil para las funciones a las que estaba destinado. Los diferentes escenarios son los siguientes:

· Reutilización

· Valorización

· Depósito en vertedero

En la siguiente imagen se muestra el Ciclo de Vida de un producto, como un sistema circular (mediante la aplicación de Ecodiseño se potencia un Ciclo de Vida lo más cerrado posible).

EsquemadeCiclodeVidadeunproducto.Fuente:Elaboraciónpropia.

5

4

Obtención de las materias y componentes

Producción

DistribuciónUso

Fin de vida

Ciclo de Vida

3

introducción 11

Análisis de Ciclo de Vida (ACV). Se define como:

“Recopilación y evaluación de las entradas, las salidas y los impactos ambientales potenciales de un sistema del producto a través de su Ciclo de Vida”. 6

Con el Ecodiseño toma importancia el enfoque en la mejora del Ciclo de Vida del producto, para ello es necesario conocer cuáles van a ser los aspectos ambientales y en qué etapas se evidencian. Esta información detallada se obtiene a partir de la elaboración de un análisis de Ciclo de Vida, que muestra aquellos aspectos más críticos y las debilidades ambientales del producto a lo largo de toda su historia, “de la cuna a la tumba”. De esta manera, se crea el perfil ambiental del producto en sus primeras etapas y se establecen las prioridades ambientales a tener en cuenta con el objetivo que eliminen, minimicen o compensen impactos adversos.

En el presente capítulo se describen algunas herramientas que facilitan la aplicación de ACV en productos y servicios.

Unidad Funcional. Se define como:

“Desempeño cuantificado de un sistema del producto para su uso como unidad de referencia”. 7

Este concepto es fundamental a la hora de comparar dos alternativas de producto, ya que no se compara o analiza el producto físico en sí, sino la cantidad de recursos necesarios para realizar la función de estudio. Puede ser que dos unidades de producto cumplan la misma función pero varíen en temas de duración, cantidad de material utilizado…, por ello es importante definir exhaustivamente la Unidad Funcional de ambos.

Si por ejemplo se van a comparar dos embalajes (una caja de plástico con un volumen de 1 m3 y una caja de cartón con un volumen de 0,1 m3), la Unidad Funcional no es el embalaje en sí (1 caja de cada), si no el embalaje necesario para transportar, por ejemplo, 100 kg de producto. Cuando se vaya a realizar el inventario de información del producto, se deberá realizar en base a la Unidad Funcional definida; así en la etapa de consumo de materiales, la cantidad de recursos que serán necesarios de ambos embalajes para cumplir con dicha función.

6, 7UNE-ENISO14040.Gestiónmedioambiental.AnálisisdeCiclodeVida.Principiosymarcodereferencia.Madrid:AENOR (Diciembre2006).


Cómo aplicar Ecodiseno en la empresa

Si una empresa se plantea aplicar la metodología de Ecodiseño, se recomienda seguir los siguientes pasos:

Seleccionar un equipo de trabajo. Es recomendable formar un equipo de trabajo, donde los participantes tengan diferentes conocimientos del producto en cuestión y capacidad de decisión sobre el mismo. Por ello es preferible que el equipo seleccionado cuente con las siguientes características:

· Multidisciplinar

· Pequeño y organizado

· Con capacidad de decisión

Seleccionar el producto. El producto debe ser susceptible de cambiar su diseño. Además debe cumplir los factores de oportunidad de Ecodiseño que se plantea la empresa.

Análisis ambiental del producto. Una vez seleccionado el producto a diseñar o rediseñar se debe identificar su perfil ambiental y evaluar los potenciales aspectos ambientales del producto, siendo necesario decidir sobre cuáles de ellos se tiene la posibilidad de trabajar. Para ello, se han desarrollado una serie de Herramientas de Análisis Ambiental.

Ideas de mejora. Cuando se tiene decidido sobre qué aspectos ambientales se va a trabajar, se han de generar ideas de mejora. Para ello, existen unas propuestas de mejora ambiental conocidas como Estrategias de Ecodiseño, que ayudan al equipo a identificar posibles acciones de mejora en el producto.

Una vez seleccionadas, es recomendable valorar el grado de mejora en el producto con la futura aplicación de dichas ideas, en cuestiones de viabilidad técnica, económica, beneficios aportados al medio ambiente, aplicación al producto a corto, medio y largo plazo, etc.

Desarrollo del concepto elegido: En esta fase, se define el producto con los nuevos requisitos desarrollados en etapas anteriores en cuanto a requerimientos técnicos y ambientales, como componentes, dimensiones, procesos productivos, envase… obteniendo el boceto definitivo del producto.

2

3

4

5

1

1.4.

introducción 13

Herramientas de Análisis Ambiental

Existe una serie de herramientas de análisis ambiental cuya finalidad es identificar qué aspectos dentro de un producto tienen una incidencia ambiental mayor, con el fin de señalar cuáles pueden ser sus puntos de mejora, o bien comparar dos productos o dos opciones de diseño.

La gran mayoría de estas herramientas se basan en el Ciclo de Vida del producto, lo que proporciona una visión global de los aspectos ambientales del sistema/producto, evitando el posible traslado de impactos de una etapa a otra, cuando se toman decisiones de mejora.

La elección de una herramienta u otra depende de la tipología del producto, del objetivo del estudio y de la disponibilidad de datos, entre otros factores.

A continuación, se describen las herramientas de análisis ambiental que se consideran de mayor utilidad para diseñadores que traten de introducir criterios ambientales en el desarrollo de sus diseños. De todas ellas, la herramienta basada en Ecoindicadores, se considera la más práctica para diseñadores no familiarizados con la metodología de Ecodiseño y por tanto, se explica con un mayor detenimiento.

1.5.1. Matriz MET

¿Qué es?

Esta herramienta se basa en una matriz, que ofrece una visión general de las Entradas (Materiales y Energía) y Salidas (emisiones, vertidos, y residuos Tóxicos) que se producen en cada etapa del Ciclo de Vida del producto. Es decir, se enumeran (cualitativamente o cuantitativamente, según los datos que se tengan) los principales aspectos ambientales del producto en cada etapa.

1.5.


Objetivo

El objetivo principal es identificar las debilidades o prioridades ambientales sobre las que se ha de trabajar en el producto, cuando no se dispone de información muy precisa. Se utiliza para detectar a grandes rasgos los principales aspectos ambientales de un producto.

Cómo se aplica

Definir producto

Se ha de realizar una descripción básica del producto a lo largo de su Ciclo de Vida.

Recopilación de la información necesaria

La información necesaria son datos acerca de cantidad y/o toxicidad de materias consumidas y residuos, emisiones y vertidos generados en cada etapa del Ciclo de Vida, así como cantidad y/o tipo de energía consumida en el transporte y procesado del producto.

Los datos necesarios deben ser fáciles de obtener sin necesidad de realizar un análisis exhaustivo del producto.

Elaboración de la Matriz

Estos datos de tipo cuantitativo y/o cualitativo, se disponen sobre una matriz de doble entrada, donde se muestran en diferentes columnas los Materiales, Energía y Tóxicos, en relación con las diferentes filas donde se muestra cada etapa del Ciclo de Vida del producto.

a

b

c

EtapasEntradas Salidas

Materiales Energía Tóxicos

1. Obtención de las materias y componentes

2. Producción

3. Distribución

4. Uso

5. Fin de vida

EjemplodematrizdeMET.Fuente:Elaboraciónpropia.

introducción 15

Interpretación de los resultados

Una vez planteada la matriz MET, se pueden extraer conclusiones subjetivas que permiten la identificación de las principales debilidades ambientales del producto, y por tanto en qué etapas es prioritaria la consideración de criterios ambientales, sin necesidad de ser un experto en el tema.

A la hora de extraer conclusiones de la matriz, cabe destacar que el uso de materias de carácter tóxico y/o peligroso, así como el consumo de energía u otros consumibles auxiliares del producto durante su uso, serán aspectos a priorizar en la escala de valoración de las actuaciones de mejora.

1.5.2. Valoración Estratégica Ambiental (VEA)

¿Qué es?

Se trata de una herramienta que evalúa el grado de implantación o beneficio de las ideas de mejora ambiental propuestas en el producto en cada una de las etapas de su Ciclo de Vida.

Objetivo

El objetivo es seleccionar las estrategias de mejora ambiental que más beneficios aporten al desarrollo del nuevo producto, así como identificar en qué etapas tiene mayor grado de incidencia la mejora propuesta. Esta herramienta está pensada también para comunicar los resultados del análisis de una forma clara y sencilla, comprensible por parte de profesionales no expertos en el tema. También es útil en la comparación de un producto con otro de referencia.

Cómo se aplica

Identificación y selección de las estrategias de mejora potencialmente aplicables al producto.

Se debe decidir qué estrategias de mejora (el listado de estas estrategias se muestra en el siguiente capítulo) son potencialmente aplicables al producto de estudio.

Valoración de las estrategias seleccionadas.

Para cada estrategia seleccionada se valorará el grado de mejora que supone en cada etapa de Ciclo de Vida del producto (es recomendable la colaboración de trabajadores implicados en cada una de ellas). Esta valoración se realiza bajo

a

b

d


unos criterios definidos por el propio equipo de trabajo (por ejemplo mediante una valoración numérica del 1 al 10, siendo un 1 una valoración negativa, un 5 una valoración neutra y un 10 una valoración positiva).

Cuando se tengan valoradas todas las estrategias seleccionadas, se obtendrá un valor medio de ellas por cada etapa del Ciclo de Vida del producto.

Representación gráfica en un diagrama tipo “Tela de Araña” o “Rueda LIDS: Lifecycle Design Strategies”

Este diagrama se divide en 7 ejes que representan cada una de las estrategias de mejora en relación con las distintas etapas del Ciclo de Vida del producto.

En cada eje se marca el valor medio de las estrategias obtenido anteriormente. Una vez se tengan todas marcadas, se unen formando un área, que simboliza el impacto ambiental potencial del producto. Según la ponderación del ejemplo anterior, cuanto menor sea el área delimitada, mayor será el impacto causado y viceversa.

Una de las ventajas de esta representación en el diagrama, es que se pueden superponer en el diagrama las diferentes áreas de impacto de los productos o diferentes estrategias a comparar, facilitando la interpretación de los resultados.

c

EjemplodeusodeherramientaVEA.Fuente:DocumentometodológicoparalaaplicacióndelEcodiseñoalaspymes,AIMPLAS,CARTIFyFundaciónCECOT.

Rediseño=Nuevo Producto

Posibilidad de reciclaje

Optimización de Vida útil

Optimización en distribución

Producto Actual

Prioridades para el rediseño competitivo

Mejores técnicas de producción

Optimización de materias primas

Mejores materiales menos costo

Mejoras en la imajen del Producto 5 3

4

@

6 2

7 1

_

+

Nivel de Componentes del Producto

Nivel de Sistema del Producto

Nivel de Estructura del Producto

introducción 17

1.5.3. Ecoindicadores

¿Qué es?

Es una herramienta cuantitativa, basada en cálculos numéricos que expresan los impactos ambientales potenciales de un producto, identificando qué aspectos son los más críticos y en qué etapas están presentes.

Los ecoindicadores son tablas de valores numéricos basados en criterios científicos ampliamente aceptados. El más conocido es el Eco-indicador´99.

Objetivo

El objetivo principal de esta herramienta es conocer la carga ambiental asociada a un producto de una manera objetiva, a través de unos resultados numéricos de fácil interpretación, sin necesidad de ser experto en la materia.

Permite tanto la evaluación de un único producto, comparando fácilmente cambios en el diseño, como la comparación entre varios tipos de producto, siempre y cuando se defina una misma Unidad Funcional.

Cómo se aplica

Definición del producto

Se ha de realizar una descripción exhaustiva del producto a lo largo de su Ciclo de Vida, así como definir la Unidad Funcional sobre la cual se va a trabajar.

Recopilación de datos del producto

Una vez definido el Ciclo de Vida del producto, se habrá de recopilar toda la información posible, en cuanto a tipo de materiales y cantidades, tipo de procesos productivos, energía consumida, tipo de transporte utilizado, distancia recorrida, envase y embalaje, consumibles necesarios para su uso, escenarios de eliminación. Todos estos datos se relacionarán con la Unidad Funcional definida.

Realización de los cálculos

La elección de una base de datos u otra irá en función de las necesidades requeridas del producto y de los datos obtenidos en el inventario, principalmente.

