Una guía en profundidad DE aluminio AM

Visión general

La fabricación aditiva (AM) de aluminio está revolucionando la industria manufacturera al ofrecer niveles sin precedentes de personalización, eficiencia y ahorro de material. Este artículo explora los entresijos de la aluminio AMEn este artículo nos centraremos en los distintos modelos de polvo metálico, sus propiedades, aplicaciones y ventajas. También profundizaremos en los pros y los contras de los distintos polvos de aluminio para AM, ofreceremos tablas detalladas para su comparación e incluiremos una completa sección de preguntas frecuentes para responder a las dudas más habituales.

Introducción a la fabricación aditiva de aluminio

La AM de aluminio, a menudo denominada impresión 3D, consiste en la construcción de objetos capa por capa utilizando polvos de aluminio. Esta técnica permite crear geometrías complejas difíciles o imposibles de conseguir con los métodos de fabricación tradicionales.

¿Por qué aluminio?
El aluminio es ligero, tiene una excelente resistencia a la corrosión y ofrece buenas propiedades mecánicas. Estos atributos lo convierten en un candidato ideal para la AM, sobre todo en sectores como el aeroespacial, la automoción y los dispositivos médicos.

Tipos de Aluminio AM Polvos

A continuación se detallan algunos modelos específicos de polvo metálico utilizados en la AM de aluminio:

Modelo en polvo	Composición	Propiedades	Aplicaciones
AlSi10Mg	Al, Si, Mg	Alta resistencia, buenas propiedades térmicas	Aeroespacial, automoción
AlSi12	Al, Si	Buena colabilidad, alta resistencia a la corrosión	Prototipos, estructuras ligeras
Scalmalloy	Al, Mg, Sc	Elevada relación resistencia/peso, excelente ductilidad	Aeroespacial, equipamiento deportivo de alto rendimiento
AlSi7Mg	Al, Si, Mg	Gran tenacidad, buena resistencia a la fatiga	Componentes estructurales
Al4047	Al, Si	Bajo punto de fusión, buena fluidez	Componentes eléctricos, soldadura fuerte
Al6061	Al, Mg, Si	Versátil, buenas propiedades mecánicas	Ingeniería general, aeroespacial
Al7075	Al, Zn, Mg, Cu	Alta resistencia, excelente resistencia a la fatiga	Aplicaciones aeroespaciales y militares
Al2024	Al, Cu, Mg	Alta resistencia, buena maquinabilidad	Aeroespacial, aplicaciones estructurales
Al1050	Al pura	Excelente resistencia a la corrosión, buena conductividad eléctrica	Aplicaciones eléctricas y químicas
AlSi9Cu3	Al, Si, Cu	Alta resistencia al desgaste, buena maquinabilidad	Automoción, componentes de motores

Propiedades y características de los polvos de aluminio AM

Modelo en polvo	Densidad (g/cm³)	Resistencia a la tracción (MPa)	Límite elástico (MPa)	Alargamiento (%)
AlSi10Mg	2.68	460	260	10
AlSi12	2.68	345	170	4
Scalmalloy	2.67	520	460	13
AlSi7Mg	2.67	330	220	7
Al4047	2.68	240	180	2
Al6061	2.70	310	275	12
Al7075	2.81	572	503	11
Al2024	2.78	470	325	19
Al1050	2.70	90	20	35
AlSi9Cu3	2.75	300	170	3

Aplicaciones del aluminio AM

El aluminio AM tiene diversas aplicaciones en distintos sectores. A continuación se muestra una tabla que resume estas aplicaciones:

Industria	Aplicación	Ejemplo concreto
Aeroespacial	Componentes estructurales ligeros	Alas de avión, partes de satélite
Automoción	Piezas personalizables	Componentes del motor, accesorios interiores a medida
Productos sanitarios	Implantes y prótesis a medida	Implantes de cadera, coronas dentales
Bienes de consumo	Productos ligeros y duraderos	Cuadros de bicicleta, equipamiento deportivo
Electrónica	Disipadores térmicos y carcasas	Soluciones de refrigeración a medida, carcasas para electrónica
Ingeniería	Prototipos y producción	Prototipos funcionales, utillaje

Especificaciones, tamaños, calidades, normas

A continuación encontrará una tabla detallada con las especificaciones, tamaños, grados y normas de los polvos de aluminio AM:

Modelo en polvo	Tamaño de las partículas (µm)	Grado	Estándar
AlSi10Mg	15-45	A1	ASTM F3318-18
AlSi12	10-50	A2	DIN EN 1706:2013
Scalmalloy	20-60	A3	AMS 4472
AlSi7Mg	15-45	A4	ASTM F3318-18
Al4047	20-63	A5	DIN EN 1706:2013
Al6061	20-60	B1	ASTM B221-14
Al7075	20-60	B2	AMS 4045
Al2024	15-45	B3	AMS 4037
Al1050	10-50	C1	ASTM B491-06
AlSi9Cu3	20-63	C2	DIN EN 1706:2013

Proveedores y precios

La siguiente tabla ofrece una comparación de proveedores y precios de varios polvos de aluminio AM:

