Polvo esférico
Índice
Visión general
Polvo esférico, también conocido como polvo metálico esférico, es un tipo de material finamente granulado que se caracteriza por su forma esférica. Estos polvos son esenciales en diversas aplicaciones industriales, como la fabricación aditiva, los revestimientos y el moldeo por inyección de metales. La forma uniforme de las partículas garantiza una alta densidad de empaquetamiento y fluidez, lo que las hace ideales para aplicaciones de precisión.
En este artículo, profundizaremos en los detalles del polvo esférico, explorando diferentes modelos, composiciones, propiedades y usos. También compararemos varias opciones, discutiremos sus ventajas y limitaciones y ofreceremos información sobre proveedores y precios.
¿Qué es el polvo esférico?
Los polvos esféricos son polvos metálicos compuestos por partículas esféricas diminutas y uniformes. La forma de estas partículas mejora significativamente las propiedades del material, como la fluidez y la densidad de empaquetamiento, que son cruciales para aplicaciones como la impresión 3D y los revestimientos.
Tipos de Polvo esférico
A continuación se detallan algunos de los tipos más comunes de polvos metálicos esféricos:
| Tipo | Composición | Propiedades | Características |
|---|---|---|---|
| Titanio esférico en polvo (Ti-6Al-4V) | Titanio aleado con aluminio 6%, vanadio 4% | Alta resistencia, ligereza y resistencia a la corrosión | Ideal para aplicaciones aeroespaciales y biomédicas |
| Polvo de aluminio esférico (AlSi10Mg) | Aluminio aleado con silicio y magnesio | Buenas propiedades térmicas, peso ligero | Utilizado en los sectores automovilístico y aeroespacial |
| Polvo esférico de acero inoxidable (316L) | Hierro, cromo, níquel, molibdeno | Alta resistencia a la corrosión, buenas propiedades mecánicas | Común en las industrias médica y alimentaria |
| Cobre en polvo esférico (Cu-OFHC) | Cobre puro | Excelente conductividad eléctrica y térmica. | Utilizado en electrónica y tintas conductoras |
| Polvo esférico de aleación de níquel (Inconel 718) | Níquel, Cromo, Hierro, Molibdeno, Niobio | Resistencia a altas temperaturas, resistencia a la corrosión | Apto para turbinas aeroespaciales y de gas |
| Cromo-cobalto esférico en polvo (CoCrMo) | Cobalto, cromo, molibdeno | Alta resistencia al desgaste, biocompatibilidad | Ampliamente utilizado en implantes médicos |
| Hierro en polvo esférico (Fe) | Hierro puro | Buenas propiedades magnéticas, ductilidad | Se utiliza en pulvimetalurgia y aplicaciones magnéticas |
| Polvo esférico de wolframio (W) | Tungsteno puro | Alta densidad, alto punto de fusión | Utilizado en blindaje contra radiaciones y aleaciones de metales pesados |
| Molibdeno esférico en polvo (Mo) | Molibdeno puro | Gran resistencia a altas temperaturas | Se utiliza en aplicaciones de alta temperatura y en electrónica |
| Zinc esférico en polvo (Zn) | Zinc puro | Buena resistencia a la corrosión, ánodo de sacrificio | Común en aplicaciones de galvanización y baterías |
Aplicaciones del polvo esférico
Los polvos esféricos se utilizan en una amplia gama de industrias debido a sus propiedades únicas. Aquí tiene una tabla que muestra dónde se suelen aplicar estos polvos:
| Aplicación | Industria | Uso específico |
|---|---|---|
| Fabricación aditiva (impresión 3D) | Aeroespacial, médico, automoción | Fabricación de geometrías complejas, creación de prototipos |
| Moldeo por inyección de metal (MIM) | Medicina, bienes de consumo | Producción de piezas pequeñas y complejas |
| Revestimientos | Aeroespacial, Automoción, Electrónica | Revestimientos de barrera térmica, revestimientos conductores |
| Pulvimetalurgia | Automoción, Industria | Fabricación de piezas de alto rendimiento |
| Electrónica | Fabricación de productos electrónicos | Producción de tintas conductoras, componentes |
| Producción de baterías | Almacenamiento de energía | Fabricación de electrodos, componentes de baterías |
| catalizadores | Procesado químico | Utilizado en convertidores catalíticos, catalizadores industriales |
| Sinterización | Fabricación industrial | Fabricación de piezas densas y duraderas |
| Pulverización térmica | Aeroespacial, Industrial | Mejora y protección de superficies |
| Filtración | Tratamiento del agua, purificación del aire | Fabricación de filtros porosos |
Especificaciones, tamaños, calidades y normas
Las especificaciones y normas de los polvos esféricos varían en función de la aplicación y el material. A continuación se muestra una tabla en la que se resumen estos aspectos:
| Material | Gama de tamaños (µm) | Grado | Normas |
|---|---|---|---|
| Ti-6Al-4V | 15-45, 45-75 | Grado 23, Grado 5 | ASTM F2924, ISO 5832-3 |
| AlSi10Mg | 20-63 | Grado 1 | ES AC-43000 |
| Acero inoxidable 316L | 15-45, 45-100 | Grado 316L | ASTM F138, ISO 5832-1 |
| Cu-OFHC | 10-45 | Grado 1 | ASTM F68 |
| Inconel 718 | 15-53 | Grado 718 | AMS 5662, ASTM B637 |
| CoCrMo | 15-45 | F75, F1537 | ASTM F75, ISO 5832-4 |
| Hierro | 20-150 | Alta pureza | ASTM A131 |
| Tungsteno | 5-45 | Alta pureza | ASTM B777, AMS 7725 |
| Molibdeno | 10-45 | Alta pureza | ASTM B387 |
| Zinc | 20-150 | Alta pureza | ASTM B6 |
Ventajas del polvo esférico
Los polvos esféricos ofrecen varias ventajas sobre los polvos de forma irregular, por lo que son los preferidos para muchas aplicaciones de alta precisión.