Una base de datos como la del Eco-indicador’99 incluye, entre otros, valores aso-ciados a materiales, procesos productivos, y escenarios de eliminación específicos de materiales plásticos, así como valores para medios de transporte, consumo de

a

b

c


energía, envase… Los ecoindicadores se miden en milipuntos/kg para materiales y procesado, milipuntos/kWh para energía, milipuntos/km tonelada para transporte, milipuntos/kg para residuos.

Una vez seleccionada la base de datos, el proceso de cálculo es sencillo; consiste en multiplicar cada dato obtenido en el inventario del producto, por su ecoindicador correspondiente.

Cuanto mayor es el valor obtenido, mayor es el impacto, aunque el valor como tal no es relevante, sino que sirve principalmente para comparar varias opciones.

Es posible que algunos de los datos necesarios no estén disponibles, por lo que, en esos casos, habrá que considerar estimaciones de los mismos, que en ocasiones puede suponer un importante trabajo.

Interpretación de los resultados

La suma de los valores obtenidos en cada etapa del Ciclo de Vida, será el valor de impacto potencial asociado al producto estudiado. Esto ayudará a seleccionar la opción de producto con menor impacto ambiental asociado, o decidir en qué etapas se han de centrar las acciones de mejora.

Hay que tener en cuenta que cada base de datos responde a la realidad de la región o el país donde se haya desarrollado, pudiendo ser una realidad distinta de una zona a otra.

Valoración del aspecto cantidad ecoindicador asociado

d

Ejemplo:

Se va a analizar, la fabricación de botellas de PET de 50 cl de volumen, capaces de envasar 1.000 litros de agua (Unidad Funcional).

Cada botella de 50 cl, tiene un cuerpo de 5 g de PET, con un tapón de polipropileno de 1´7 g. Las materias primas recorren una distancia de 50 km por transporte en carretera (camión 16 t), hasta la fábrica donde se transforman.

La transformación de los materiales destinados a contener el agua embotellada, se realiza en el mismo emplazamiento donde tiene lugar el envasado.

introducción 19

Cantidad Eco-indicador Resultado

Materiales: Tipo y cantidad (kg) de materiales.

PET (cuerpo) 10 kg 390 3.900

Polipropileno (tapón) 3,4 kg 330 1.122

Total Materiales 5.022

Procesos: Tipo de proceso productivo por kg de material.

Inyección de PET 10 kg 21 210

Inyección de PP 3,4 kg 21 71,4

Total Procesado 281,4

Transporte: Tipo de transporte y distancia recorrida en km.

Camión 16 t 50 km 0,03* 1,5

Total Transporte 1,5

Uso: Tipo de energía consumida y otros materiales consumibles.

(No aplica) ---

Total Uso 0

Fin de Vida: Posibles escenarios de gestión del producto como residuo.

Reciclado de PET 10 kg -240 -2.400

Reciclado de PP 3,4 kg -210 -714

Total Eliminación - 3.114

TOTAL 2.190,9

*Valorproporcionalalacapacidadocupadadelcamión.


1.5.4. Herramienta ACV

¿Qué es?Esta herramienta, basada en la metodología ACV, es la más precisa y evolucionada en el análisis ambiental de producto hoy en día. Las bases de datos que emplea son de tipo ecoindicador.

Consiste en una evaluación objetiva que prioriza los aspectos ambientales de un producto y sus potenciales impactos ambientales asociados dentro de un sistema lo más real posible, mediante programas informáticos desarrollados específicamente para ello, con diferente extensión, calidad de datos y coste económico.

La norma UNE-EN ISO 14.0408 detalla los requisitos para efectuar un ACV.

ObjetivoEl objetivo de esta herramienta es identificar, cuantificar, interpretar y evaluar los impactos ambientales de un producto, bajo una visión global y dividida por cada etapa de su Ciclo de Vida.

Es una herramienta que permite visualizar los principales aspectos ambientales del producto de manera gráfica identificando puntos de mejora, así como comparar diferentes alternativas de producto.

Cómo se aplica

Normalmente los pasos a seguir para aplicar esta herramienta son:

Definición de objetivos y alcance del estudio

En esta fase se define el propósito del estudio, los límites del sistema (qué se va a incluir y qué no), y la Unidad Funcional.

Elección del Software ACV

La elección de un software u otro irá en función del coste económico, de la complejidad de uso, de la complejidad de la bases de datos, etc.

En la actualidad no existe una base de datos aceptada internacionalmente, es importante a la hora de comparar dos productos, que se haga el estudio con la misma base de datos.

Algunos de los softwares ACV presentes en el mercado son: Eco-it, EcoPRo, EcoScan, GaBi, SimaPro o TEAM, entre otros.


a

b

introducción 21

Análisis de Inventario

Consiste en la obtención de datos minuciosos, de manera que queden identificadas y cuantificadas todas las entradas y salidas del sistema/producto, como consumo de recursos (materias primas, agua, energía…), las emisiones al aire, agua, suelo, etc.

El proceso de recopilación de datos es el aspecto más costoso en el uso de esta herramienta.

Una vez se tienen los datos, se introducirán en el software seleccionado.

Evaluación del impacto

El programa realizará los cálculos necesarios y ponderará los impactos ambientales obtenidos, para ofrecer una información que sea comparable.

Interpretación del resultado

La exactitud y veracidad de los resultados depende de la calidad de los datos utilizados en el estudio, así como de los límites del sistema y de las aproximaciones empleadas.

El programa proporcionará unos datos numéricos y unas gráficas que muestran cuáles son los principales impactos del producto y en qué etapas están presentes.

d

e

c

EjemploderesultadográficoprocedentedeunanálisisdeCiclodeVida.Fuente:ProyectoPolyCond,AIMPLAS.

%

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Eutrophication (CML)Energy non renewable, fossil (CED)

Global warming GWP100 (IPCC)

Acidification (CML) VOCs

Housing PolyCond 9104; recycling & MSWI


Housing PC/ABS, coated 8% Ni paint 10 microns; MSWI



1.5.5. Comparación de distintas herramientas ambientales

A continuación se muestra una tabla comparativa de las diferentes herramientas descritas anteriormente, en función de criterios prácticos a la hora de elegir una de ellas.

Comparacióndelasdistintasherramientasambientales.Fuente:Elaboraciónpropia.

Faci

lidad d

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MET ALTA BAJO BAJO MEDIA BAJA

VEA ALTA BAJO MEDIO MEDIA BAJA

Ecoindicadores ALTA BAJO MEDIO ALTA MEDIA

ACV BAJA ALTO ALTO BAJA ALTA


2.1. Introducción a las estrategias de Ecodiseno

La identificación de puntos de mejora y consideraciones ambientales detectadas en el análisis ambiental de un producto, deben traducirse en acciones concretas de mejora.

Cualquier acción de mejora se puede clasificar en, al menos, una de las ocho estrategias de Ecodiseño definidas y que se describen en los siguientes puntos.

Etapas Ciclo de Vida Estrategias

--- 1. Mejorar el concepto del producto

Obtención de las materias y componentes

2. Selección de materiales de bajo impacto

3. Reducción del uso de materiales

Producción 4. Optimización de las técnicas de producción

Distribución 5. Optimización del sistema de distribución

Uso

6. Reducción del impacto durante el uso

7. Incremento de la vida útil del producto

Fin de vida 8. Optimización al final de la vida útil del producto

EstrategiasdeEcodiseño.Fuente:Elaboraciónpropia.

Todas las estrategias salvo la primera (mejorar el concepto del producto) se relacionan directamente con el Ciclo de Vida del producto.

Estrategias de Ecodiseño 25

2.2. Estrategias en la etapa de concepto de producto

Tal como se ha indicado anteriormente, la etapa de “concepto de producto” es previa al propio Ciclo de Vida.

Hay que destacar una estrategia de Ecodiseño relacionada con esta etapa: Mejorar el concepto de producto.

2.2.1. Mejorar el concepto del producto: Estrategia 1

Esta estrategia no se centra en el producto físico en sí, sino en la función que cumple el mismo. Poniendo en debate el concepto del producto y las necesidades que satisface, se puede llegar a conseguir nuevos productos más sostenibles e innovadores que cumplan con la misma función e incluso aporten nuevas soluciones a las necesidades del usuario.

El objetivo ideal de esta estrategia es sustituir productos por servicios, ofreciendo a las empresas la oportunidad de cambio con el acceso a nuevos negocios. Cuando esto no sea posible, se trata de optimizar al máximo la función del producto.

Algunas de las acciones encaminadas a la mejora del producto en esta estrategia son:

· Desmaterialización. Reemplazar algunos componentes o el propio producto por un sustituto inmaterial que cumpla la misma función.

· Multifunción: integrar dos o más funciones en un solo producto. Utilizar la misma cantidad de recursos, para dotar de más funciones al producto.

El correo electrónico es un claro ejemplo de esta estrategia, puesto que sustituye al fax no siendo necesario un consumo de papel y tinta o tóner y no generando residuos relacionados.


2.3. Estrategias en la etapa de obtención de las materias y componentesEn esta etapa se diferencian dos estrategias: una orientada a reducir el impacto ambiental de los materiales utilizados y otra encaminada a reducir la cantidad recursos consumidos.

2.3.1. Selección de materiales de bajo impacto: Estrategia 2Esta estrategia se centra en el tipo de materiales utilizados en el producto.

El objetivo es seleccionar los materiales que menor impacto tengan en el medio ambiente.


· Evitar el uso de materiales o sustancias tóxicas y peligrosas.

· Disminuir los tratamientos superficiales.

· Usar materiales renovables.

· Usar materiales reciclados y/o reciclables.

· Usar materiales con impacto social positivo, como por ejemplo aquellos que fomenten la generación de ingresos locales.

2.3.2. Reducción del uso de materiales: Estrategia 3El objetivo de esta estrategia es diseñar y desarrollar productos con el mínimo posible de recursos necesarios, manteniendo o mejorando los niveles de calidad del mismo.

Dentro de esta estrategia cabe destacar las siguientes acciones:

· Evitar el sobredimensionamiento del producto.

· Disminuir el grosor de la pieza, compensando sus propiedades finales con ciertos refuerzos.

· Usar materiales más ligeros. Una opción muy interesante en materiales plásticos es la espumación de los mismos, lo que permite un aligeramiento de la pieza (este aspecto se desarrollará en la acción 5 de este capítulo).


2.4. Estrategias en la etapa de producción

La etapa de producción es la que en principio tiene más impactos ambientales perceptibles. En esta estrategia se tienen en cuenta todos aquellos procesos de producción que consumen grandes cantidades de energía o aquellos que sean potencialmente más contaminantes.

Es una de las etapas donde el diseñador tiene menos capacidad de acción, aunque puede recomendar, respecto a técnicas de producción alternativas, si el producto está pensado para ellas.

2.4.1. Optimización del proceso de producción: Estrategia 4

El objetivo es conseguir procesos de producción más eficiente y/o de menor impacto ambiental, es lo que se conoce como Producción Limpia.

Algunas acciones relacionadas con esta estrategia son:

· Reducir el número de etapas productivas, por ejemplo eliminando la necesidad de un tratamiento superficial al producto.

· Optar por fuentes de energías renovables o más limpias en el procesado, reduciendo en la medida de lo posible el uso de combustibles fósiles.

· Elegir procesos de producción más eficientes, es decir, con menor producción de residuos, menos emisiones, mayor aprovechamiento de las materias primas, etc. En la actualidad, en el sector de transformación del plástico todavía no están reconocidas las MTD (Mejores Técnicas Disponibles).

· Formar y concienciar al personal para realizar un uso energético responsable.

· Reintroducir los residuos de producción en el proceso productivo, es decir reciclar “in situ” los residuos de producción.


2.5. Estrategias en la etapa de distribución

La etapa de distribución hace referencia a todo lo relacionado con el transporte del producto a lo largo de su Ciclo de Vida, incluyendo el transporte de las materias primas hasta el centro de transformación, así como el del producto acabado hasta el usuario final.

Se ha de tener en cuenta el tipo de transporte, la logística y el envase y/o embalaje del producto. Estos últimos habrán de considerarse con su propio Ciclo de Vida. El campo de acción del diseñador en las actuaciones referidas a esta etapa es escaso, debido a la globalización actual de los bienes de consumo; su contribución principalmente se centrará en la mejora de los envases y embalajes asociados al producto.