Modelo en polvo	Proveedor	Precio (USD/kg)	Ubicación
AlSi10Mg	EOS	$80	Alemania
AlSi12	Sandvik	$85	Suecia
Scalmalloy	APWORKS	$120	Alemania
AlSi7Mg	Aditivos GKN	$90	EE.UU.
Al4047	Carpintero	$70	EE.UU.
Al6061	Tecnología LPW	$75	REINO UNIDO
Al7075	Praxair	$110	EE.UU.
Al2024	Industrias aditivas	$95	Países Bajos
Al1050	Metálisis	$60	REINO UNIDO
AlSi9Cu3	Hoganas	$80	Suecia

Ventajas del aluminio AM

1. Ligero y resistente: El aluminio es conocido por su elevada relación resistencia-peso, lo que lo hace ideal para aplicaciones en las que la reducción de peso es crucial.
2. Resistencia a la corrosión: Su excelente resistencia a la corrosión prolonga la vida útil de las piezas, especialmente en entornos difíciles.
3. Geometrías complejas: La AM permite crear diseños intrincados que son imposibles con la fabricación tradicional.
4. Eficiencia material: Minimiza los residuos, ya que sólo se utiliza el material necesario.
5. Personalización: Piezas hechas a medida para adaptarse a necesidades específicas, lo que reduce la necesidad de modificaciones posteriores.

Desventajas de Aluminio AM

1. Coste: Los costes iniciales de configuración y material pueden ser elevados en comparación con la fabricación tradicional.
2. Acabado superficial: Puede requerir un tratamiento posterior para conseguir la calidad de superficie deseada.
3. Limitaciones materiales: No todas las aleaciones de aluminio son adecuadas para la AM.
4. Velocidad de producción: Puede ser más lento para la producción en masa en comparación con los métodos convencionales.
5. Equipamiento y experiencia: Requiere equipos especializados y operarios cualificados.

Comparación de polvos de aluminio AM

Parámetro	AlSi10Mg	AlSi12	Scalmalloy	AlSi7Mg	Al4047	Al6061	Al7075	Al2024	Al1050	AlSi9Cu3
Fuerza	Alta	Medio	Muy alta	Medio	Bajo	Alta	Muy alta	Alta	Bajo	Medio
Resistencia a la corrosión	Alta	Muy alta	Alta	Alta	Medio	Medio	Bajo	Medio	Muy alta	Medio
Coste	Medio	Medio	Alta	Medio	Bajo	Medio	Alta	Alta	Bajo	Medio
Facilidad de impresión	Fácil	Fácil	Moderado	Fácil	Fácil	Moderado	Moderado	Moderado	Fácil	Fácil
Aplicaciones	Aeroespacial, Automoción	Creación de prototipos	Aeroespacial, Deportes	Estructural	Eléctrico	Ingeniería	Aeroespacial, Militar	Estructural	Eléctrico, Químico	Automoción

PREGUNTAS FRECUENTES

Pregunta	Respuesta
¿Qué es el aluminio AM?	La fabricación aditiva de aluminio (AM) es un proceso de impresión 3D que crea piezas añadiendo material capa a capa mediante polvos de aluminio.
¿Por qué utilizar aluminio en AM?	El aluminio es ligero, fuerte y resistente a la corrosión, por lo que resulta ideal para aplicaciones de alto rendimiento y sensibles al peso.
¿Qué industrias utilizan aluminio AM?	Entre los principales sectores se encuentran el aeroespacial, la automoción, los productos sanitarios, los bienes de consumo, la electrónica y la ingeniería.
**¿Cuáles son las ventajas del aluminio AM?	Entre sus ventajas figuran la elevada relación resistencia-peso, la resistencia a la corrosión, la capacidad de crear geometrías complejas, la eficiencia de los materiales y la personalización.
¿Hay algún inconveniente?	Las desventajas son el coste inicial más elevado, la posible necesidad de tratamiento posterior, las limitaciones de material, la menor velocidad de producción y la necesidad de equipos especializados.
¿En qué se diferencia la AM del aluminio de la fabricación tradicional?	La AM ofrece mayor flexibilidad de diseño, eficiencia de materiales y personalización, pero puede resultar más cara y lenta para la producción a gran escala.
¿Pueden utilizarse todas las aleaciones de aluminio en AM?	No, no todas las aleaciones de aluminio son adecuadas para la AM. El proceso y el material deben seleccionarse cuidadosamente en función de las propiedades deseadas y la aplicación.
¿Cuál es el coste de los polvos de aluminio AM?	Los precios varían según el modelo de polvo y el proveedor, y oscilan entre $60 y $120 por kilogramo.
¿Qué tratamiento posterior es necesario?	El tratamiento posterior puede incluir el acabado superficial, el tratamiento térmico y el mecanizado para conseguir la calidad y las propiedades deseadas.
¿Dónde puedo comprar polvos de aluminio AM?	Varios proveedores, como EOS, Sandvik, APWORKS, GKN Additive y Carpenter, ofrecen polvos de aluminio AM.

Conclusión

La fabricación aditiva de aluminio representa un importante salto adelante en la tecnología de fabricación, ya que ofrece ventajas únicas en cuanto a flexibilidad de diseño, eficiencia de los materiales y rendimiento. Al conocer las propiedades y aplicaciones específicas de los distintos polvos de aluminio, los fabricantes pueden optimizar sus procesos y productos para satisfacer las demandas de las industrias modernas. Tanto si trabaja en el sector aeroespacial como en el de la automoción o en cualquier otro, la AM de aluminio puede proporcionarle las herramientas que necesita para innovar y destacar.

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