Polvo metálico para herramientas
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El utillaje es un aspecto esencial de muchas industrias, desde la automovilística hasta la aeroespacial. La capacidad de moldear, cortar y dar forma al metal en diseños específicos es crucial. Un componente clave en este proceso es el polvo metálico, un material que ha revolucionado la forma de fabricar herramientas. Este artículo se adentra en el mundo del polvo metálico para utillajeque ofrece una visión exhaustiva de los distintos tipos, su composición, propiedades y mucho más. Así que, ¡manos a la obra!
Visión general del polvo metálico para herramientas
Los polvos metálicos son materiales sólidos finamente divididos que se utilizan en diversos procesos de fabricación. Estos polvos son esenciales en el utillaje porque pueden moldearse y fundirse en formas intrincadas que de otro modo serían difíciles de conseguir con metales a granel. La industria del utillaje se ha beneficiado enormemente del desarrollo de polvos metálicos de alta calidad que ofrecen una resistencia, durabilidad y precisión excepcionales.
Tipos y características del polvo metálico para herramientas
He aquí algunos modelos específicos de polvo metálico utilizados habitualmente en utillaje, cada uno de ellos con características únicas:
- Polvo de acero inoxidable 316L
- Composición: Hierro, Cromo, Níquel, Molibdeno
- Propiedades: Excelente resistencia a la corrosión, buena conformabilidad, no magnético
- Características: Se utiliza en la industria naval y farmacéutica por su resistencia a los cloruros y ácidos.
- Polvo de acero inoxidable 17-4 PH
- Composición: Hierro, Cromo, Níquel, Cobre
- Propiedades: Alta resistencia y dureza, buena resistencia a la corrosión
- Características: Ideal para aplicaciones aeroespaciales, químicas y petroquímicas.
- Inconel 718 Polvo
- Composición: Níquel, Cromo, Hierro, Niobio, Molibdeno
- Propiedades: Alta resistencia a la tracción, excelente resistencia a la fatiga y a la fluencia
- Características: Perfecto para aplicaciones de alta temperatura como turbinas de gas y reactores nucleares.
- Titanio Ti-6Al-4V Polvo
- Composición: Titanio, aluminio, vanadio
- Propiedades: Elevada relación resistencia/peso, excelente resistencia a la corrosión
- Características: Comúnmente utilizado en la industria aeroespacial, implantes médicos y componentes de automoción.
- Cromo-cobalto en polvo
- Composición: Cobalto, cromo, molibdeno
- Propiedades: Resistencia superior al desgaste, alta resistencia, biocompatible
- Características: Se utiliza en implantes dentales, implantes ortopédicos y componentes aeroespaciales.
- Polvo de cobre
- Composición: Cobre puro
- Propiedades: Excelente conductividad térmica y eléctrica, buena resistencia a la corrosión
- Características: Se utiliza en componentes eléctricos, intercambiadores de calor y piezas de automoción.
- Aluminio AlSi10Mg Polvo
- Composición: Aluminio, Silicio, Magnesio
- Propiedades: Ligero, buenas propiedades térmicas, alta resistencia
- Características: Ideal para componentes de automoción y aeroespaciales, y estructuras ligeras.
- H13 Polvo de acero para herramientas
- Composición: Hierro, Cromo, Molibdeno, Vanadio
- Propiedades: Alta tenacidad, buena resistencia al desgaste, estabilidad a altas temperaturas
- Características: Se utiliza en herramientas de fundición a presión, extrusión y forja en caliente.
- Polvo de carburo de tungsteno
- Composición: Tungsteno, Carbono
- Propiedades: Extremadamente duro, excelente resistencia al desgaste, alto punto de fusión
- Características: Se utiliza en herramientas de corte, equipos de minería y piezas resistentes al desgaste.
- Polvo de acero martensítico envejecido
- Composición: Hierro, Níquel, Cobalto, Molibdeno, Titanio
- Propiedades: Resistencia ultra alta, buena tenacidad, distorsión mínima durante el tratamiento térmico.
- Características: Perfecto para la industria aeroespacial, utillaje y componentes sometidos a grandes esfuerzos.