2.5.1. Optimización del sistema de distribución: Estrategia 5

El objetivo de la estrategia es transportar/distribuir los productos de la manera más eficiente posible.


· Reducir el envase/embalaje; pensando en la reutilización, siempre que sea posible.

· Seleccionar sistemas de transporte eficientes. El transporte aéreo es el de mayor impacto ambiental.

· Transportar el producto plegado.

· Diseñar un producto apilable, reduciendo así su volumen total en el transporte.


2.6. Estrategias en la etapa de uso

Esta etapa se centra en el uso del producto por parte del consumidor.

Es necesario diferenciar los productos “pasivos” de los “activos”. Los productos “pasivos” son aquellos que no necesitan recursos consumibles auxiliares para su empleo (agua, energía, otros materiales…), frente a los productos “activos” que sí van a requerir de los mismos durante toda su vida útil. Para ambos tipos de productos se han de considerar las tareas de mantenimiento.

Los productos “activos” se caracterizan porque el 90% del impacto en su Ciclo de Vida se originará en la etapa de uso, por ello el diseñador, en este caso, debe centrar su esfuerzo en la reducción de los impactos asociados a esta etapa.

2.6.1. Reducción del impacto durante el uso: Estrategia 6

El objetivo de esta estrategia, como su propio nombre indica, es reducir el impacto de los productos a lo largo de su vida útil.

Algunas acciones relacionadas con esta estrategia son:

· Minimizar la necesidad de consumibles auxiliares o que éstos sean reutilizables.

· Usar consumibles más eficaces/eficientes.

· Instalar dispositivos de ahorro de agua y energía, baterías recargables, etc.

· Optimizar el aislamiento del producto para evitar pérdidas energéticas.


2.6.2. Incremento de la vida útil del producto: Estrategia 7

El objetivo de la estrategia es satisfacer las necesidades del usuario durante un mayor periodo de tiempo, tanto a nivel técnico como estético, evitando la necesidad de reemplazar frecuentemente el producto.

Algunas acciones que se engloban dentro de esta estrategia son:

· Aumentar la durabilidad, por ejemplo mediante la eliminación de puntos débiles.

· Facilitar el mantenimiento y la reparación, proporcionando una buena información de las necesidades de mantenimiento, facilitando el acceso a piezas que puedan ser recambiadas o reparadas.

· Diseñar piezas o uniones estándar.

· Estructura modular, permitiendo que se pueda actualizar el producto a las distintas necesidades del usuario con el tiempo.

· Realizar un diseño clásico, para que no pase de moda el producto, importante para productos de vida media-larga.


2.7. Estrategias en la etapa de fin de vida

Esta etapa es la última del Ciclo de Vida y hace referencia al producto cuando se convierte en residuo.

2.7.1. Optimización al final de su vida útil: Estrategia 8

El objetivo de esta estrategia es realizar un diseño del producto de manera que se asegure una gestión adecuada de los residuos, con la finalidad de valorizar la totalidad o la mayor parte del producto.

Los diferentes escenarios de eliminación que se pueden dar, son:

· Reutilización.

· Compostaje/biometanización.

· Reciclado mecánico.

· Reciclado químico.

· Incineración con recuperación de energía.

· Depósito en vertedero.

Se debe evitar, en la medida de lo posible que el residuo sea depositado en vertedero, puesto que en principio ésta es la opción ambientalmente menos deseable.


2.8. Ejemplos de acciones de Ecodiseno

Una vez expuestas algunas acciones posibles para la mejora del desempeño ambiental del producto, la elección de una u otra dependerá de otras consideraciones como la viabilidad técnica, la viabilidad económica, la disponibilidad en el mercado de los materiales, entre otras.

A continuación se muestran 12 fichas de acciones concretas para la incorporación de criterios ambientales en el diseño y desarrollo de productos plásticos.

Dentro de esta estrategia cabe destacar las siguientes acciones:

· Favorecer la reutilización del producto, para el mismo uso inicial o bien para productos con diferentes funciones a las iniciales, diseñando el producto de manera que no pierda características técnicas y alargando la vida útil de los materiales.

· Facilitar el reciclado de los materiales y componentes, mediante el desensamblaje del producto en sus distintos materiales, la localización y fácil extracción de aquellos materiales tóxicos y peligrosos, la identificación de diferentes tipos de materiales, etc. Siempre, se deberá tener en cuenta la existencia de canales de recuperación para dichos materiales.

· Seleccionar materiales compostables, para la posterior valorización de sus residuos en compost o abono.

· Usar materiales para los que la valorización energética sea posible (alto poder calorífico). Este aspecto es muy importante, sobretodo cuando otras opciones (compostaje, reutilización y reciclado) no sean viables.


Acción 1: Utilización de materiales reciclados

Descripción

Este tipo de material, procede del reciclado mecánico de un residuo plástico.

Se pueden distinguir dos tipos de residuos de los que se puede obtener un plástico reciclado:

- Residuo plástico post-consumo: Es el que procede de un producto que ya ha sido usado.

- Residuo plástico pre-consumo o retal limpio. Es el que procede de un resto de producción, un recorte o un producto que no ha alcanzado la calidad deseada, pero que en ningún caso ha sido usado.

El segundo caso es el más fácil de reciclar.

En el desarrollo de un producto plástico con material reciclado, se puede optar por incluir un 100% del mismo, o bien distintos porcentajes de ma-terial reciclado con material virgen. La decisión sobre el porcentaje final dependerá en gran medida de las especificaciones técnicas requeridas al producto final.

Tipo de producto al que se aplica

Todo tipo de productos que incluyan materiales termoplásticos en su composición.

Beneficios ambientales

Reducción del consumo de materias primas vírgenes (la gran mayoría procedentes de recursos no renovables).

Reducción de la cantidad de residuos generados a tratar por otras vías (frente a depósito en vertedero).

Ahorro energético relacionado con la no-producción de materiales vír-genes.

Barreras

No existen mercados consolidados de material reciclado para todos los diferentes tipos de materiales plásticos que existen.

En productos que requieran altas prestaciones técnicas, la incorporación de material plástico reciclado puede suponer una complejidad en la formulación de la composición del material con el fin de que estas especificaciones no se vean afectadas (empleo de aditivos, nuevas formulaciones, porcentajes de material virgen).

Existe legislación/normativa que prohíbe el uso de estos materiales en algunas aplicaciones (por ejemplo en el marcado de tuberías a presión) o alguna limitación en su uso (por ejemplo el requerimiento de autorización de planta recicladora para el uso de material reciclado en contacto con alimentos).

Oportunidades

Reducción de costes de materia prima, frente al uso de materia virgen.

Comunicación del uso de material reciclado relacionado con ecoetiquetas específicas (menor impacto ambiental).

Incorporación a nuevos mercados/clientes más respetuosos con el medio ambiente (compra verde).


Acción 2: empleo de materiales biodegradables

Descripción

Los materiales biodegradables son plásticos que se degradan por la acción de los microorganismos como bacterias u hongos, dando como producto de degradación un abono o compost.

Según la legislación, un material es biodegradable cuando se da una degradación de un 90% en un periodo de tiempo inferior a 6 meses.

Estos materiales pueden ser de origen natural (sintetizados a partir de recursos renovables como el almidón, la celulosa o los polihidroxialca-noatos –PHA-) o de origen sintético (sintetizados industrialmente, como es el caso del ácido poliláctico –PLA- o el alcohol polivinílico).

La valorización de estos plásticos debe hacerse en una planta adecuada para este fin, donde se darán unas determinadas condiciones de temperatura y humedad necesarias para la degradación biológica de los mismos.

Los productos de descomposición dependerán de dichas condiciones:

- En presencia de oxígeno, dará lugar a dióxido de carbono, agua, sales minerales y compost.

- En ausencia de oxígeno, dará lugar a metano, sales minerales y compost.


Productos plásticos, preferiblemente con un Ciclo de Vida corto; puede ser muy importante en aplicaciones agrícolas.


Consumo de materias primas renovables, en algunos casos.

Reducción de la cantidad de residuos generados a tratar por otras vías (frente a depósito en vertedero).

Durante su valorización se produce compost, que servirá como abono para crecimiento de plantas y cultivos.

Barreras

En la actualidad el coste de estos materiales es superior a los materiales tradicionales.

En algunos casos es necesario realizar cambios en los procesos de trans-formación.

Actualmente hay una baja producción de estos materiales.

No existe un sistema de gestión integrado para estos materiales, des-conociéndose su efecto en otros procesos de valorización, como es el reciclado.

Oportunidades

Comunicación del uso de material biodegradable relacionado con ecoeti-quetas específicas (menor impacto ambiental).



Acción 3: Uso de retardantes a la llama no halogenados

Descripción

Los retardantes a la llama son aditivos empleados en la formulación de los materiales plásticos que inhiben, retardan o suprimen el proceso de combustión, pudiendo afectar también al goteo y a la emisión de humos.

Según el plástico que se trate y el tipo de fuego que esté presente, pueden actuar en una o más etapas del proceso de combustión (calentamiento, descomposición, ignición, propagación de llama y desarrollo del humo). Su actuación puede ser física, química o mixta.

Los retardantes a la llama, en principio más efectivos (mejor efecto con la menor cantidad) son los halogenados (por ejemplo tetrabromobifenol -TBBPA-, hexabromociclodecano –HBCD-, éter polibromado difenil –PBDE-, bifenil polibromado –PBB-), sin embargo su toxicidad ha hecho que deban ser sustituidos por otras sustancias no halogenadas, como trióxido de aluminio o de magnesio, polifosfato de amonio, fósforo rojo, cianurato de melamina u otros aditivos basados principalmente en nitrógeno y fósforo.


Productos basados en materiales plásticos que por sus características de uso deben emplear retardantes a la llama para mejorar su comportamiento frente al fuego. Muy importante en los sectores eléctrico-electrónico, construcción o transporte.


Disminuye el uso de materiales peligrosos (minimización de toxicidad) y que afectan a la capa de ozono.

Durante su reciclado se disminuye la emisión de sustancias tóxicas, de tipo dioxinas.

Barreras

Normalmente se necesita añadir una mayor cantidad de retardantes de llama no halogenados en comparación con los halogenados, para conseguir un mismo comportamiento ante el fuego; siendo en algunos casos una sustitución no efectiva.

Los precios de estos aditivos para alcanzar las mismas especificaciones son en general más elevados que sus homólogos halogenados.

Puede darse una modificación de las propiedades finales del producto a consecuencia de la mayor cantidad de aditivo, lo que se puede corregir con un cambio en la formulación del material.

Oportunidades

Cumplimiento de la legislación ambiental actual (sector eléctrico elec-trónico) y futura.

Es uno de los requisitos que establecen muchas ecoetiquetas.



Acción 4: Diseno de refuerzos con menor espesor total

Descripción

Con esta acción se consigue mantener unas especificaciones técnicas (rigidez, dureza, o flexibilidad) sin necesidad de sobredimensionar la pieza, es decir, consiguiendo un menor espesor de la misma.

A continuación se muestran diferentes tipos de enervaduras utilizadas en diseño de materiales plásticos.


Todo tipo de productos que incluyan materiales plásticos en su compo-sición.


Reducción de la cantidad de materias primas consumidas.

Reducción del consumo energético y/o combustible en el transporte como consecuencia de la disminución en el peso de la pieza.

Barreras

El uso de enervaduras en la pieza se puede ver enfrentado con las características estéticas de la misma.

Requiere un mayor esfuerzo en el diseño estructural de la pieza.

Oportunidades

Disminución de los costes de la pieza.


Diseño estándar Nervios de caja

Nervios rigidizadores Doble pared con nervios de tachuela


Acción 5: Utilización de plástico espumado

Descripción

El espumado de materiales plásticos consiste en la disminución de la densidad aparente de un material, mediante la creación de cavidades de pequeño y medio tamaño en el material de origen.

Existen diferentes agentes espumantes, tanto físicos como químicos, que generan un vapor o gas que ocupa inicialmente un volumen en el plástico mientras éste se solidifica. Este vapor o gas, posteriormente, sale del producto plástico, dando lugar a cavidades o agujeros en la pieza.

Se obtiene un producto con una gran relación volumen/masa, lo que supone una mayor ligereza en la pieza producida.


Todo tipo de productos y/o piezas que requieran una alta ligereza (alto volumen, bajo peso).

Puede ser muy interesante para aquellas piezas que hagan una función de relleno.



