Los mejores materiales de impresión 3D en metal para la fabricación aditiva

Casi todos los procesos de impresión 3D en metal se basan en polvo metálico. Tanto si se utiliza como materia prima como si está aglutinado en un filamento, es el ingrediente esencial que permite a las máquinas fabricar piezas de forma aditiva. Esto significa que la disponibilidad de materiales de impresión 3D en metal de la fabricación aditiva depende casi por completo de la facilidad con la que se puede fundir el material en la forma pulverizada. El polvo de aluminio, por ejemplo, es más difícil de fundir que los aceros, que se unen con mucha más facilidad, por lo que es mucho menos habitual como material de impresión 3D en metal.

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Los materiales de impresión 3D en metal más útiles ofrecen a los fabricantes un valor añadido mucho mayor en comparación con los métodos de fabricación tradicionales. Con frecuencia, esto tiene relación con la mecanizabilidad. Los materiales difíciles de mecanizar, como los aceros para herramientas y el titanio, son tradicionalmente muy duros de trabajar, pero como la mecanizabilidad no es equivalente a la imprimibilidad, se puede trabajar con estos metales en una impresora 3D con una mano de obra mínima y con un coste fijo y económico por pieza.

Veamos algunos de los materiales de impresión 3D en metal que ofrece el sistema Metal X de Markforged, así como las ventajas e inconvenientes de cada material en el proceso de fabricación.

Acero inoxidable

El acero inoxidable se caracteriza por ser muy resistente y ofrecer una excelente resistencia a la corrosión. Este material se utiliza en una amplia gama de industrias y aplicaciones, desde la fabricación hasta la tecnología asistencial. Algunos ejemplos de aceros inoxidables impresos en 3D son el 316L, extremadamente resistente a la corrosión, y el acero inoxidable 17-4 PH, que se puede tratar térmicamente.

Aceros para herramientas

Como su nombre indica, esta clase de aceros se utilizan en una amplia gama de herramientas de fabricación. Cualquier herramienta de una línea de producción que corte, estampe, moldee o conforme es probable que está hecha de acero para herramientas. Los aceros para herramientas pueden soportar condiciones tan adversas gracias a su gran dureza y a su excelente resistencia al calor y a la abrasión. Debido a estas propiedades, los aceros para herramientas son muy difíciles y caros de mecanizar, por lo que son candidatos ideales para utilizarse en la impresión 3D. Entre los polvos y filamentos más habituales se incluye el acero para herramientas H13.

Titanio

Este metal es fuerte, increíblemente ligero y resistente al calor y a los productos químicos. Normalmente, el titanio es extremadamente difícil de mecanizar (lo que contribuye a su elevado coste) y esto lo convierte en un material perfecto para la impresión 3D en metal. El titanio impreso en 3D más común es el titanio 64 (Ti-6Al-4V) y se utiliza en situaciones en las que se requiere una relación peso/resistencia muy elevada, como en el caso de los aviones.

Inconel 625

Aunque las impresoras 3D pueden utilizarse para producir piezas de metales comunes como el acero, también pueden fabricar piezas de superaleaciones que son especialmente adecuadas para entornos extremos. El Inconel 625 es una superaleación a base de níquel fuerte, rígida y muy resistente a la corrosión y al calor que suele utilizarse en turbinas y cohetes. Otros tipos de Inconel, concretamente el Inconel 718, no tienen la misma resistencia al calor que el Inconel 625. Mecanizar este material tiene un precio muy elevado. En cambio, puede comprarse en forma de polvo e imprimirse en 3D por un coste muy inferior, lo que abarata la fabricación de los componentes de Inconel.

Cobre

Al conducir el calor y la electricidad mucho mejor que los metales tradicionales, el cobre se utiliza desde hace tiempo en la fabricación industrial. Como material de impresión 3D, el cobre se utiliza para fabricar disipadores e intercambiadores de calor, componentes de distribución de energía (como barras colectoras), equipos de fabricación (como mangos para soldar por puntos), antenas de RF, etc.

Lea nuestra Guía de diseño para imprimir en metal

Perspectivas de futuro

En la actualidad, la lista de materiales de impresión 3D en metal es relativamente corta y se centra en los materiales de mayor calidad cuya fabricación resulta más rentable. Sin embargo, a medida que avance la impresión 3D en metal, es de esperar que surjan nuevos filamentos y polvos de impresión 3D en metal con precios más económicos aptos para diferentes plataformas de impresión en metal. Estos materiales, que aportarán las mismas ventajas económicas que los metales mencionados en este artículo, abrirán nuevas posibilidades en el ámbito de la impresión en metal y facilitarán su adopción por parte de la industria manufacturera.