Composición de Polvo metálico para herramientas
La composición del polvo metálico desempeña un papel fundamental a la hora de determinar sus propiedades y su idoneidad para aplicaciones de utillaje específicas. He aquí una tabla detallada de las composiciones de algunos de los polvos metálicos más utilizados:
Polvo metálico | Elementos clave | Composición (%) |
---|---|---|
Acero inoxidable 316L | Fe, Cr, Ni, Mo | Fe: 65-70, Cr: 16-18, Ni: 10-14, Mo: 2-3 |
Acero inoxidable 17-4 PH | Fe, Cr, Ni, Cu | Fe: 65-70, Cr: 15-17,5, Ni: 3-5, Cu: 3-5 |
Inconel 718 | Ni, Cr, Fe, Nb, Mo | Ni: 50-55, Cr: 17-21, Fe: 17-21, Nb: 4,75-5,5, Mo: 2,8-3,3 |
Titanio Ti-6Al-4V | Ti, Al, V | Ti: 88-90, Al: 5,5-6,75, V: 3,5-4,5 |
Cobalto-Cromo | Co, Cr, Mo | Co: 60-65, Cr: 26-30, Mo: 5-7 |
Cobre | Cu | Cu: 99.9+ |
Aluminio AlSi10Mg | Al, Si, Mg | Al: 85-90, Si: 9-11, Mg: 0.2-0.4 |
Acero para herramientas H13 | Fe, Cr, Mo, V | Fe: 85-90, Cr: 4,75-5,5, Mo: 1,1-1,75, V: 0,8-1,2 |
Carburo de tungsteno | W, C | W: 80-97, C: 3-20 |
Acero martensítico envejecido | Fe, Ni, Co, Mo, Ti | Fe: 60-65, Ni: 18-19, Co: 8-10, Mo: 4,6-5,2, Ti: 0,15-0,2 |
Propiedades del polvo metálico para herramientas
Cada tipo de polvo metálico tiene sus propias propiedades que lo hacen adecuado para aplicaciones de utillaje específicas. Comprender estas propiedades puede ayudar a seleccionar el material adecuado para el trabajo.
Polvo metálico | Fuerza | Dureza | Resistencia a la corrosión | Conductividad térmica | Densidad (g/cm³) |
---|---|---|---|---|---|
Acero inoxidable 316L | Alta | Medio | Excelente | Medio | 7.9 |
Acero inoxidable 17-4 PH | Muy alta | Alta | Bien | Medio | 7.75 |
Inconel 718 | Muy alta | Alta | Excelente | Bajo | 8.19 |
Titanio Ti-6Al-4V | Alta | Medio | Excelente | Medio | 4.43 |
Cobalto-Cromo | Alta | Muy alta | Excelente | Medio | 8.3 |
Cobre | Medio | Bajo | Bien | Excelente | 8.96 |
Aluminio AlSi10Mg | Medio | Bajo | Bien | Alta | 2.7 |
Acero para herramientas H13 | Alta | Alta | Medio | Medio | 7.8 |
Carburo de tungsteno | Extremadamente alto | Extremadamente alto | Bien | Bajo | 15.7 |
Acero martensítico envejecido | Ultra Alta | Alta | Medio | Medio | 8.0 |
Aplicaciones del polvo metálico para herramientas
Los polvos metálicos tienen aplicaciones en diversos sectores. He aquí un desglose de algunos usos clave:
Industria | Polvo metálico | Aplicación |
---|---|---|
Aeroespacial | Titanio Ti-6Al-4V, Inconel 718 | Componentes de motores a reacción, piezas estructurales |
Automoción | Aluminio AlSi10Mg, Cobre | Piezas de motor, intercambiadores de calor, componentes eléctricos |
Médico | Cromo-cobalto, titanio Ti-6Al-4V | Implantes, herramientas quirúrgicas |
Electrónica | Cobre, aluminio AlSi10Mg | Componentes conductores, disipadores de calor |
Fabricación de herramientas y matrices | H13 Acero para herramientas, carburo de tungsteno | Moldes, matrices, herramientas de corte |
Energía | Inconel 718, Acero martensítico envejecido | Palas de turbina, equipos de generación de energía |
Dental | Cromo-cobalto, titanio Ti-6Al-4V | Implantes dentales, aparatos de ortodoncia |
Fabricación general | Acero inoxidable 316L, acero inoxidable 17-4 PH | Elementos de fijación, componentes de maquinaria industrial |
Especificaciones, tamaños, calidades y normas del polvo metálico para herramientas
Las especificaciones y normas garantizan que los polvos metálicos cumplan los niveles de calidad y rendimiento requeridos para las aplicaciones de utillaje.