Reducción del consumo energético y/o de combustible en el transporte como consecuencia de la disminución en el peso de la pieza.

Barreras

Se necesita un proceso de espumación y el uso de agentes espumantes (algunos presentan toxicidad).

No todos los materiales pueden ser espumados.

Durante la espumación, la pieza final pierde propiedades físico-mecánicas.

Oportunidades

Disminuye los costes de la pieza, debido al menor consumo de materias primas.



Acción 6: Uso de monomateriales

Descripción

Con el objeto de mejorar la reciclabilidad del producto, esta acción con-siste en diseñar productos que solamente empleen un material plástico.

Se debe seleccionar un material que cumpla con todas las características técnicas del producto final.




Favorece la reciclabilidad del producto, lo que se traduce en un mayor aprovechamiento de los recursos existentes y una reducción de los impactos asociados al depósito en vertedero.

Barreras

Un solo material puede no cumplir las especificaciones técnicas reque-ridas por la pieza.

En algunos casos, para cumplir especificaciones técnicas, puede ser necesario aumentar el grosor de la pieza; es decir, usar mayor cantidad de materia prima, lo que encarecería el coste de la pieza final.

Oportunidades

Posibilidad de ecoetiquetado tipo II (reciclabilidad). Comunicación de dicha ecoetiqueta, de un menor impacto ambiental.



Acción 7: Empleo de materiales plásticos compatibles

Descripción

Esta acción está muy relacionada con la ACCION 6. En el caso de que por especificaciones técnicas no se pueda emplear un solo material, se estudiará el uso de materiales compatibles.

Estos materiales se caracterizan porque se pueden transformar de forma conjunta, sin tener una pérdida significativa de propiedades.

En la siguiente tabla se muestra la compatibilidad entre distintos tipos de materiales plásticos:

La compatibidad entre materiales plásticos es pequeña, pero puede aumentarse mediante el uso de agentes compatibilizantes. Esta com-patibilización se hace necesaria en el reciclado conjunto de diferentes materiales.




Favorece la reciclabilidad del producto, lo que se traduce en una reduc-ción de los residuos generados y en un aprovechamiento de los recursos existentes.

Durante el reciclado es donde se van a emplear los agentes compatibi-lizantes.

Barreras

Encontrar materiales que cumplan con las características finales desea-das y que a la vez sean compatibles entre sí.

Existen pocos materiales plásticos compatibles entre sí, el uso de agentes compatibilizantes encarece el reciclado de estos materiales.

Oportunidades

Posibilidad de ecoetiquetado tipo II (reciclabilidad). Comunicación de dicha ecoetiqueta, de un menor impacto ambiental.


ABS PA PC HDPE LDPE PET PMMA POM PP PS PVC SAN

ABS 5

PA 0 5

PC 4 0 5

HDPE 0 0 0 5

LDPE 0 0 0 0 5

PET 1 1 5 0 0 5

PMMA 5 0 5 1 0 0 5

POM 1 0 0 0 0 0 1 5

PP 0 0 0 0 0 0 0 0 5

PS 0 1 0 0 0 1 2 0 0 5

PVC 3 0 1 0 0 0 5 0 0 0 5

SAN 5 0 4 0 0 0 5 0 0 0 4 5

Escaladecompatibilidad:0Incompatible;5TotalmenteCompatible.


Acción 8: Marcado de los materiales plásticos

Descripción

La identificación o marcado de materiales plásticos se hace para conocer el material con el que está fabricada una pieza o producto y facilitar su desmontaje y reciclado posterior.

En general, hay dos sistemas de marcados reconocidos:

- Según la norma UNE-EN ISO 11.469. “Identificación genérica y marcado de productos plásticos”. Se usan las abreviaturas normalizadas de los polímeros entre los signos de puntuación “<” y “>”; como por ejemplo >ABS< o > PC+ABS <.

- Según el sistema de identificación americano SPI (Society of Plastics Industry). Es el que se emplea en el sector de envase. El plástico se identifica según un número, tal como se muestra en la siguiente tabla, que en la mayoría de los casos va dentro del triángulo de Moebius y acompañado con la abreviatura del nombre del plástico. Sólo se representan los polímeros clásicos de envase (PET, HDPE, PVC, LDPE, PP, y PS), el resto se engloba, junto con las mezclas, en el epígrafe otros.

En el sector automoción es obligatorio el marcado de piezas plásticas con peso superior a 100 g, en el resto de sectores no es obligatorio, aunque en la mayoría de los casos se recomienda.

En ecoetiquetado, el marcado se suele hacer a piezas superiores a 25 ó 50 g, según la ecoetiqueta concreta.

El marcado de la pieza normalmente se realiza en el propio proceso de moldeo (incluyendo el símbolo en el propio molde de forma fija o móvil) o mediante un proceso posterior de pintado o impresión.




Posibilita la identificación y posterior separación de residuos por materiales, facilitando el reciclado del producto, lo que se traduce en un mejor aprovechamiento de los recursos existentes.

Barreras El marcado puede suponer un coste inicial.

Oportunidades

Cumplimiento de la legislación actual (automoción) y adelantarse a la futura.

Es uno de los requisitos que establecen muchas ecoetiquetas.


Código Polímero

1 PET

2 HDPE

3 PVC

4 LDPE

5 PP

6 PS

7 Otros


Acción 9: Reducción de los elementos superfluos

Descripción

Esta acción se basa en reducir de la pieza o producto aquellas partes que sean superfluas; es decir, eliminar aquellas que no tenga una función definida.

Supone una simplificación del diseño, con estructuras más sencillas.

En muchos casos implica eliminación de piezas del producto final y la modificación de otros elementos. Por ejemplo, se puede eliminar una etiqueta de un producto si la impresión se hace directamente en el envase principal.

Esta acción es muy importante en los envases y embalajes donde la eliminación de elementos superfluos que no aportan nada a la protección del producto envasado suponen una mejora.


Todo tipo de productos basados en materiales plásticos.


Reducción de la cantidad de materias primas empleadas.

Disminución del consumo energético.

Reducción de la cantidad de residuos generados tras el uso del producto.

Mediante la eliminación de ciertos elementos se puede aumentar la reciclabilidad del producto final.

BarrerasRequerimientos específicos.

Requerimientos del cliente.

Oportunidades

Reducción del coste del producto.



Acción 10: Estructura modular para un fácil desensamblaje

Descripción

Las uniones entre los diferentes componentes del producto se han de diseñar de manera que éstas puedan ser separadas fácilmente, evitando al máximo el uso de adhesivos u otros productos que interfieran en el desensamblaje del producto en sus distintos materiales.

También se ha de evitar crear la necesidad de herramientas especiales que permitan el desarme del producto.

Es importante diseñar el producto de forma modular para que las partes técnicamente o estéticamente anticuadas puedan ser renovadas.

Esto facilita el mantenimiento del producto y su adaptación a las necesidades del usuario, consiguiendo alargar su vida útil.


Todo tipo de productos que incluyan diferentes tipos de materiales plásticos en su composición.


Reduce el consumo de materias destinadas para la fabricación de nuevos productos.

Facilita el reciclado del producto, lo que se traduce en una reducción de la eliminación de los residuos por depósito en vertedero.

BarrerasDificultades de uniones fuertes en determinadas piezas con altos requerimientos técnicos.

OportunidadesIncorporación a nuevos mercados/clientes más respetuosos con el medio ambiente (compra verde).


Acción 11: Procesado en molde cerrado

Descripción

Esta acción se centra en el uso de molde cerrado en el moldeo de materiales termoestables.

Existen diferentes procesos que contemplan este tipo de acción, los más destacables son RTM e infusión.

Se consigue una mayor proporción fibra/resina, lo que permite una reducción de espesores de la pieza.


Productos realizados con plásticos termoestables.


Reducción de las emisiones ambientales y laborales de compuestos orgánicos volátiles.


Reducción del consumo de combustibles y emisiones atmosféricas rela-cionadas con el transporte de la pieza y su disminución de peso.

Barreras

Cambio en el proceso productivo.

Inversión en nuevos moldes para la realización de las piezas.

Necesidad de formación del personal implicado en la fabricación del producto.

Oportunidades

Facilita el cumplimiento legal de niveles de emisión ambiental y laboral.

Supone una reducción de costes a medio plazo por la reducción de espesores de las piezas producidas (reducción de materias primas).



Acción 12: Productos apilables

Descripción

Esta acción se basa en la posibilidad de apilar un producto y su importan-cia en el transporte y almacenaje.

Se deben favorecer diseños de tipo cónico que supone reducir de una forma efectiva el volumen de un determinado número de productos al introducirse unos en otros. Esta acción supone un aumento de la relación número de productos/unidad de transporte.

Este aspecto es básico en el sector del plástico, donde en la mayoría de los casos el límite en el transporte es el volumen y no el peso.


Cualquier producto de consumo.


Reducción de los materiales de envase y embalaje.

Reducción del consumo de combustibles fósiles y de las emisiones atmosféricas relacionadas, puesto que se optimiza el transporte (más productos en un mismo transporte).

Barreras

Limitación de las formas del producto en el diseño.

En ocasiones es necesario añadir agentes de slip o de deslizamiento para facilitar posteriormente su desapilamiento.

Oportunidades

Reducción de costes en el transporte (en un mismo transporte se pueden distribuir más piezas).

Disminución de costes en el envase/embalaje asociado.

Menor coste asociado con el almacenaje de los productos (menor volu-men ocupado).


En la siguiente tabla se muestran cada una de las acciones descritas en relación con las estrategias de Ecodiseño vistas en el apartado anterior, así como en qué etapas del Ciclo de Vida del producto se producen las mejoras propuestas (se incluye la preetapa “concepto de producto”.


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3.1. Las ecoetiquetas

Una ecoetiqueta es un distintivo de carácter voluntario que tiene como finalidad informar al comprador de que el producto que va a adquirir ha sido desarrollado bajo unos criterios ambientales y que, en principio, tiene un menor impacto ambiental que otros productos de su misma categoría que no tienen dicho distintivo.

Las ecoetiquetas deben aportar una información sencilla, comprensible, creíble, a la vez exacta y con base científica para que el consumidor disponga de un criterio más de elección.

El empleo de las mismas promueve el diseño y el desarrollo de productos con menor impacto ambiental en referencia a otros de su misma categoría, traduciéndose en una mejora de la imagen del producto. Esta situación debería reflejarse en un aumento de las ventas de dicho producto, sobre todo si se da un efecto de “compra verde pública o privada” y se va produciendo un aumento de la concienciación ambiental en la sociedad. Sin embargo hay otro factor que hay que tener en cuenta, y es el coste del mismo producto, que si es mayor, puede producir un efecto de rechazo inmediato.

Ecodiseño y sistemas de etiquetado ecológico 49

3.2. Tipos de ecoetiquetas de producto

Existen diferentes ecoetiquetas relacionadas con productos. Los principios que marcan el desarrollo y el uso de ecoetiquetas y de las declaraciones ambientales están contenidos en las normas de la serie ISO 14020:

· UNE-EN ISO 14020:2002. Etiquetas ecológicas y declaraciones ambientales. Principios generales.

· UNE-EN ISO 14021:2002. Etiquetas ecológicas y declaraciones medioambientales. Autodeclaraciones medioambientales. Etiquetado ecológico Tipo II.

· UNE-EN ISO 14024:2001. Etiquetas ecológicas y declaraciones medioambientales. Etiquetado ecológico Tipo I. Principios y procedimientos.

· UNE ISO 14025:2007. Etiquetado ecológico y declaraciones ambientales. Declaraciones ambientales Tipo III. Principios y procedimientos.

Según estas normas, existen tres tipos de ecoetiquetas diferentes relacionadas con los productos y sus criterios ambientales.


EjemplosEcoetiquetadoTipoI.

Ecoetiquetas de tipo I

Están basadas en criterios múltiples determinados por terceros en programas voluntarios.

Los criterios mínimos que han de alcanzar aquellos productos que pretendan certificarse están definidos para cada categoría de producto. Si el producto en cuestión cumple con todos ellos, se pueden certificar a través de un organismo independiente. Esta certificación permite el uso de un sello o logotipo que indica que el producto en cuestión es preferible a nivel ambiental que otros productos de su misma categoría.

Existen diferentes categorías de producto, aunque no cubren todas las posibilidades de producto.

El producto que recibe una ecoetiqueta está bajo control del organismo que concede la misma. Esta concesión es válida durante un periodo no superior a tres años (el periodo depende de la ecoetiqueta concreta de que se trate). Finalizado dicho tiempo, debe renovarse.