Alta fluidez
Gracias a su forma uniforme, los polvos esféricos presentan una fluidez superior, lo que resulta crucial para procesos como la impresión 3D y el moldeo por inyección de metales.
Alta densidad de empaquetado
La forma esférica permite una mayor densidad de empaquetamiento en comparación con los polvos irregulares, lo que mejora las propiedades mecánicas de los productos acabados.
Uniformidad y coherencia
Los polvos esféricos garantizan una aplicación de capas más consistente y uniforme, lo que resulta esencial para producir piezas de alta calidad con detalles intrincados.
Porosidad reducida
Las piezas fabricadas con polvos esféricos suelen tener una porosidad reducida, lo que aumenta su resistencia mecánica y su durabilidad.
Conductividad térmica mejorada
En materiales como el cobre y el aluminio, la forma esférica mejora la conductividad térmica, por lo que son ideales para aplicaciones en electrónica e intercambiadores de calor.
Desventajas del polvo esférico
Aunque los polvos esféricos tienen muchas ventajas, hay que tener en cuenta algunas limitaciones:
Mayor coste
La producción de polvos esféricos puede ser más cara debido a los procesos especializados necesarios para conseguir la forma uniforme.
Disponibilidad limitada de material
No todos los materiales están disponibles en forma esférica, lo que puede limitar las opciones para aplicaciones específicas.
Equipo especializado necesario
La manipulación y el procesamiento de polvos esféricos suelen requerir equipos especializados, lo que puede aumentar el coste global y la complejidad del proceso de fabricación.
Potencial de segregación
En algunas aplicaciones, la forma uniforme puede dar lugar a problemas de segregación, en los que diferentes tamaños de partículas se separan, afectando a la consistencia del producto final.
Análisis comparativo de Polvo esférico Tipos
He aquí una comparación de diferentes polvos esféricos, destacando sus pros y sus contras:
| Material | Ventajas | Desventajas |
| Ti-6Al-4V | Alta resistencia, peso ligero, excelente resistencia a la corrosión | Caro, requiere equipos especializados para su procesamiento |
| AlSi10Mg | Buenas propiedades térmicas, ligero, rentable | Rendimiento limitado a altas temperaturas |
| Acero inoxidable 316L | Resistencia a la corrosión, buenas propiedades mecánicas | Mayor coste en comparación con otros aceros |
| Cu-OFHC | Excelente conductividad eléctrica y térmica. | Blando, propenso al desgaste |
| Inconel 718 | Resistencia a altas temperaturas, resistencia a la corrosión | Muy caro, difícil de mecanizar |
| CoCrMo | Alta resistencia al desgaste, biocompatibilidad | Caro, limitado a aplicaciones especializadas |
| Hierro | Buenas propiedades magnéticas, rentable | Propenso a la oxidación y la corrosión |
| Tungsteno | Alta densidad, alto punto de fusión | Muy pesado, difícil de procesar |
| Molibdeno | Gran resistencia a altas temperaturas | Quebradizo, difícil de mecanizar |
| Zinc | Buena resistencia a la corrosión, rentable | Menor resistencia mecánica, aplicaciones estructurales limitadas |
PREGUNTAS FRECUENTES
¿Qué es la polvo esférico?
El polvo esférico es un tipo de polvo metálico con partículas en forma de esfera, que ofrece una gran fluidez y densidad de empaquetado para aplicaciones de precisión.
¿Cuáles son los tipos más comunes de polvo esférico?
Los tipos más comunes son Ti-6Al-4V, AlSi10Mg, acero inoxidable 316L, Cu-OFHC, Inconel 718, CoCrMo, hierro, tungsteno, molibdeno y zinc.
¿Dónde se utiliza el polvo esférico?
Se utiliza en fabricación aditiva, moldeo por inyección de metales, revestimientos, pulvimetalurgia, electrónica, producción de baterías, catalizadores, sinterización, pulverización térmica y filtración.
¿Cuáles son las ventajas del polvo esférico?
Entre sus ventajas se incluyen la alta fluidez, la alta densidad de empaquetamiento, la uniformidad y consistencia, la reducción de la porosidad y la mejora de la conductividad térmica.
¿Cuáles son las desventajas del polvo esférico?
Las desventajas incluyen un coste más elevado, la disponibilidad limitada de material, los requisitos de equipos especializados y la posibilidad de segregación en algunas aplicaciones.
¿Quiénes son los principales proveedores de polvo esférico?
Entre los principales proveedores figuran Höganäs, LPW Technology, Carpenter Technology, Valimet, AP&C, Sandvik Osprey, Praxair Surface Technologies, Tekna, Kennametal y Arcam AB.
¿Cuál es el precio del polvo esférico?
El precio varía según el material y el proveedor, y suele oscilar entre $20 y $600 por kilogramo.
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