El mundo de la impresión 3D nos ofrece muchas posibilidades como por ejemplo su versatilidad en cuanto a materiales.
Ya conocemos la impresión 3d de plásticos y resinas. También hemos hablado de las mejores impresoras 3D tanto FDM que usan diferentes plásticos como material, como impresoras 3d de resina, que usan resinas líquidas como materia prima.
Esta vez, conoceremos la impresión en metal, una gran revolución en la fabricación industrial.
Los metales son materiales que requieren unas propiedades específicas de impresión, por lo que las impresoras 3d para metal utilizan tecnologías como SLM o MBJ.
Ventajas de impresión en metal
- El ingeniero tendrá libertad de diseño ya que el prototipado rápido con esta tecnología le permite realizar cambios en las piezas ahorrando tiempo y reduciendo gastos.
- Se pueden crear formas complejas
- Se utiliza en campos como el médico, el aeroespacial o el automotriz.
- La fabricación es eficiente, se utiliza el material donde se necesita, por lo que se ahorra en metal.
- Esta tecnología ahorra costes en utillaje, ya que se fabrica directamente en la impresora 3D de metal sin necesidad de otras herramientas.
En definitiva, una impresora 3D de metal reduce tiempos y costes de fabricación, lo que permite la creación económica y rápida de distintos prototipos.
Los metales que se pueden utilizar con impresión 3D
- Aluminio: Entre los más utilizados nos encontramos con el aluminio, un metal ligero y resistente. Este tipo de material se utiliza para sectores en los que el peso de las piezas pueda ser crucial. Estos sectores pueden ser la automoción y la aeronáutica.
- Acero: Buenas propiedades mecánicas y un correcto acabado superficial. Es el material más utilizado para este tipo de tecnologías. Algunos de los aceros que se pueden imprimir son el acero inoxidable y el acero duro.
- Titanio: Un metal muy utilizado en el campo de la medicina ya que es un material biocompatible y altamente resistente a la corrosión.
- Cromo cobalto: Un metal resistente a altas temperaturas, corrosión y desgaste. También es un material biocompatible que dispone de gran dureza. Es un material apropiado cuando se requieren componentes libres de níquel, como en aplicaciones dentales u ortopédicos.
- Aleaciones de Níquel: Piezas para entornos aeronáuticos donde se requiere piezas que soporten un alto estrés y una alta temperatura.
- Aleaciones de Cobre: Metal con gran resistencia a la fatiga. Además, presentan una buena conductividad eléctrica y electrónica.
Tecnologías de impresión en metal
Actualmente, existen distintas tecnologías de impresión 3D en metal y cada una tiene sus características.
- FDM o Modelado por Deposición Fundida: Esta tecnología permite imprimir filamentos de plástico combinados con polvo de metal. Luego en un post-procesado se retira la proporción de metal. Es una tecnología económica. Las piezas resultantes tienen alta porosidad, pueden perder volumen tras el post-procesado y se necesita un extrusor especial.
- MBJ o Inyección de Aglutinante (Metal Binder Jetting): Una impresora distribuye una capa de polvo de metal y a continuación añade un agente aglutinante para formar la geometría de la pieza en cuestión. Es una tecnología económica, se recomienda para impresión de grandes lotes de pieza debido al tamaño de las impresoras y se les puede añadir un tintado para fabricar piezas a color. Por otro lado, no se recomienda para piezas técnicas pues las propiedades mecánicas no son óptimas. Además requiere de distintos post-procesados.
- SLM o Fusión Selectiva por Láser (Selective Laser Melting): Esta tecnología crea piezas de forma aditiva al fusionar partículas de polvo de metal por medio de un láser. Permite la impresión de múltiples materiales como aluminio, titanio, hierro o cobalto. En muchas ocasiones se consiguen densidades superiores al 99,9% y una resolución de 4-10 µm. Por ello, se utiliza para piezas con geometrías muy complejas con paredes delgadas o huecos ocultos.
- La tecnología DMLS (Direct Metal Laser Sintering) funciona de la misma forma, genera piezas fundiendo las partículas de polvo de metal en un proceso de fusión. La diferencia está en la temperatura utilizada para fusionar el polvo metálico. El SLM calienta el polvo de metal hasta que se funde completamente en un líquido y el DMLS no derrite el polvo metálico, sino que utiliza la temperatura suficiente para que las superficies se suelden entre sí. Por ello, SLM funciona mejor con metales puros y DMLS con aleaciones de metales.
- EBM o Fundido por Haz de electrones (EBM): Un haz de electrones funden las capas de polvo entre sí para fundir el metal. Son necesarias estructuras de soporte. La temperatura estable alcanzada en las capas durante la fusión proporciona fuera a la pieza.
Como podemos ver, la impresión 3D en metal tiene muchas posibilidades.
Poco a poco, esta innovadora tecnología se introducirá en todas las industrias que quieran optimizar su producción y sumarse a la industria 4.0.
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