Polvo metálico | Especificaciones | Tallas (µm) | Grados | Normas |
---|---|---|---|---|
Acero inoxidable 316L | ASTM A276, ASTM F138 | 15-45, 45-105 | 316L, 316LS | ASTM, ISO 5832-1 |
Acero inoxidable 17-4 PH | AMS 5643, ASTM A693 | 15-45, 45-105 | 17-4 PH | ASTM, AMS |
Inconel 718 | AMS 5662, ASTM B637 | 15-45, 45-105 | 718 | AMS, ASTM, ISO |
Titanio Ti-6Al-4V | ASTM B348, AMS 4911 | 15-45, 45-105 | Grado 5, Grado 23 | ASTM, AMS, ISO 5832-3 |
Cobalto-Cromo | ASTM F75, ASTM F1537 | 15-45, 45-105 | CoCrMo, CoCrW | ASTM, ISO |
Cobre | ASTM B213, ASTM B124 | 15-45, 45-105 | ETP, OFHC | ASTM |
Aluminio AlSi10Mg | ASTM B209, ASTM B247 | 15-45, 45-105 | AlSi10Mg, AlSi12 | ASTM, ISO |
Acero para herramientas H13 | ASTM A681, AMS 6487 | 15-45, 45-105 | H13 | ASTM, AMS |
Carburo de tungsteno | ASTM B777, ISO 3325 | 15-45, 45-105 | WC-Co | ASTM, ISO |
Acero martensítico envejecido | AMS 6514, ASTM A538 | 15-45, 45-105 | 18Ni(300), C300 | AMS, ASTM |
Proveedores y precios Polvo metálico para herramientas
Aquí tiene una lista de proveedores y precios de diferentes polvos metálicos.
Proveedor | Polvo metálico | Precio (USD/kg) | Descuento por volumen | Información del contacto |
---|---|---|---|---|
Tecnología Carpenter | Acero inoxidable 316L | 30-40 | Sí | www.carpentertech.com |
Höganäs AB | Acero inoxidable 17-4 PH | 35-45 | Sí | www.hoganas.com |
Materiales Sandvik | Inconel 718 | 100-150 | Sí | www.materials.sandvik |
ATI Metales | Titanio Ti-6Al-4V | 200-250 | Sí | www.atimetals.com |
Tecnologías de superficie Praxair | Cobalto-Cromo | 150-200 | Sí | www.praxairsurfacetechnologies.com |
Elementos americanos | Cobre | 20-25 | Sí | www.americanelements.com |
ECKART GmbH | Aluminio AlSi10Mg | 30-35 | Sí | www.eckart.net |
Kennametal | Acero para herramientas H13 | 50-60 | Sí | www.kennametal.com |
Tungsteno y polvos | Carburo de tungsteno | 80-100 | Sí | www.globaltungsten.com |
Soluciones H.C. Starck | Acero martensítico envejecido | 70-90 | Sí | www.hcstarck.com |
Comparación de ventajas e inconvenientes de los polvos metálicos para herramientas
Cada polvo metálico tiene sus propias ventajas y limitaciones. He aquí un análisis comparativo:
Polvo metálico | Ventajas | Limitaciones |
---|---|---|
Acero inoxidable 316L | Excelente resistencia a la corrosión, biocompatible | Resistencia y dureza medias |
Acero inoxidable 17-4 PH | Alta resistencia y dureza, buena resistencia a la corrosión | Más caro que el 316L |
Inconel 718 | Estabilidad a altas temperaturas, excelente resistencia | Muy caro, difícil de mecanizar |
Titanio Ti-6Al-4V | Elevada relación resistencia/peso, excelente biocompatibilidad | Caro, difícil de procesar |
Cobalto-Cromo | Resistencia superior al desgaste, alta resistencia, biocompatible | Caro, difícil de mecanizar |
Cobre | Excelente conductividad térmica y eléctrica, relativamente barato | Baja resistencia, propenso a la oxidación |
Aluminio AlSi10Mg | Ligero, buenas propiedades térmicas | Menor resistencia en comparación con el acero y el titanio |
Acero para herramientas H13 | Elevada tenacidad y resistencia al desgaste, adecuada para aplicaciones de alta temperatura | Propenso a la corrosión sin revestimiento |
Carburo de tungsteno | Extremadamente duro, excelente resistencia al desgaste | Muy frágil, caro |
Acero martensítico envejecido | Resistencia ultra alta, buena tenacidad | Coste elevado, resistencia limitada a la corrosión |
Una mirada detallada a los polvos metálicos específicos
Polvo de acero inoxidable 316L
El polvo de acero inoxidable 316L es famoso por su excelente resistencia a la corrosión, lo que lo convierte en la mejor opción para aplicaciones en entornos difíciles. Este polvo es especialmente apreciado en la industria naval y farmacéutica. Su bajo contenido en carbono mejora su resistencia a la corrosión intergranular. Este polvo metálico es amagnético en estado recocido y presenta una buena soldabilidad.