EuropeoNacional (España)

Autonómico (Cataluña)

Etiqueta Ecológica Europea

AENOR Medio Ambiente

Distintiu de Garantia de Qualitat Ambiental

Algunas Ecoetiquetas de tipo I


Ecoetiquetas de tipo II

Son declaraciones informativas sobre el medio ambiente realizadas por el propio fabricante o titular de los productos o servicios. Dichas declaraciones se pueden hacer de diferente forma, aunque lo más habitual es en forma de texto, símbolo o cifras.

No suelen considerar el Ciclo de Vida del producto, si no que suelen hacer referencia a un único aspecto ambiental, como por ejemplo: biodegradable, compostable o contiene material reciclado.

No se certifican por una tercera parte independiente, por eso es muy importante que se basen en los siguientes principios:

· Deben ser precisas, verificables, demostrables y no engañosas.

· Deben estar fundamentadas y verificadas, basándose en una metodología de evaluación que permita obtener resultados fiables y reproducibles que permitan verificar dicha declaración.

· La información debe ser accesible y facilitarse a cualquier persona que desee verificar la declaración sin necesidad de acceder a información confidencial de la empresa.

EjemplosEcoetiquetadoTipoII.

Reciclable Contiene reciclado

Algunas Ecoetiquetas de tipo II

%


EjemplosEcoetiquetadoTipoIII.

Ecoetiquetas de tipo III

Se basan en verificaciones independientes que emplean índices predefinidos y que proveen informaciones sobre los contenidos y características del producto.

Se trata de un programa voluntario conocido como Declaración Ambiental de Producto (EPD, por sus siglas en inglés, Environmental Product Declaration), que ofrece información cuantitativa muy detallada, basada en varios criterios definidos para cada categoría de producto, como: consumo de agua, sustancias peligrosas, entre otras.

Esta información se obtiene a través de la realización de un ACV del producto. Cada categoría de producto recoge unos datos mínimos necesarios que se han de incluir en la declaración. Esta información puede ser ampliada con más criterios ambientales que la empresa adjudique a su producto, a pesar de que no estén recogidos en los criterios previamente definidos para la categoría de producto que le corresponde.

Permite una comunicación objetiva, comparable y creíble del desempeño ambiental del producto a lo largo de su Ciclo de Vida, pero no indica directamente si un producto es más ecológico o menos que otro.

Pueden estar revisadas y validadas por un organismo acreditado o bien ser una autodeclaración del fabricante, lo que le puede restar credibilidad. Aunque existen programas determinados, no es necesario estar adherido a ninguno, pudiéndose realizar la declaración conforme a las normas ISO 14040 sobre análisis de Ciclo de Vida.

Environmental Product Declaration

Noruega Japón Suecia

Algunas Ecoetiquetas de tipo III


Este tipo de etiquetas actualmente son muy escasas, utilizándose principalmente en el ámbito de comunicación de empresa a empresa, esperando que se incorporen cada vez más al mercado destinado a usuario final.

En la siguiente tabla se muestran las principales características de los tres tipos de ecoetiquetas anteriormente descritas.

Comparacióndelostiposdeecoetiquetado.

Parámetro

Tipos de ecoetiquetas

Tipo I Tipo II Tipo III

Modo de certificación Por terceros AutodeclaraciónPor terceros o

Autodeclaración

Criterios Multicriterio Monocriterio Multicriterio

Ámbito de aplicaciónSolo categorías

de producto definidas

Todos/Cualquier producto

Todos/Cualquier producto


3.3. La norma de Ecodiseno UNE 150.301

La norma UNE 150.301: 2003 “Gestión Ambiental del proceso de diseño y desarrollo. Ecodiseño” define las bases de un sistema de gestión ambiental para el diseño y desarrollo de productos con un menor impacto ambiental.

Va más allá de garantizar el diseño de un producto en concreto, sino que implica que la empresa realiza de una forma integrada a sus procesos, la identificación, control y mejora continua de los aspectos ambientales de todos sus productos, y que no solo realiza mejoras puntuales.

Mediante su certificación, se potencia el reconocimiento de aquellas empresas españolas que incorporan el Ecodiseño como una etapa más en el desarrollo de sus productos.

No se debe confundir esta norma con los criterios de etiquetas ecológicas, pero sí están relacionadas debido a que una empresa que ha integrado en sus procesos la mejora continua de sus productos estará más cerca de cumplir con los criterios ambientales definidos en las ecoetiquetas.

Esta norma cuenta con muchos requerimientos que se corresponden con las normas UNE-EN ISO 14.001 y UNE-EN ISO 9.001, por lo que permite desarrollar un Sistema de Gestión Integrado.

Se prevé que la Organización ISO publique una norma internacional, es decir una ISO, basada en esta norma española.

Además existen otras normas que estandarizan aspectos relacionados con Ecodiseño y ecoetiquetado, como:

· UNE 150.041:1998. Análisis de Ciclo de Vida simplificado.

· UNE 150.060:1999. Guía para la inclusión de los aspectos medioambientales en las normas de producto.

· UNE-EN ISO 14.040:2006. Gestión Ambiental. Análisis de Ciclo de Vida. principios y marco de referencia.

· UNE-EN ISO 14.044:2006. Gestion Ambiental. Análisis de Ciclo de Vida. requisitos y directrices.

· UNE-ISO/TR 14.062:2007. Gestión Ambiental. Integración de los aspectos ambien-tales en el diseño y desarrollo de productos.


4.1. Introducción

De forma paralela a la normativa relacionada con Ecodiseño y Ecoetiquetado, se ha desarrollado en los últimos años una importante legislación sobre estos temas y muy relacionada con el Ciclo de Vida de los productos de consumo.

Esta legislación, que está muy enfocada a la introducción de criterios ambientales en los productos, se presenta tanto en el ámbito europeo, como nacional.

Un claro ejemplo de ello es el Real Decreto 1369/2007, de 19 de octubre, relativo al establecimiento de requisitos de diseño ecológico aplicables a los productos que utilizan energía que es una transposición de la Directiva 2005/32/CE, por la que se instaura un marco para el establecimiento de requisitos de diseño ecológico aplicables a los productos que utilizan energía.

Hay que tener en cuenta que los Productos que Utilizan Energía (a este tipo de productos se les denomina PUE e incluyen todo producto que dependa de una fuente de energía para su funcionamiento y esté comercializado) suponen una gran parte del consumo de materiales y energía en la actualidad, a la vez que son los responsables de otros importantes impactos en el medio ambiente.

El objetivo del desarrollo de esta legislación es reducir el impacto ambiental mediante el diseño ecológico de estos productos, puesto que como se ha visto a lo largo de la guía, es necesario actuar en esta fase, ya que va a ser donde se comprometan la mayoría de los impactos ambientales del producto a lo largo de su Ciclo de Vida.

Legislación de producto relacionada con ecodiseño 57

Uno de los requisitos de este Real Decreto, es que se debe evaluar el potencial de mejora de los aspectos ambientales identificados como significativos en este tipo de productos. Esta evaluación se realiza mediante algunos de los siguientes parámetros, los cuales están directamente relacionados con conceptos de Ecodiseño, como se ha visto en apartados anteriores:

· Peso y volumen del producto.

· Utilización de materiales procedentes de actividades de reciclado.

· Consumo de energía, agua y otros recursos a lo largo del Ciclo de Vida.

· Facilidad de reutilización y reciclado, expresada mediante:

· Número de materiales y componentes utilizados.

· Utilización de componentes estándar.

· Tiempo necesario para el desmontado.

· Utilización de normas de codificación de materiales y componentes, con el fin de determinar los componentes y materiales adecuados para la reutilización y reciclado (incluido el marcado de partes plásticas de conformidad con las normas ISO).

· Utilización de materiales fácilmente reciclables, facilidad de acceso a componentes y materiales que contengan sustancias peligrosas.


4.2. Legislación de producto según sectores

A continuación, se muestra la legislación más relevante relacionada con la aplicación de criterios ambientales o Ecodiseño a productos de materiales plásticos, según los sectores de aplicación de los productos.

4.2.1. Legislación relacionada con el sector envase y embalaje

Ámbito europeo

· Directiva 94/62/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 20 de diciembre de 1994, relativa a los envases y residuos de envases.

· Directiva 2004/12/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 11 de febrero de 2004, por la que se modifica la Directiva 94/62/CE, relativa a los envases y residuos de envases.

· Decisión 1999/177/CE, de la Comisión, de 8 de febrero de 1999, por la que se establecen las condiciones para la no aplicación a las cajas de plástico y a las paletas de plástico de los niveles de concentración de metales pesados fijados en la Directiva 94/62/CE, relativa a los envases y residuos de envases.

· Decisión 2009/292/CE, de la Comisión, de 24 de marzo de 2009, por la que se establecen las condiciones para la no aplicación a las cajas de plástico y a las paletas de plástico de los niveles de concentración de metales pesados establecidos en la Directiva 94/62/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, relativa a los envases y residuos de envases.


Ámbito nacional

· Ley 11/1997, de 24 de abril, de envases y residuos de envases.

· Real Decreto 782/1998, de 30 de abril, por el que se aprueba el reglamento para el desarrollo y ejecución de la ley 11/1997, de 24 de abril, de envases y residuos de envases.

· Orden de 21 de octubre de 1999, por la que se establecen las condiciones para la no aplicación de los niveles de concentración de metales pesados establecidos en el artículo 13 de la Ley 11/1997, de 24 de abril, de Envases y Residuos de Envases, a las cajas y paletas de plástico reutilizables que se utilicen en una cadena cerrada y controlada.

· Real Decreto 1416/2001, de 14 de diciembre, sobre envases de productos fitosanitarios.

· Real Decreto 252/2006, de 3 de marzo, por la que se revisan los objetivos de reciclado y valorización establecidos en la Ley 11/1997, de 24 de abril, de Envases y Residuos de Envases, por el que se modifica el Reglamento para su ejecución, aprobado por el Real Decreto 782/1998, de30 de abril.

· Plan Nacional Integrado de Residuos para el periodo 2008-2015: Residuos Urbanos de Origen Domiciliario.

4.2.2. Legislación relacionada con el sector automoción

Ámbito europeo

· Directiva 2000/53/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 18 de septiembre de 2000, relativa a los vehículos al final de su vida útil.

Ámbito nacional

· Real Decreto 1383/2002, de 20 de diciembre, sobre gestión de vehículos al final de su vida útil.

· Real Decreto 1619/2005, de 30 de diciembre, sobre la gestión de neumáticos fuera de uso.

· Plan Nacional Integrado de Residuos para el periodo 2008-2015: Vehículos fuera de uso.

· Plan Nacional Integrado de Residuos para el periodo 2008-2015: Neumáticos Fuera de Uso.


4.2.3. Legislación relacionada con el sector eléctrico-electrónico

Ámbito europeo

· Directiva 2002/95/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 27 de enero de 2003, sobre restricciones a la utilización de determinadas sustancias peligrosas en aparatos eléctricos y electrónicos.

· Directiva 2002/96/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 27 de enero de 2003, sobre residuos de aparatos eléctricos y electrónicos.

· Directiva 2005/32/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 6 de julio de 2005, por la que se instaura un marco para el establecimiento de requisitos de diseño ecológico aplicables a los productos que utilizan energía y por la que se modifica la Directiva 92/42/CEE del Consejo y las Directivas 96/57/CE y 2000/55/CE del Parlamento Europeo y del Consejo.

Ámbito nacional

· Real Decreto 208/2005, de 25 de febrero, sobre aparatos eléctricos y electrónicos y la gestión de sus residuos. (Corrección de errores del Real Decreto 208/2005, de 25 de febrero, sobre aparatos eléctricos y electrónicos y la gestión de sus residuos).

· Real Decreto 1369/2007, de 19 de octubre, relativo al establecimiento de requisitos de diseño ecológico aplicables a los productos que utilizan energía.

· Plan Nacional Integrado de Residuos para el periodo 2008-2015: Residuos de Aparatos Eléctricos y Electrónicos.


4.2.4. Legislación relacionada con el sector construcción

No existe legislación relacionada directamente con diseño ecológico en materiales plásticos aplicable al sector de la construcción, pero sí en lo referente a eficiencia energética en edificios y gestión de sus residuos.

