Los 4 mejores metales para impresión 3D
Los 4 mejores materiales metálicos para impresión 3D. Más información
Introducción
La impresión 3D crea piezas a partir de un dibujo tridimensional e imprime productos colocando capas de material sucesivamente, lo que da como resultado un producto acabado. La impresión 3D es una tecnología de fabricación aditiva que puede manipular materiales metálicos para producir una selección casi ilimitada de objetos. Los materiales metálicos están disponibles en forma de polvo y filamento para su uso con varias tecnologías de impresión 3D. La impresión 3D permite crear geometrías metálicas complejas que son difíciles o inalcanzables con los métodos de mecanizado convencionales.
Metales para impresión 3D
La impresión 3D de metales produce piezas más resistentes y ligeras que las fabricadas mediante procesos sustractivos tradicionales, como el mecanizado. Los estudios han demostrado que los metales impresos en 3D pueden ser mucho más resistentes que los fabricados por métodos convencionales. La impresión de metales es un proceso de alta energía que requiere temperaturas de fusión mucho más altas que los materiales plásticos tradicionales.
El sinterizado directo por láser (DMLS) es un proceso de impresión 3D que utiliza un lecho de polvo para la impresión del material dando forma al polvo metálico en una pieza terminada. El polvo metálico se moldea en la impresora hasta formar una pieza. Tras la impresión, las piezas DMLS se pueden electropulir para mejorar el acabado superficial. El DMLS también puede electropulir las piezas para mejorar el acabado general de la superficie.
Otras tecnologías de impresión 3D de metal en lecho de polvo son la impresión por sinterizado selectivo por láser (SLS), la impresión directa de metal (DMP) y la fusión de lecho de polvo por láser (LPBF). Otras tecnologías de impresión 3D en metal son la fusión por haz de electrones (EBM), la deposición directa de energía (DED), tanto en polvo como en alambre, el chorro de aglutinante y la deposición de polvo aglutinado (BPD), también denominada extrusión de polvo aglutinado.
Las limitaciones de la impresión metálica son la posibilidad de aglutinar el polvo metálico para formar objetos y la disponibilidad del producto.
Acero inoxidable
El acero inoxidable (SS) es una popular aleación metálica compuesta de acero, cromo y otros elementos conocida por su resistencia, durabilidad, ductilidad y resistencia a la corrosión. Se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones y es popular en los sectores aeroespacial, del petróleo y el gas, alimentario y sanitario. Aunque el material es algo caro, es menos costoso que el titanio y el níquel. Las pruebas demuestran que las piezas de acero inoxidable impresas en 3D son entre 2 y 3 veces más resistentes que las fabricadas con métodos convencionales.
Para la impresión 3D de aleaciones de acero inoxidable, a continuación se indican los materiales, tipos de materiales y tecnologías más utilizados:
Materiales comunes:
316L
17-4GPH
15-5 PH
Tipos de materiales:
Polvo
Filamento
Tecnologías comunes de impresión 3D:
Sinterización directa por láser (DMLS)
Chorro de aglutinante
Deposición directa de metal (DMD)
Acero para herramientas
El acero para herramientas es un material duro y tenaz con una elevada resistencia a la tracción que resulta bastante caro debido a sus características de resistencia. Es una superaleación de acero que incluye níquel, cobalto y carbono. El acero para herramientas es conocido por su resistencia a los malos tratos. También se denomina acero martensítico envejecido y es conocido por su excepcional relación resistencia-peso. El acero para herramientas se utiliza ampliamente en diversas aplicaciones, como herramientas de corte, matrices, moldes y piezas de gran resistencia para la industria aeroespacial y de automoción.
El acero para herramientas impreso en 3D también puede tratarse térmicamente para obtener una dureza y una durabilidad excepcionales, como es habitual en los productos de acero para herramientas desarrollados a partir de métodos tradicionales de fabricación sustractiva. Existen excepciones en las que el acero para herramientas impreso en 3D puede mecanizarse o pulirse mediante CNC. Las propiedades mecánicas de los aceros para herramientas impresos en 3D también son bastante similares a las de los artículos de acero para herramientas producidos de forma tradicional. El acero para herramientas impreso en 3D tiene una alta resistencia al desgaste y una buena transferencia de calor.
Hay dos tipos de acero para herramientas utilizados en la impresión 3D. Son los siguientes
Acero martensítico envejecido sin carbono.
Aceros para herramientas con carbono.
Para la impresión 3D de acero para herramientas, a continuación se indican los materiales y tecnologías más utilizados:
Materiales comunes:
A2
H13 (1.2344)
M2 (1.3343)
MS1
18Ni300 (1.2709)
18Ni1400
18Ni1700
18Ni1900
18Ni2400
Tipos de material:
Polvo
Filamento
Tecnologías comunes de impresión 3D:
Sinterización directa por láser (DMLS)
Fabricación de filamento fundido (FFF)
Titanio
El titanio es conocido por su excelente resistencia, durabilidad y alto índice de corrosión. A menudo se utiliza en algunas de las aplicaciones medioambientales más implacables. Los productos de titanio se utilizan en diversas aplicaciones, como la aeroespacial, la automoción y la atención sanitaria.
El titanio impreso en 3D ha dado resultados notables, como reducciones significativas de peso, manteniendo al mismo tiempo una excelente solidez y resistencia a la corrosión. Dado que el material es fuerte, ligero e inerte, es perfecto para implantes impresos a medida en el campo médico.
Para la impresión 3D de titanio, a continuación se indican los materiales y tecnologías más utilizados:
Materiales comunes:
Ti6AI4V
Ti64
TiGr5
TiGr23
TiGr1
Tipos de material:
Polvo
Filamento
Tecnologías comunes de impresión 3D:
Fusión de Lecho de Polvo Láser (LPBF)
Sinterización directa por láser (DMLS)
Impresión directa sobre metal (DMP)
Inconel 625
El Inconel 625 es una superaleación a base de níquel-cromo diseñada para soportar altas temperaturas, tensiones y entornos agresivos (incluido el cloruro). Los ciclos térmicos repetidos apenas afectan al Inconel 625. La resistencia a la fuerza, la temperatura y la corrosión hacen que este material sea ideal para aplicaciones aeroespaciales. También se utiliza en automoción, procesamiento químico y aplicaciones en alta mar, como la industria petrolera.
La superaleación Inconel 625 es cara. Por eso se prefieren las técnicas de fabricación aditiva, como la impresión 3D, a los métodos tradicionales de fabricación sustractiva: se desperdicia poco material. Otra es que las excepcionales características del material lo hacen extremadamente difícil de mecanizar. Afortunadamente, es razonablemente fácil imprimir en 3D con DMLS. El depósito directo de energía y el chorro de aglutinante también se utilizan para producir piezas con Inconel 625.
Una nueva tecnología de fabricación aditiva para producir piezas de Inconel es la Difusión Atómica. Esta tecnología es un método de impresión 3D en polvo similar a la impresión FDSM. Tras la impresión, el producto se lava en una solución de eliminación de ligantes y se sinteriza en un horno. El horno quema el aglutinante plástico y los polvos metálicos forman una pieza más robusta. El proceso es muy preciso y una alternativa rentable a la producción del costoso material.
Para la impresión 3D de Inconel 625, a continuación se indican los materiales y tecnologías más utilizados:
Materiales comunes:
Ni625
Tipos de material:
Polvo
Filamento
Tecnologías comunes de impresión 3D:
Sinterización directa por láser (DMLS)
Deposición directa de energía (DED)
Chorro de aglutinante
Difusión atómica
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