Polvo de acero inoxidable 17-4 PH
El polvo de acero inoxidable 17-4 PH es un acero inoxidable martensítico endurecido por precipitación que combina una gran resistencia y dureza con una buena resistencia a la corrosión. Se utiliza habitualmente en las industrias aeroespacial, química y petroquímica. Su versatilidad se ve reforzada por la posibilidad de someterlo a tratamientos térmicos para obtener distintos niveles de resistencia.
Inconel 718 Polvo
El Inconel 718 es una aleación de níquel-cromo conocida por su alta resistencia, excelente resistencia a la fatiga y a la fluencia a altas temperaturas. Esto la hace ideal para aplicaciones de alta temperatura como turbinas de gas y reactores nucleares. La forma en polvo permite crear formas complejas, esenciales para estos entornos tan exigentes.
Titanio Ti-6Al-4V Polvo
El titanio Ti-6Al-4V, también conocido como titanio de grado 5, es la aleación de titanio más utilizada. Ofrece una excelente combinación de resistencia, ligereza y resistencia a la corrosión. Su biocompatibilidad lo hace adecuado para implantes médicos, mientras que su elevada relación resistencia-peso es perfecta para aplicaciones aeroespaciales.
Cromo-cobalto en polvo
Las aleaciones de cobalto-cromo son conocidas por su resistencia superior al desgaste, su gran solidez y su excelente biocompatibilidad. Estas propiedades hacen que el polvo de cobalto-cromo sea el material preferido para implantes dentales y ortopédicos, así como para componentes aeroespaciales de alto rendimiento.
Polvo de cobre
El polvo de cobre es apreciado por su excelente conductividad térmica y eléctrica. Se utiliza mucho en componentes eléctricos, intercambiadores de calor y piezas de automoción. Su coste relativamente bajo y su buena resistencia a la corrosión aumentan su atractivo.
Aluminio AlSi10Mg Polvo
AlSi10Mg es una aleación de aluminio en polvo que combina ligereza con buenas propiedades mecánicas. Se utiliza a menudo en las industrias automovilística y aeroespacial para componentes que requieren gran resistencia y poco peso. Su buena conductividad térmica lo hace adecuado para aplicaciones en las que la disipación del calor es importante.
H13 Polvo de acero para herramientas
El polvo de acero para herramientas H13 es conocido por su gran tenacidad, buena resistencia al desgaste y estabilidad a altas temperaturas. Estas propiedades lo convierten en una excelente opción para herramientas de fundición a presión, extrusión y forja en caliente. Sin embargo, requiere revestimientos protectores para evitar la corrosión.
Polvo de carburo de tungsteno
El polvo de carburo de wolframio es uno de los materiales más duros que existen, y ofrece una excepcional resistencia al desgaste y estabilidad a altas temperaturas. Se utiliza en herramientas de corte, equipos de minería y piezas resistentes al desgaste. Sin embargo, su fragilidad y alto coste pueden ser factores limitantes.
Polvo de acero martensítico envejecido
El polvo de acero martensítico envejecido, como el 18Ni(300), ofrece una resistencia ultraelevada y una buena tenacidad. Se utiliza en aplicaciones aeroespaciales y de utillaje en las que se requiere una gran resistencia a la tensión. Sin embargo, es caro y tiene una resistencia a la corrosión limitada en comparación con otros materiales.
PREGUNTAS FRECUENTES
Pregunta | Respuesta |
---|---|
¿Para qué se utiliza el polvo metálico en el utillaje? | El polvo metálico se utiliza para crear formas intrincadas y herramientas de alta precisión difíciles de fabricar con metales a granel. |
¿Por qué es popular el acero inoxidable 316L en utillaje? | El acero inoxidable 316L es popular por su excelente resistencia a la corrosión y su buena conformabilidad. |
¿Cómo se fabrica el polvo metálico? | El polvo metálico suele producirse mediante atomización, en la que el metal fundido se convierte en partículas finas. |
¿Cuáles son las ventajas de utilizar polvo metálico para el utillaje? | Los polvos metálicos permiten un control preciso de las propiedades del material, lo que posibilita la producción de formas complejas y componentes de alta resistencia. |
¿Es adecuado el titanio Ti-6Al-4V para implantes médicos? | Sí, el titanio Ti-6Al-4V es biocompatible y se utiliza habitualmente para implantes médicos. |
¿Cómo se comporta el Inconel 718 en entornos de alta temperatura? | El Inconel 718 tiene una excelente estabilidad a altas temperaturas y se utiliza en aplicaciones como turbinas de gas y reactores nucleares. |
¿Pueden reciclarse los polvos metálicos? | Sí, los polvos metálicos a menudo pueden reciclarse, lo que reduce los residuos y el impacto medioambiental. |
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