Ámbito europeo

· Directiva 2002/91/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 16 de diciembre de 2002, relativa a la eficiencia energética de los edificios.

Ámbito nacional

· Real Decreto 47/2007, de 19 de enero, por el que se aprueba el Procedimiento básico para la certificación de eficiencia energética de edificios de nueva construcción. (Corrección de errores del Real Decreto 47/2007, de 19 de enero, por el que se aprueba el Procedimiento básico para la certificación de eficiencia energética de edificios de nueva construcción).

· Real Decreto 105/2008, de 1 de febrero, por el que se regula la producción y gestión de los residuos de construcción y demolición (RCD).

· Plan Nacional Integrado de Residuos para el periodo 2008-2015: Residuos de Construcción y Demolición.

4.2.5. Legislación relacionada con el sector agrícola

No existe legislación relacionada con diseño ecológico para el sector agrícola, pero sí referente a la gestión de sus residuos.

Ámbito nacional

· Plan Nacional Integrado de Residuos para el periodo 2008-2015: Plásticos de Uso Agrario.


4.3. Política de Producto Integrada

Paralelamente a toda esta legislación relacionada con Ecodiseño, la Comisión Europea, ha desarrollado una estrategia conocida como la Política de Producto Integrada (PPI o IPP).

Como su nombre indica, esta estrategia se centra en el producto y no en el centro productivo, a diferencia de las políticas ambiéntales tradicionales, y trata de fomentar el desarrollo del mercado de productos más respetuosos con el medio ambiente.

La PPI, se desarrolla en el Libro Verde, publicado el 7 de febrero de 2001, sobre la Política de Productos Integrada y se centra en tres estrategias básicas:

· Introducir un mecanismo de precios que promueva el consumo de productos ecológicos. Todos los precios deberán reflejar su coste ambiental. Cuanto mayor sea el coste social y ambiental de un producto mayor coste económico le resultará al consumidor su uso y disfrute. Es el conocido principio de “quien contamina, paga”.

· Estimular la demanda de productos ecológicos por parte de los consumidores, ofreciéndoles una información accesible, comprensible, relevante y transparente sobre los aspectos ambientales de los productos ofertados en el mercado. De esta manera, el consumidor tiene un nuevo criterio de elección en su compra basado en criterios ecológicos. Éste es el papel desarrollado por el ecoetiquetado, por el que se distingue de forma más o menos clara el impacto ambiental de los productos.

· Propiciar la producción de productos ecológicos, mediante la demanda por parte de las Administraciones, proporcionándole las herramientas que necesiten para identificar y adquirir estos productos. Es la conocida “compra verde”.

En el sector industrial las empresas deben tomar un papel activo en este tema, si quieren contar con una ventaja competitiva y una nueva oportunidad de negocio.

A raíz de esta Política de Producto Integrada, se ha fomentado el desarrollo de los sistemas de etiquetado ecológico (que se han visto en el capítulo 3 de la presente guía), puesto que son necesarios mecanismos de identificación y comunicación a todos los niveles, de aquellos productos respetuosos con el medio ambiente.


Descripción

Silla realizada 100% a partir de residuos plásticos reciclados. Elaborada de forma artesanal y con diseño innovador, que puede volver a ser fundida al final de su vida útil por completo, para dar lugar a un nuevo producto.

Los residuos plásticos son separados por colores, por lo que no se emplean colorantes o tintes artificiales para obtener los diferentes colores. El material reciclado se procesa en forma de tiras flexibles, no necesitando de otros materiales para su fijación, como colas u otro tipo de adhesivos, lo que beneficia el proceso de reciclado una vez ha acabado su vida útil.

Etapas del Ciclo de Vida relacionadas

- Obtención de las materias y componentes- Producción- Fin de Vida

Quien lo ha diseñado Richard G. Liddle

País Reino Unido

Web www.cohda.com

Silla RD4 Chair

Ejemplos de Ecodiseño 65

Lámpara de mesa de Sarah Turner

Descripción

Lámpara de mesa, realizada utilizando residuos de botellas para su parte superior, y una base producida a partir de tarjetas plásticas recicladas. Asimismo, la lámpara también cuenta con bombillas de bajo consumo energético.

Para cada lámpara se han usado 10 botellas de refresco de 500 ml.

Existen distintos modelos y colores.


- Obtención de las materias y componentes- Uso

Quien lo ha diseñado Sarah Turner

País Reino Unido

Web www.sarahturner.co.uk

Reconocimientos- Segundo puesto en el concurso internacional de

diseño ecológico “Make some green”.

- Segundo puesto en el concurso Ideal Home Show.


Ordenador portátil iUnika

Descripción

Ordenador portátil hecho a partir de materiales plásticos biodegradables. Existen 4 diferentes modelos, entre los cuales, dos de ellos permiten cargar la batería con energía solar.

Es de pequeño tamaño, 23x16 cm, 700 gramos y 8 pulgadas de pantalla, lo que se traduce en una reducción en el consumo de recursos en su fabricación.


- Obtención de las materias y componentes- Producción- Uso (en los dos modelos de energía solar)- Fin de Vida

Quien lo ha diseñadoiUnika. Es una compañía dedicada a la fabricación y distribución de hardware informático y al desarrollo y ensamblamiento de Software Libre.

País España

Web www.iunika.com


Chubasquero Equilicuá

Descripción

Chubasquero elaborado al 100% con plásticos biodegradables de origen natural, (fécula de patata, entre otras materias primas de origen natural).

Al final de su vida útil, resulta ser un residuo que a parte de biodegradable es compostable.


- Obtención de las materias y componentes- Fin de vida

Quien lo ha diseñado

Plataforma de Ecodiseño “Good for Environment, G4E”, que comercializa sus productos a través de la marca, Equilicuá. Este chubasquero pertenece a la colección “Fantastic Bioplastic”.

País España

Web www.equilicua.com/chubasquero_de_patata

El chubasquero lleva incorporado nendo dango para

que cuando lo plantes crezcan plantas y arbustos.


Colección de bano Aaron Chang

Descripción

Tejidos para ropa de baño y otras prendas, elaboradas con poliéster reciclado obtenido a partir de residuos de envases, como botellas de plástico.


- Obtención de las materias y componentes

Quien lo ha diseñado Aaron Chang

País Estados Unidos

Web www.aaronchang.com/eco_fabrics_recycled.aspx


Jardinera ANNA de Zicla

Descripción

Jardineras elaboradas a partir de caucho 100% reciclado, procedente de cámaras de neumáticos de tractores, camiones y autobuses.

Una de las principales aplicaciones de este producto es su colocación en espacios públicos, como escuelas, parques y jardines, ya que entre sus ventajas destacan su flexibilidad y capacidad de amortiguar impactos.

Es un producto fácilmente apilable y muy resistente.


- Obtención de las materias y componentes- Distribución- Uso

Quien lo ha diseñadoCurro Claret para la empresa Zicla, Productos Reciclados.

País España

Web www.zicla.com


Separador de carril bici de Zicla

Descripción

Separador de carril para el tráfico, como por ejemplo en carriles para bicis, autobuses, parkings, etc. fabricados 100% a partir de plástico reciclado que proviene principalmente de residuos de recubrimiento de cables eléctricos y perfilería de ventanas.

Cuenta con una buena resistencia mecánica y bandas reflectantes, lo que le proporciona buena visibilidad nocturna.

Al final de su vida útil, el producto es 100% reciclable.


- Obtención de las materias y componentes

Quien lo ha diseñadoCurro Claret para la empresa Zicla, Productos Reciclados.

País España

Web www.zicla.com

Reconocimientos Premio 2009. Diseño para el reciclaje


Cámara digital Slingcam

Descripción

Cámara digital, fabricada con plástico reciclado.

Otra particularidad de este producto, a favor de la sostenibilidad, es que lleva incorporada una opción de uso que reduce el consumo de la batería, con lo que se consigue una mayor duración de la misma y un menor consumo energético.


- Obtención de las materias y componentes- Uso

Quien lo ha diseñado Jakob Kumar y su equipo de diseño.

País Dinamarca

Web www.jakobkumar.com


Fibras Biodegradables, AIMPLAS

Descripción

Con la realización del Proyecto Europeo Picus, se ha conseguido desarrollar fibras de plás-tico 100% biodegradables, para el sector de envase y embalaje, y agrícola. Estas fibras son utilizadas en cuerdas tutor para cultivos de invernadero y redes de embalaje, lo que supo-ne una solución ecológica a la gestión de estos residuos plásticos al final de su vida útil.

Además de ser 100 % compostable, este nuevo material presenta las propiedades físicas y mecánicas adecuadas para su aplicación, a la vez que se obtiene con los mismos equipos de procesado que los materiales convencionales.


- Fin de Vida

Quien lo ha diseñado AIMPLAS. Instituto Tecnológico del Plástico.

País España

Web www.aimplas.es


1. Metodología para el desarrollo de productos fabricados con materiales plásticos

Los fundamentos básicos para diseño con piezas plásticas inyectadas pasan por la consecución previa de una serie de objetivos parciales, de metodología y de selección de material, que son:

· Maximizar la funcionalidad. Dado que los moldes de inyección tienen un coste elevado, el ingeniero debe diseñar las piezas de la forma más funcional posible. Esto significa que una única pieza debería sustituir la función de varias, eliminando operaciones de montaje, reduciendo peso, y mejorando la integridad estructural del conjunto.

· Optimizar la selección de materiales. Las bases de funcionalidad de la pieza, el entorno en el que se va a utilizar, las limitaciones de costes, y requisitos específicos, fuerzan una cuidada selección de materiales para la pieza a desarrollar.

· Minimizar el uso de material. La mejor opción pasará por conseguir el mínimo volumen de material plástico que satisfaga los requisitos estructurales, funcionales, de apariencia, y permita una facilidad en su procesado por inyección. Esta premisa contrasta con la obtención de piezas por mecanizado, que parten de un bloque sólido al que se elimina material hasta obtener la pieza funcional buscada.

· Diseño eficiente y funcional. El proceso de inyección debe ser considerado cuando se va a diseñar una pieza nueva o modificar un modelo ya existente. La ventaja principal del moldeo por inyección es la capacidad de reproducir de forma repetitiva piezas complejas y multifuncionales en un único paso de fabricación. Teniendo en cuenta esta ventaja, hay que considerar dos aspectos de partida:

· Si el producto final se compone de más de una pieza, ¿puede llegar a combinarse en un único concepto, eliminándose uso de material extra, moldes, procesos de inyección y montaje?

· ¿Existen elementos del producto final que puedan eliminarse de la pieza final inyectada, integrándolas en un único concepto?

Si la respuesta ha sido afirmativa a cualquiera de las dos cuestiones planteadas, probablemente será necesario un mayor trabajo para conseguir un diseño eficiente y reducido en costes. Por supuesto, que intentar diseñar múltiples funcionalidades en una pieza única, o dándole demasiada complejidad, provocará un proceso de mecanizado muy complejo que hará que la fabricación del utillaje sea prohibitiva en cuanto a costes, o dificultará su obtención por el proceso de inyección.

Este factor se observa en los casos en que, para desmoldear la pieza son necesarios movimientos de molde en distintas direcciones, de forma que permitan liberarla y expulsarla.

Anexo. Consideraciones básicas del diseño de piezas para inyección 75

El ingeniero de producto debe sopesar el aumento de coste de un molde complejo frente al ahorro de costes por unidad para un volumen de producción determinado.

· La selección definitiva del material. La amplia variedad de materiales termo-plásticos aptos para su procesado por inyección dificulta a menudo la selección del grado más adecuado. El material escogido puede ser un material ya utilizado previamente, o bien un grado y tipo recomendado por el proveedor de materia prima, el inyectador o el matricero. Desafortunadamente, en gran parte de las ocasiones, el diseñador-ingeniero no tiene información de todos los criterios que debe cumplir su producto. A tal efecto es importante seguir unas reglas básicas que pasan por considerar los siguientes aspectos:

· Temperatura. Determinar la capacidad del material termoplástico para soportar la temperatura habitual de uso del producto. Hay que revisar, tanto las temperaturas durante la fabricación del mismo, así como las temperaturas máximas alcanzadas en el transporte y almacenamiento, fuentes de calor internas por el uso del equipo del que forma parte la pieza, y en general, cualquier proceso de ensamblaje o acabado que pueda implicar un proceso a altas temperaturas.

