Polvo metálico in718

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polvo metálico in718El Inconel 718, también conocido como polvo de Inconel 718, es una aleación de níquel en polvo utilizada en diversas aplicaciones de alta temperatura. Ofrece una excelente resistencia a la tracción, la fatiga, la fluencia y la rotura a altas temperaturas, junto con una extraordinaria resistencia a la corrosión y la oxidación.

El polvo in718 puede transformarse en piezas mediante técnicas de fabricación aditiva como la fusión selectiva por láser (SLM), la fusión por haz de electrones (EBM), el chorro de aglutinante y el sinterizado directo de metales por láser (DMLS). Esto permite crear geometrías complejas y estructuras ligeras para los sectores aeroespacial, automovilístico, del petróleo y el gas, y biomédico.

Tipos de polvo metálico in718

TipoComposiciónForma de las partículasGama de tamaños (μm)Densidad aparente (g/cm3)Fluidez
Gas atomizadoNi 53%, Cr 19%, Nb 5%, Fe 18%, Ti 1%, Al 0,5%, C 0,08% máx.Esferoidal15-454.2-4.5Excelente
Plasma atomizadoIgual que el gas atomizadoEsferoidal10-454.2-4.5Bien
Agua atomizadaIgual que el gas atomizadoIrregular45-1504.5-5.0Feria
  • Los polvos atomizados por gas y plasma tienen partículas de polvo esféricas que permiten una excelente fluidez, densidad de empaquetamiento y esparcimiento para la fabricación aditiva.
  • Los polvos atomizados con agua tienen formas más irregulares con un mayor contenido de oxígeno en la superficie que puede causar problemas durante la impresión.
  • Se prefieren tamaños de polvo más pequeños, entre 15 y 45 micras, para obtener una mejor resolución y acabado superficial. No obstante, pueden utilizarse de 10 a 150 micras en función de la aplicación.
polvo metálico in718

Propiedades de Polvo metálico in718

PropiedadValor
Densidad8,19 g/cm3
Punto de fusión1260-1336°C
Conductividad térmica11,4 W/mK
Calor específico435 J/kgK
Resistencia a la tracción1275 MPa
Límite elástico1035 MPa
Alargamiento12%
  • La alta resistencia se mantiene hasta más de 700°C, con una pérdida insignificante hasta 980°C
  • Excelente resistencia a la corrosión en diversos entornos agresivos de hasta 900°C
  • Resiste la oxidación en gases calientes de hasta 1000°C mediante la formación de una capa de óxido adherente
  • Mantiene las propiedades mecánicas bajo cargas sostenidas a temperaturas de hasta 650°C

Estas propiedades hacen que la in718 sea adecuada para entornos difíciles en las industrias aeroespacial, energética, automovilística y química/petroquímica.

Aplicaciones del polvo metálico in718

IndustriaAplicaciones
AeroespacialÁlabes de turbina, discos, cámaras de combustión, cámaras de postcombustión, ejes, carcasas, elementos de fijación, engranajes, accesorios
Petróleo y gasJuntas, válvulas, herramientas de fondo de pozo, recipientes a presión, intercambiadores de calor, elementos de fijación
AutomociónComponentes del turbocompresor, válvulas, componentes de escape
Turbinas de gas industrialesCamisas de combustión, cubiertas, toberas, escudos térmicos
MédicoImplantes ortopédicos, prótesis
Química y petroquímicaTubos del reformador, componentes del intercambiador de calor
  • Las piezas de motores aeronáuticos, como álabes y discos, son el mayor campo de aplicación para aprovechar la resistencia a altas temperaturas.
  • La industria del petróleo y el gas utiliza in718 para herramientas de perforación en aguas profundas y componentes de plataformas marinas que necesitan resistencia a la corrosión.
  • Las piezas de automoción, como los rotores de los turbocompresores y los espárragos de los colectores de escape, aprovechan la resistencia al calor y al desgaste.
  • El sector biomédico aprovecha la biocompatibilidad para implantes y prótesis articulares duraderas

Estas diversas aplicaciones subrayan la versatilidad de propiedades que poseen los componentes basados en polvo in718.

Especificaciones y normas

OrganizaciónDesignación
AMSAMS 5662, AMS 5699, AMS 5832, AMS 5993
ASMEASME SB-671
ASTMASTM B299, ASTM F3055, ASTM F3056
ISOISO 4957
SAESAE AMS 2604, SAE AMS 2631

Estas especificaciones dictan el nivel admisible de composiciones, propiedades mecánicas, formas de producto, procedimientos de tratamiento térmico, metodología de ensayo y trazabilidad de lotes necesarios para aplicaciones aeroespaciales, de defensa e industriales.

