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.

polvo metálico para utillaje

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:

  1. 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.
  1. 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.
  1. 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.
  1. 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.
  1. 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.
  1. 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.
  1. 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.
  1. 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.
  1. 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.
  1. 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 metálicoElementos claveComposición (%)
Acero inoxidable 316LFe, Cr, Ni, MoFe: 65-70, Cr: 16-18, Ni: 10-14, Mo: 2-3
Acero inoxidable 17-4 PHFe, Cr, Ni, CuFe: 65-70, Cr: 15-17,5, Ni: 3-5, Cu: 3-5
Inconel 718Ni, Cr, Fe, Nb, MoNi: 50-55, Cr: 17-21, Fe: 17-21, Nb: 4,75-5,5, Mo: 2,8-3,3
Titanio Ti-6Al-4VTi, Al, VTi: 88-90, Al: 5,5-6,75, V: 3,5-4,5
Cobalto-CromoCo, Cr, MoCo: 60-65, Cr: 26-30, Mo: 5-7
CobreCuCu: 99.9+
Aluminio AlSi10MgAl, Si, MgAl: 85-90, Si: 9-11, Mg: 0.2-0.4
Acero para herramientas H13Fe, Cr, Mo, VFe: 85-90, Cr: 4,75-5,5, Mo: 1,1-1,75, V: 0,8-1,2
Carburo de tungstenoW, CW: 80-97, C: 3-20
Acero martensítico envejecidoFe, Ni, Co, Mo, TiFe: 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 metálicoFuerzaDurezaResistencia a la corrosiónConductividad térmicaDensidad (g/cm³)
Acero inoxidable 316LAltaMedioExcelenteMedio7.9
Acero inoxidable 17-4 PHMuy altaAltaBienMedio7.75
Inconel 718Muy altaAltaExcelenteBajo8.19
Titanio Ti-6Al-4VAltaMedioExcelenteMedio4.43
Cobalto-CromoAltaMuy altaExcelenteMedio8.3
CobreMedioBajoBienExcelente8.96
Aluminio AlSi10MgMedioBajoBienAlta2.7
Acero para herramientas H13AltaAltaMedioMedio7.8
Carburo de tungstenoExtremadamente altoExtremadamente altoBienBajo15.7
Acero martensítico envejecidoUltra AltaAltaMedioMedio8.0

Aplicaciones del polvo metálico para herramientas

Los polvos metálicos tienen aplicaciones en diversos sectores. He aquí un desglose de algunos usos clave:

IndustriaPolvo metálicoAplicación
AeroespacialTitanio Ti-6Al-4V, Inconel 718Componentes de motores a reacción, piezas estructurales
AutomociónAluminio AlSi10Mg, CobrePiezas de motor, intercambiadores de calor, componentes eléctricos
MédicoCromo-cobalto, titanio Ti-6Al-4VImplantes, herramientas quirúrgicas
ElectrónicaCobre, aluminio AlSi10MgComponentes conductores, disipadores de calor
Fabricación de herramientas y matricesH13 Acero para herramientas, carburo de tungstenoMoldes, matrices, herramientas de corte
EnergíaInconel 718, Acero martensítico envejecidoPalas de turbina, equipos de generación de energía
DentalCromo-cobalto, titanio Ti-6Al-4VImplantes dentales, aparatos de ortodoncia
Fabricación generalAcero inoxidable 316L, acero inoxidable 17-4 PHElementos 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 metálicoEspecificacionesTallas (µm)GradosNormas
Acero inoxidable 316LASTM A276, ASTM F13815-45, 45-105316L, 316LSASTM, ISO 5832-1
Acero inoxidable 17-4 PH AMS 5643, ASTM A69315-45, 45-10517-4 PHASTM, AMS
Inconel 718AMS 5662, ASTM B63715-45, 45-105718AMS, ASTM, ISO
Titanio Ti-6Al-4VASTM B348, AMS 491115-45, 45-105Grado 5, Grado 23ASTM, AMS, ISO 5832-3
Cobalto-CromoASTM F75, ASTM F153715-45, 45-105CoCrMo, CoCrWASTM, ISO
CobreASTM B213, ASTM B12415-45, 45-105ETP, OFHCASTM
Aluminio AlSi10MgASTM B209, ASTM B24715-45, 45-105AlSi10Mg, AlSi12ASTM, ISO
Acero para herramientas H13ASTM A681, AMS 648715-45, 45-105H13ASTM, AMS
Carburo de tungstenoASTM B777, ISO 332515-45, 45-105WC-CoASTM, ISO
Acero martensítico envejecidoAMS 6514, ASTM A53815-45, 45-105 18Ni(300), C300AMS, ASTM

Proveedores y precios Polvo metálico para herramientas

Aquí tiene una lista de proveedores y precios de diferentes polvos metálicos.

ProveedorPolvo metálicoPrecio (USD/kg)Descuento por volumenInformación del contacto
Tecnología CarpenterAcero inoxidable 316L30-40www.carpentertech.com
Höganäs ABAcero inoxidable 17-4 PH35-45www.hoganas.com
Materiales SandvikInconel 718100-150www.materials.sandvik
ATI MetalesTitanio Ti-6Al-4V200-250www.atimetals.com
Tecnologías de superficie PraxairCobalto-Cromo150-200www.praxairsurfacetechnologies.com
Elementos americanosCobre20-25www.americanelements.com
ECKART GmbHAluminio AlSi10Mg30-35www.eckart.net
KennametalAcero para herramientas H1350-60www.kennametal.com
Tungsteno y polvosCarburo de tungsteno80-100www.globaltungsten.com
Soluciones H.C. StarckAcero martensítico envejecido70-90www.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 metálicoVentajasLimitaciones
Acero inoxidable 316LExcelente resistencia a la corrosión, biocompatibleResistencia y dureza medias
Acero inoxidable 17-4 PHAlta resistencia y dureza, buena resistencia a la corrosiónMás caro que el 316L
Inconel 718Estabilidad a altas temperaturas, excelente resistenciaMuy caro, difícil de mecanizar
Titanio Ti-6Al-4VElevada relación resistencia/peso, excelente biocompatibilidadCaro, difícil de procesar
Cobalto-CromoResistencia superior al desgaste, alta resistencia, biocompatibleCaro, difícil de mecanizar
CobreExcelente conductividad térmica y eléctrica, relativamente baratoBaja resistencia, propenso a la oxidación
Aluminio AlSi10MgLigero, buenas propiedades térmicasMenor resistencia en comparación con el acero y el titanio
Acero para herramientas H13Elevada tenacidad y resistencia al desgaste, adecuada para aplicaciones de alta temperaturaPropenso a la corrosión sin revestimiento
Carburo de tungstenoExtremadamente duro, excelente resistencia al desgasteMuy frágil, caro
Acero martensítico envejecidoResistencia ultra alta, buena tenacidadCoste 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.

polvo metálico para utillaje

PREGUNTAS FRECUENTES

PreguntaRespuesta
¿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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