· Consideraciones químicas. Cada sustancia sólida, líquida o gaseosa que puede entrar en contacto con la pieza plástica a lo largo de su vida útil debe considerarse bajo el punto de vista de compatibilidad química. Si esta información no es fácil de encontrar en la información propia del material, el diseñador debe recurrir al proveedor de materia prima para solicitar o incluso llevar a cabo, pruebas específicas de ensayo y verificación del comportamiento.

· Normativa y legislación aplicable. En las hojas técnicas de producto debe hallarse información que indique si el material escogido cumple con los requisitos exigidos al producto final.

· Ensamblaje. Revisar que los materiales escogidos se prestan a las fases de montaje previstas en el producto final. Por ejemplo, determinados tipos de materiales son difíciles de unir mediante unión por solventes, y otros pueden no responder bien a uniones por ultrasonidos.

· Acabado. Hay que determinar qué material termoplástico puede ser inyec-tado fácilmente para la fabricación del producto final, otorgándole a su vez el aspecto y apariencia final deseada. En caso negativo, habrá que valorar si se le puede dar el acabado final a la pieza de forma fácil y económica.

· Costes. Para determinar el coste de utilizar un particular tipo de termo-plástico hay que considerar el coste por kilogramo en el grado concreto y el volumen de compra estimado de material. También habrá que valorar la procesabilidad del material escogido, ya que puede afectar a los tiempos de ciclo de fabricación, que tiene una incidencia directa en el coste final de la pieza.

· Disponibilidad del material. Verificar que existe suficiente cantidad disponi-ble de material cuando se necesite para la fase de fabricación.


2. Reglas fundamentales de diseno de pieza inyectada

Una vez determinadas y tenidas en cuenta todas las observaciones mencionadas en el apartado anterior, y que afectan tanto a la selección del material, como al planteamiento previo al diseño de la pieza, llega el momento de afrontar el diseño técnico de la misma.

Para ello, existen una serie de reglas de diseño básicas que cubren los principales puntos a tener en cuenta en el mismo proceso de diseño. Estas reglas abordan los siguientes aspectos del diseño:

· Espesor de pared nominal.

· Desmoldeo.

· Radios.

· Refuerzos estructurales. Nervios y nervaduras.

· Alojamientos.

· Definición de partes internas y externas de pieza.

· Contrasalidas.

· Sistemas de ensamblaje.

A continuación se muestran en mayor detalle, cada uno de estos puntos mencionados.

2.1. Espesor de pared nominal

De todos los aspectos a tener en cuenta a la hora de diseñar una pieza inyectada, la selección del espesor de pared más adecuado es probablemente el punto más importante e influyente, ya que cualquier otro aspecto del diseño se verá afectado por este parámetro.

Escoger una sección de pared adecuada muchas veces determina la viabilidad y el buen o mal funcionamiento del producto final. Consecuentemente, una mala selección del espesor de pared puede llevar a un mal comportamiento en uso o fallos estructurales.

Por otra parte, hay que tener en cuenta que una sobredimensión del espesor de pared puede conllevar a un producto poco atractivo, a sobrepeso, o un coste final de producto demasiado alto.

Aunque las acciones correctoras se pueden llevar a cabo cuando el molde ya ha sido fabricado, el coste de dichas modificaciones es usualmente elevado.


Razonar inicialmente el espesor de pared a emplear ayudará al diseñador-ingeniero a eliminar problemas potenciales en la fase de diseño, y los evitará en la posterior fase de fabricación del utillaje y molde.

Un uniforme espesor de pared en el diseño de pieza plástica es crítico, dado que un espesor no uniforme puede causar alabeos, y serios problemas de control final de las dimensiones. Si se exige elevada rigidez y resistencia, es más económico el empleo de nervaduras que incrementar el espesor de la pieza.

La excepción a esta regla se da en los casos en que la pieza final puede exigir una elevada calidad superficial, ya que la colocación de nervaduras llevará aparejada la aparición de marcas de rechupe en la cara opuesta, como se muestra en la Figura 1.

Si la solución de las nervaduras es necesaria, la forma de disimular el rechupe pasa por situar algún detalle de diseño en la superficie de la pieza donde se presume que va a aparecer el rechupe. Entre las opciones posibles está la colocación de un nervio en esa zona, o darle un acabado texturizado a la misma.

Incluso si se mantiene un espesor de pared uniforme, se debe prestar especial atención para evitar partes gruesas, las cuales no solamente pueden causar rechupes, sino que se pueden reflejar en huecos internos, como muestra la Figura 2, y una contracción final no uniforme.

Este efecto es muy importante en las esquinas estructurales de la pieza, tal como se muestra en la Figura 3, donde se presentan ángulos, tanto internos como externos. Para evitarlo, éstos deben ser sustituidos por acabados en radio eliminando ese aumento del espesor localizado.

Figura1.Detallederechupeporexcesoenespesordepared.

Figura2.Detalledehuecosporexcesoenespesordepared.

Rechupes

>4

Huecos

>4


Figura3.Detalledeesquinasradiadasparaevitaracumulacióndematerial.

Figura4.Detalledeesquinasradiadasparaevitaracumulacióndematerial.

Si en el diseño de la pieza final no es posible conseguir un espesor uniforme, el diseñador debe procurar que se produzca una transición gradual de un espesor a otro, como se muestra en la Figura 4, dado que cambios bruscos de espesor tienden a incrementar las tensiones de forma localizada. Además, si es posible, la cavidad debe tener la entrada posicionada en esa zona de grosor más amplia, para asegurar una buena compactación de la pieza final.

A efectos de procesabilidad y futuros costes de producción se debe tener en cuenta que las paredes finas solidificarán y enfriarán más rápido que las secciones gruesas, lo que acortará los ciclos de inyección.

Los rangos habituales de espesores de pared para pieza inyectada se sitúan desde los 0.8 mm hasta los 4.8 mm. Este rango de espesores habituales no significa que las piezas no puedan ser inyectadas si son más finas o más gruesas que el intervalo mencionado, aunque pueden tomarse como una regla general de partida en el proceso de diseño.

30ºR=5t

No recomendable Recomendable


2.2. Desmoldeo

En la mayoría de piezas inyectadas, algunas figuras geométricas se posicionarán en la superficie del molde, perpendicularmente a la línea de partición. Para poder extraer de forma adecuada la pieza inyectada del molde, las piezas de plástico son habitualmente diseñadas con una conicidad en la dirección del movimiento del molde.

Este factor de diseño es conocido como desmoldeo. Permite a la pieza salir con facilidad al liberarse, tan pronto como se abre el molde. Dado que los materiales plásticos contraen cuando se enfrían, se encajarán a la parte macho del molde de forma muy ajustada.

Si no existe un buen ángulo de desmoldeo, la expulsión de la pieza puede resultar complicada.

Los rangos de ángulos de desmoldeo variarán entre los 0.5º por lado, como valor mínimo, hasta valores entre 1.5-3º por cara, como valores frecuentemente empleados.

El ángulo de desmoldeo escogido dependerá también del acabado superficial del molde. Un molde con un acabado muy pulido necesitará menos desmoldeo que un molde no pulido. En general, cualquier superficie texturizada incrementará el desmoldeo necesario al menos en 1º por cara.

Cuando se trata de piezas profundas, es necesario un desmoldeo mínimo. En estos casos, el diseñador debe consultar con el moldista para verificar si la pieza puede ser expulsada adecuadamente. En determinados casos, será necesario realizar tratamientos superficiales especiales, o bien, aplicar spray desmoldeante durante la producción de las piezas.

Uno de los principales inconvenientes de aplicar desmoldeos en la pieza, es provocar la creación de espesores gruesos de pared. Esta circunstancia se puede evitar con el uso de desmoldeos paralelos, de forma que el espesor de pared nominal de la pieza se mantenga uniforme.

A modo de resumen, indicar que el desmoldeo es esencial para asegurar la expulsión de las piezas del molde. En los casos que se necesite tener un desmoldeo mínimo, un diseño pulido de la pieza ayudará a la expulsión de la pieza.

En el momento que se empleen expulsores para expulsar las piezas del molde se debe vigilar su localización, para prevenir distorsiones o deformación durante el movimiento de expulsión. Hay que definir una superficie de expulsor que evite que la pieza quede punteada, distorsionada o marcada por la acción del expulsor.


2.3. Radios

Las esquinas cortantes en pieza inyectada son probablemente la causa inicial más típica de fallo en piezas plásticas. Esto es debido al abrupto aumento de las tensiones residuales en las esquinas cortantes de la pieza. Para asegurar que un diseño de pieza determinado se encuentre dentro del margen de seguridad de tensiones, el cálculo de las tensiones residuales se puede hacer por áreas en la pieza.

Como regla general para diseñar las esquinas de pieza, se puede utilizar un radio igual a la mitad del espesor de pared nominal. Como se muestra en la Figura 5, se consigue una pequeña reducción en la concentración de tensiones, con el uso de radios elevados.

Figura5.Relaciónradio/espesordepiezaconlaconcentracióndetensiones.

Desde el punto de vista del proceso de inyección, los radios suaves favorecen mejor el desmoldeo que las esquinas cortantes, propiciando un buen recorrido del flujo de llenado.

El radio mínimo recomendado para esquinas es de 0.5 mm, siendo un valor que se suele utilizar, incluso cuando se requiere un aspecto de esquina en la pieza.

1,5

1,0

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4

2,0

2,5

3,0

Normal

RP

T

P = Carga aplicadaR = RadioT = Espesor

Fact

or

de

co

nce

ntr

ació

n d

e t

en

sió

n

R/T


2.4. Refuerzos estructurales. Nervios y nervaduras

Se puede incrementar la capacidad de respuesta de las piezas plásticas ante esfuerzos de carga, o aumentar la rigidez de las mismas, mediante dos vías:

· Elección de un material con mejores propiedades mecánicas.

· Aumentar la resistencia, por la modificación de la sección y la geometría de la pieza.

En algunas ocasiones, sustituir el material que presenta problemas en el uso de la pieza, cambiando a un grado distinto, o haciendo una versión del mismo material pero reforzado con fibras, puede ser una solución rápida y fiable, pero no es práctica ni económicamente viable.

Como se ha comentado anteriormente, aumentar el espesor nominal de la sección lleva parejo un aumento de propiedades en la pieza, pero nos encontraremos, tanto con limitaciones económicas, debido a mayor consumo de materia prima, como con unos tiempos de ciclo más elevados.

El efecto entre la capacidad de carga (máxima tensión permisible) y su rigidez (deflexión máxima admisible), para cambios de material y cambios de espesor, se muestran, a modo indicativo en la Figura 6.

Figura6.Relaciónespesordepiezaconlaacumulacióndetensionesycapacidaddecarga.

Incr

em

en

to d

e la

cap

acid

ad

de

car

ga

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ón

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%)

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700

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80

60

40

20

0

100

200

300

400

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0

0

20

20

40

40

60

60

80

80

100

100

Incremento en el espesor de la pared (%)

Incremento en la sección de la pared (%)

Tensión

Deflexión

Deflexión

Tensión

INT

ER

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Figura7.Reglasbásicasdediseñodenervaduras.

El refuerzo mediante nervios es un método efectivo de mejora de la rigidez y resistencia de piezas inyectadas. Un uso adecuado de los nervios puede ahorrar material y peso, acortar los tiempos de ciclo y eliminar zonas gruesas en la pieza, que puedan acarrear problemas durante la inyección.

Si aparecen marcas de rechupe en la cara opuesta a la localización de los nervios, y esta circunstancia pudiese suponer un problema para la obtención de una pieza considerada como buena, éstas se podrían ocultar mediante el texturizado superficial del molde.

De modo general, los nervios deben ser utilizados solamente cuando el diseñador crea que esta estructura o refuerzo añadido es esencial para asegurar un buen comportamiento estructural de la pieza. El valor de esencial es básico ya que demasiado a menudo, los nervios son añadidos como un factor extra de seguridad, y pueden llegar a provocar problemas debidos a concentración de tensiones y alabeos en la pieza.

Por ello, se debería dejar de lado la adición de aquellos nervios de los que no se tenga completa seguridad, hasta que no se haya avanzado más en la fase de desarrollo, normalmente cuando ya se han realizado los primeros prototipos y pruebas funcionales.

Para el diseño de nervios hay que seguir unas reglas básicas. La más general es que la base del nervio sea igual a la mitad del espesor de pared adyacente. Si los nervios están en la cara opuesta a la cara externa, o estética de la pieza, su anchura debería ser tan delgada como fuese posible.