Proveedores y precios

ProveedorPrecios
Sandvik$$$
Praxair$$$
Tecnología LPW$$
Polvos AMC$
  • $ = $100-$150/kg, $$ = $150-$250/kg, $$$ = $250-$400/kg
  • Los polvos de alto rendimiento utilizados en aplicaciones críticas son más costosos
  • Los compradores deben evaluar cuidadosamente la relación entre las propiedades del polvo y el precio
  • Considerar el estado de cualificación de los proveedores según las especificaciones de la industria
  • Solicitar informes de pruebas, certificaciones de calidad y fichas técnicas
  • Buscar apoyo en el diseño de piezas, parámetros de impresión y orientación sobre calidad

Por eso, aunque el precio es importante, la asistencia técnica comercial y la calidad constante del polvo basada en la cualificación desempeñan un papel vital.

Análisis comparativo

Parámetroen718WaspaloyHaynes 282Hastelloy X
CosteModeradoAltaMuy altaAlta
ProcesabilidadBienFeriaPobreBien
Resistencia a la fatiga térmicaExcelenteBienFeriaPobre
Resistencia a la tracción a altas temperaturasBienExcelenteExcelenteFeria
Resistencia a la oxidaciónExcelenteBienExcelenteExcelente
SoldabilidadFeriaPobreBienExcelente
  • in718 ofrece el mejor equilibrio de capacidades para la mayoría de las aplicaciones
  • La Waspaloy tiene mayor resistencia a altas temperaturas pero menor vida a la fatiga térmica
  • Haynes 282 iguala la resistencia pero tiene peores características de fabricación
  • El Hastelloy X tiene una buena resistencia al medio ambiente pero una resistencia inferior

Así pues, in718 ofrece una combinación óptima de resistencia, duración a la fatiga, resistencia a la oxidación y asequibilidad.

Comparación de aplicaciones clave

AplicaciónAleación preferida
Motores de aviónin718, Waspaloy
Turbinas de vaporen718
Componentes de perforación petrolíferain718, Hastelloy X
Fijaciones aeroespacialesHaynes 282, in718
Equipos de tratamiento térmicoHastelloy X
Implantes médicosin718, Cromo cobalto
  • Para piezas de motores a reacción, se utilizan ampliamente in718 y Waspaloy.
  • Los álabes de las turbinas de vapor utilizan in718 para resistir la fatiga térmica
  • La industria petrolera prefiere calidades resistentes a la corrosión como in718 y Hastelloy
  • Los elementos de fijación aeroespaciales utilizan aleaciones de endurecimiento por precipitación para aumentar su resistencia.
  • Los hornos de tratamiento térmico necesitan una resistencia excepcional a la oxidación como Hastelloy X
  • Los implantes articulares aprovechan la biocompatibilidad y alta resistencia del cromo in718 o cobalto

Lo que subraya la gran adopción de in718 en la más amplia gama de aplicaciones de alto rendimiento.

polvo metálico in718

Preguntas frecuentes

PreguntaRespuesta
¿Se puede imprimir in718 con una impresora 3D SLS básica de sobremesa?No, in718 requiere impresoras industriales SLM, DMLS o EBM capaces de potencias de láser superiores a 400 W para conseguir piezas totalmente densas.
¿Cuáles son las alternativas al polvo in718?Para la resistencia a altas temperaturas, las alternativas son Haynes 282, Waspaloy, Rene 41, Hastelloy X. Para la resistencia a la corrosión, funcionan las aleaciones N066. Si el coste es menor, a veces se puede sustituir por acero inoxidable.
¿Qué postprocesado es necesario en los componentes AM in718?Se aplica un tratamiento térmico que incluye el prensado isostático en caliente y el envejecimiento en varios pasos para mejorar la ductilidad y aliviar las tensiones. Además, pueden aplicarse algunos tratamientos o mecanizados de acabado.
¿Es reutilizable el polvo metálico in718 tras la fabricación aditiva?Sí, el polvo in718 de buena calidad puede recuperarse mediante sistemas de reciclado de polvo y mezclarse con pequeños porcentajes de polvo fresco para su reutilización.

Conclusión

La aleación de níquel in718 ofrece un equilibrio excepcional de retención de alta resistencia a temperaturas elevadas junto con una excelente estabilidad térmica a largo plazo y resistencia a la oxidación y la corrosión para las aplicaciones más exigentes. La fabricación aditiva aprovecha estas ventajas intrínsecas del material para fabricar componentes metálicos complejos, ligeros y de alto rendimiento.

Con una creciente adopción en los sectores aeroespacial, petrolífero y gasístico, energético y automovilístico impulsada por su matriz de capacidades, la in718 sigue siendo la superaleación más utilizada para la impresión 3D. Su comparación con otras alternativas en cuanto a rendimiento, fabricación y economía es muy favorable, lo que demuestra por qué in718 es la aleación en polvo de referencia para las piezas metálicas de AM de misión crítica, ahora y en el futuro inmediato.

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