Una guía en profundidad DE aluminio AM

Índice

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.

aluminio AM

Tipos de Aluminio AM Polvos

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

Modelo en polvoComposiciónPropiedadesAplicaciones
AlSi10MgAl, Si, MgAlta resistencia, buenas propiedades térmicasAeroespacial, automoción
AlSi12Al, SiBuena colabilidad, alta resistencia a la corrosiónPrototipos, estructuras ligeras
ScalmalloyAl, Mg, ScElevada relación resistencia/peso, excelente ductilidadAeroespacial, equipamiento deportivo de alto rendimiento
AlSi7MgAl, Si, MgGran tenacidad, buena resistencia a la fatigaComponentes estructurales
Al4047Al, SiBajo punto de fusión, buena fluidezComponentes eléctricos, soldadura fuerte
Al6061Al, Mg, SiVersátil, buenas propiedades mecánicasIngeniería general, aeroespacial
Al7075Al, Zn, Mg, CuAlta resistencia, excelente resistencia a la fatigaAplicaciones aeroespaciales y militares
Al2024Al, Cu, MgAlta resistencia, buena maquinabilidadAeroespacial, aplicaciones estructurales
Al1050Al puraExcelente resistencia a la corrosión, buena conductividad eléctricaAplicaciones eléctricas y químicas
AlSi9Cu3Al, Si, CuAlta resistencia al desgaste, buena maquinabilidadAutomoción, componentes de motores

Propiedades y características de los polvos de aluminio AM

Modelo en polvoDensidad (g/cm³)Resistencia a la tracción (MPa)Límite elástico (MPa)Alargamiento (%)
AlSi10Mg2.6846026010
AlSi122.683451704
Scalmalloy2.6752046013
AlSi7Mg2.673302207
Al40472.682401802
Al60612.7031027512
Al70752.8157250311
Al20242.7847032519
Al10502.70902035
AlSi9Cu32.753001703

Aplicaciones del aluminio AM

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

IndustriaAplicaciónEjemplo concreto
AeroespacialComponentes estructurales ligerosAlas de avión, partes de satélite
AutomociónPiezas personalizablesComponentes del motor, accesorios interiores a medida
Productos sanitariosImplantes y prótesis a medidaImplantes de cadera, coronas dentales
Bienes de consumoProductos ligeros y duraderosCuadros de bicicleta, equipamiento deportivo
ElectrónicaDisipadores térmicos y carcasasSoluciones de refrigeración a medida, carcasas para electrónica
IngenieríaPrototipos y producciónPrototipos 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 polvoTamaño de las partículas (µm)GradoEstándar
AlSi10Mg15-45A1ASTM F3318-18
AlSi1210-50A2DIN EN 1706:2013
Scalmalloy20-60A3AMS 4472
AlSi7Mg15-45A4ASTM F3318-18
Al404720-63A5DIN EN 1706:2013
Al606120-60B1ASTM B221-14
Al707520-60B2AMS 4045
Al202415-45B3AMS 4037
Al105010-50C1ASTM B491-06
AlSi9Cu320-63C2DIN EN 1706:2013

Proveedores y precios

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

Modelo en polvoProveedorPrecio (USD/kg)Ubicación
AlSi10MgEOS$80Alemania
AlSi12Sandvik$85Suecia
ScalmalloyAPWORKS$120Alemania
AlSi7MgAditivos GKN$90EE.UU.
Al4047Carpintero$70EE.UU.
Al6061Tecnología LPW$75REINO UNIDO
Al7075Praxair$110EE.UU.
Al2024Industrias aditivas$95Países Bajos
Al1050Metálisis$60REINO UNIDO
AlSi9Cu3Hoganas$80Suecia

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

ParámetroAlSi10MgAlSi12ScalmalloyAlSi7MgAl4047Al6061Al7075Al2024Al1050AlSi9Cu3
FuerzaAltaMedioMuy altaMedioBajoAltaMuy altaAltaBajoMedio
Resistencia a la corrosiónAltaMuy altaAltaAltaMedioMedioBajoMedioMuy altaMedio
CosteMedioMedioAltaMedioBajoMedioAltaAltaBajoMedio
Facilidad de impresiónFácilFácilModeradoFácilFácilModeradoModeradoModeradoFácilFácil
AplicacionesAeroespacial, AutomociónCreación de prototiposAeroespacial, DeportesEstructuralEléctricoIngenieríaAeroespacial, MilitarEstructuralEléctrico, QuímicoAutomoción
aluminio AM

PREGUNTAS FRECUENTES

PreguntaRespuesta
¿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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