Sin embargo, en las zonas donde la estructura es más importante que la apariencia final, o cuando se está tratando con materiales con contracción baja, los nervios se moverán entre un 75-100% del espesor de pared de la pieza.

Como muestra la Figura 7, un objetivo básico en el diseño de los nervios es prevenir la acumulación de grandes masas de material que pueden provocar rechupes, huecos, distorsiones, alargar tiempos de ciclo, o cualquier combinación de estos problemas.

Uso de varios nervios

No recomendable

Nervio de gran espesor

Recomendable

2tr Mínimo

HuecoRechupe

Nervio demasiado grueso

Espesor del nervio: tr = 1/2t (Típico para piezas estéticas)Altura del nervio: L = 1 1/2t a 5tRadio: r = 0,127 mm (mínimo)

DISEÑO DE NERVIOS PARA PIEZAS DE TERMOPLÁSTICOS REFORZADAS


Además, todos los nervios deberán tener un mínimo de 0.5º de desmoldeo por cara, y un radio mínimo de 0.15 mm en la base. Generalmente, el desmoldeo y los requisitos de espesor nos limitarán la altura del nervio.

Será preferible el diseño de múltiples nervios separados entre sí, que la ubicación de una única y gran nervadura.

Donde sea posible, los nervios deberán tener una unión suave, no brusca, con otras figuras geométricas como alojamientos, agujeros, caras externas de la pieza, y componentes para ensamblaje.

Hay que tener en cuenta que los nervios no necesitan ser constantes en altura o anchura, y están habitualmente relacionados con la distribución de tensiones en la pieza.

2.5. Alojamientos

Los alojamientos se suelen diseñar como zonas de montaje o ensamblaje y para servir de refuerzo alrededor de los agujeros, como se muestra en la Figura 8.

Figura8.Ejemplodediseñodealojamientoenpiezaplástica.


En la Figura 9 se indican algunos diseños típicos de alojamientos y agujeros, relacionados con los problemas comunes que pueden aparecer.

Figura9.Reglasbásicasdediseñodealojamientos.

DISEÑO DE ALOjAMIENTOS

No recomendable

No recomendable

Recomendable

Recomendable

tt

t

1/2t

1/2t

Sección fuerte

Rechupe

Hueco

1/2t

0,127 mm Mín.

Vista de elemento macho (desmoldeo paralelo)

Uso de una placa triangular de refuerzo en lugar de alojamientos gruesos cuando se requiere una alta resistencia bajo carga.

Conexión de los alojamientos a la pieza mediante nervios.

1/2º Mín. 1/2º Mín.

1/2º Mín.

1/2º Mín.

t

Carga


Como en el caso del diseño de nervios, evitar zonas de la pieza con espesores gruesos es un importante factor para minimizar el riesgo de problemas de apariencia o de procesado.

Cuando los alojamientos están diseñados para ubicar tornillos de fijación, el diámetro interior y el espesor de pared deben ser controlados para evitar la formación de tensiones por el movimiento de roscado en el alojamiento.

Como regla de diseño, se puede tomar como referencia que el diámetro exterior de un alojamiento debería ser el doble del diámetro del agujero, para asegurar una resistencia adecuada. Las mismas reglas genéricas para diseño de nervios se aplicarán al diseño de alojamientos, es decir, evitar secciones gruesas para, prevenir la formación de huecos internos o rechupes, y la prolongación de los tiempos de ciclo. Un mal diseño de los alojamientos provocará la aparición de rechupes, como muestra la Figura 10.

Figura10.Ejemplodeapariciónderechupespormaldiseñodealojamiento.

Rechupes

Rechupes

Rechupes

2.6. Definición de partes internas y externas de pieza

El término núcleo o macho en inyección se refiere a la parte de acero que se incluye en el molde con el propósito de eliminar parte del material plástico en la pieza final obtenida. Para conseguir este efecto es necesario crear una abertura en la pieza, o sencillamente reducir de forma general el espesor de pared, como se muestra en la Figura 11.


Para simplificar y economizar los moldes de inyección, estos núcleos deben posicionarse paralelamente a la línea de desmoldeo natural del molde. Si estos machos se ubican en cualquier otra posición, normalmente obligarán a la acción de un elemento móvil, mecánico o hidráulico, que posicione y extraiga este macho en cada ciclo de inyección.

Otro problema aparece cuando se dan agujeros ciegos en una pieza inyectada. Para producir un agujero ciego es necesario que exista un macho apoyado sólo en una de las caras del molde. En estos casos, la longitud del núcleo y la profundidad del agujero vendrán limitadas por la capacidad del macho de soportar las fuerzas de pandeo provocadas por el flujo del material plástico fundido, sin que le ocasione una deflexión excesiva.

Por este motivo, la profundidad de un agujero ciego no debería exceder tres veces su diámetro. En el caso de agujeros ciegos pequeños, por debajo de 1 mm, esta relación entre longitud y diámetro se podría acercar a 2 mm.

Cuando se tienen agujeros pasantes, los agujeros pueden ser más profundos, ya que, con el molde cerrado, estarán apoyados en la cara opuesta del molde. Por ello, la longitud de estos agujeros puede ser dos veces mayor que en el caso de un agujero ciego.

Figura11.Ejemplosdedisminucióndematerialplásticoempleadoenpiezasinyectadas.

EjEMPLOS DE MAChOS EN MOLDES

Diseño no recomendado Alternativas propuestas

tt

t

1/2t

1/2t

ttAlabeo

Rechupes

Huecos

Diseño no recomendado para pieza rectangular con huecos

Forma del macho en el molde para refuerzos internos

Machos en ambas caras, si es posible


2.7. Contrasalidas

Idealmente, las piezas inyectadas deben diseñarse para que el molde pueda abrir de forma fácil, y expulsar la pieza sin necesidad de que el molde tenga otro movimiento que el paralelo al plato de la inyectora.

Sin embargo, existen piezas complejas que exigirán desplazamientos mecánicos, consegui-dos mediante movimientos laterales, machos internos móviles, noyos, correderas, etc.

A pesar de ello, existen reglas de diseño que pueden llegar a conseguir la geometría deseada con un mecanizado sencillo del molde. Alguno de estos consejos de diseño se muestran en la Figura 12.

Figura12.Casosdeestrategiasdediseñoparaevitarmovimientosdemolde.

DISEÑO DE CORREDERAS CON hERRAMIENTAS SENCILLAS

Contacto de núcleo y cavidad

Diseño de una apertura en el lado de la pared

cavidad

Pieza inyectada

Dirección de apertura del molde

Requirimientos de 5º de desmoldeo mínimo

núcleo

Corredera con lateral abierto

cavidad

Pestaña de bloqueo

Contacto de núcleo y cavidad

El núcleo se extiende

hacia la parte por donde se abre.


núcleo

Corredera con pestaña de bloqueo

Agujero creado por un elemento móvil


Bisagra moldeada con corredera


2.8. Sistemas de ensamblaje

Uno de los objetivos principales en el diseño de producto es la eliminación, en la medida de lo posible, de los pasos o etapas de ensamblaje que son necesarios para obtener el producto final. Este objetivo se debe conseguir combinando componentes e integrando la mayor cantidad de funcionalidades posibles en el diseño de la pieza.

Sin embargo, la mayor parte de aplicaciones de piezas de plástico requieren ensamblaje siguiendo distintos métodos, que podríamos clasificar en las siguientes categorías:

· Sistemas de ensamblaje realizados directamente en el proceso de moldeo por inyección.

Estos métodos no requieren de clipajes adicionales, uniones con solventes o adhesivos, o un equipamiento especial. Un ejemplo típico de estas formas de ensamblaje son los snap-fits, o enganches en voladizo, los press-fit, o las uniones roscadas.

Las ventajas clave de estos sistemas son que las uniones son rápidas y económicas, y no requieren piezas adicionales ni otras sustancias añadidas. También colaboran a minimizar los riesgos por montaje inadecuado, ya que su fiabilidad ya está garantizada si existe precisión en el mecanizado del molde y en el proceso de inyección.

La desventaja principal es que el mecanizado puede ser complejo y caro, y alguno de los sistemas mencionados, puede que no sea útil en el caso de que se pretenda desensamblar el producto.

· Sistemas de unión/pegado químico.

La unión química no requiere anclajes adicionales, pero sí necesita sustancias químicas, y habitualmente sistemas de protección para su uso y manejo. Estos sistemas emplean adhesivos y disolventes para crear una unión entre materiales iguales o distintos, y están especialmente indicados para aplicaciones donde el sellado es necesario para contener gas o líquido, y donde los ensamblajes mecánicos no podrían cumplir este requisito.

Además, estos métodos de unión no crearán tensiones en el conjunto ensamblado. Las desventajas principales van asociadas a que el uso de adhesivos y disolventes puede resultar tóxico en su manipulación. Otro punto importante es que se debe casar el adhesivo o disolvente utilizado con las características especiales de los materiales a unir.

· Soldadura por calor.

Este sistema no requiere materiales para la unión, pero sí equipamiento especializado para un ensamblaje rápido y económico, siendo considerado más seguro que los métodos de unión química.


El sistema más empleado es la soldadura por ultrasonidos, aunque existen otros métodos como la soldadura por platos calientes, por vibración, por inducción, o soldadura por radiofrecuencia.

Los sistemas mencionados dependen de que, en la interfase o línea de unión entre las dos piezas, exista una capa suficientemente fundida como para crear una soldadura entre las dos piezas.

La principal limitación de estos sistemas está en que los materiales a soldar deben ser compatibles o tener similares temperaturas de fundido.

· Ensamblaje mediante anclajes.

La mayoría de los anclajes o fijaciones empleados en metales, pueden ser igualmente empleados en piezas plásticas. Además, nos encontramos en el mercado con multitud de fijaciones especialmente diseñadas para su uso en determinados tipos de materiales termoplásticos.

El equipamiento necesario para estas operaciones de ensamblaje va desde la simple operación manual de apriete con tornillos al empleo de equipos automatizados más sofisticados.

Ejemplos de estos sistemas de ensamblajes son los tornillos de fijación o los insertos roscados.

La clave para el empleo de estos sistemas radica en que son de fácil disponibilidad, montaje simple, y no precisan un mecanizado complejo ni excesiva preparación previa al proceso de montaje. Además, la mayor parte permite un desensamblaje no destructivo del producto.

Esta publicación ha sido impresa en su

totalidad en papel reciclado 100% que

cuenta con las máximas certificaciones

internacionales de gestión medioambiental.

Referencias Bibliográficas

l AIMPLAS, Departamento de Diseño e Inyección. Guía de buenas prácticas para diseñadores de productos fabricados con materiales plásticos. AIMPLAS, Instituto Tecnológico del Plástico, 2009.

l Capuz, S., Gómez, T., Vivancos, J.L., et al. Ecodiseño. Ingeniería del Ciclo de Vida para el Desarrollo de Productos Sostenibles. Ed. Universidad Politécnica de Valencia, 2002.

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l IHOBE Sociedad Pública de Gestión Ambiental. Manual práctico de ecodiseño. Operativa de implantación en 7 pasos. Ed. Gobierno Vasco, Departamento de ordenación del territorio, vivienda y medio ambiente, 2000. [Fecha de consulta: 14 de Septiembre 2009]. Disponible en línea en: http://www.ihobe.net

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l Rieradevall, J., Montmany, M. Ecoproducte-ecodisseny. Ed. Ajuntament de Barcelona, Barcelona, 2005.

l Rupérez, J.A. Apuntes para la sostenibilidad nº2. Ecodiseño, necesidad social y oportunidad empresarial. Ed. Fundación Ecología y Desarrollo, 2008. [Fecha de consulta: 21 de Septiembre 2009] Disponible en línea en: http://www.ecodes.org

Webs de interés

l Aula de Ecodiseño. Escuela Superior de Ingeniería de Bilbao y Escuela Politécnica de Mondragón. http://www.productosostenible.net

l Ecodiseño Centroamérica. http://www.cegesti.org/ecodiseno/que_es.htm

l O2Spain. La red de Ecodiseño en España. http://o2spain.org

l Plastics Europe. Association of Plastics Manufacturers. http://www.plasticseurope.org/Content/Default.asp?PageID=1170

l PRé Consultants. Product Ecology Consultants. http://www.pre.nl

l U.S Environmental Protection Agency. Desing for the environment (DfE). http://www.epa.gov/dfe

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