¿Qué otras superaleaciones pueden imprimirse con tecnología DMLS?
Desde el punto de vista de la ingeniería y la fabricación, la sinterización selectiva por láser de metales (DMLS) es excepcionalmente adecuada para procesar una amplia gama de superaleaciones de alto rendimiento, incluidas aquellas más allá de las comúnmente referenciadas basadas en níquel. La capacidad de esta tecnología para crear geometrías internas complejas y canales de refrigeración conformes representa una ventaja significativa para los componentes que operan en entornos extremos. Mientras que nuestra experiencia principal en Neway incluye el mecanizado CNC de superaleaciones para el acabado y la validación de estas piezas impresas, las siguientes familias de superaleaciones se procesan habitualmente mediante DMLS para aplicaciones exigentes.
Superaleaciones a Base de Níquel (Más Allá del Inconel)
Las superaleaciones a base de níquel son las más utilizadas en aplicaciones DMLS de alta temperatura, valoradas por su resistencia excepcional, su resistencia a la fluencia y su resistencia a la oxidación.
Serie Inconel: Mientras que Inconel 718 es la más común debido a su excelente soldabilidad y capacidad de tratamiento térmico posterior, otros grados como Inconel 625 también se imprimen con frecuencia por su superior resistencia a la corrosión.
Serie Hastelloy: Aleaciones como Hastelloy X y Hastelloy C-276 son candidatas principales para DMLS. Se utilizan ampliamente en las industrias de aeroespacial y aviación y de generación de energía para componentes que requieren una resistencia sobresaliente a ambientes oxidantes y corrosivos a altas temperaturas.
Aleaciones Rene: Aleaciones avanzadas como Rene 41 y Rene 108 se utilizan en las secciones más exigentes de las turbinas de gas. Su procesamiento mediante DMLS es desafiante debido a su alta susceptibilidad al agrietamiento, pero es factible con parámetros optimizados y a menudo requiere un tratamiento térmico posterior para lograr las propiedades mecánicas objetivo.
Superaleaciones de Cobalto-Cromo
Esta familia de superaleaciones es reconocida por su resistencia excepcional al desgaste, biocompatibilidad y alta resistencia a temperaturas elevadas, a menudo superando a las aleaciones de níquel por encima de los 1000°C.
Aleaciones Stellite: Las aleaciones de cobalto-cromo como las de la familia Stellite (por ejemplo, Stellite 6 y Stellite 21) son ideales para componentes impresos en DMLS que están sujetos a un desgaste severo, fricción y altas temperaturas, como asientos de válvulas, álabes de turbina e implantes médicos.
Enfoque de Aplicación: Su uso principal en DMLS se centra en dispositivos médicos como implantes ortopédicos y prótesis dentales, así como en piezas críticas resistentes al desgaste en la industria de petróleo y gas.
Aleaciones Basadas en Metales Refractarios
Para las aplicaciones a temperaturas más extremas, las superaleaciones de metales refractarios son la opción preferida.
Aleaciones de Titanio: Aunque no siempre se clasifican como “superaleaciones”, las aleaciones de titanio de alta resistencia como Ti-6Al-4V se utilizan ampliamente en DMLS para los sectores aeroespacial y médico, donde la relación resistencia-peso y la biocompatibilidad son factores críticos.
Otras Aleaciones Refractarias: Aleaciones basadas en molibdeno, tántalo y tungsteno también pueden procesarse mediante DMLS. Estas se reservan normalmente para aplicaciones especializadas en toberas de cohetes, componentes de hornos y otros entornos de temperatura ultraelevada, aunque su procesabilidad es más desafiante y menos común.
Posprocesamiento Crítico para Superaleaciones DMLS
El estado “tal como se imprime” de una pieza DMLS de superaleación a menudo contiene tensiones residuales y puede no cumplir con los requisitos dimensionales o de acabado superficial finales. Por lo tanto, el posprocesamiento es una parte integral del flujo de trabajo de fabricación.
Tratamiento Térmico de Alivio de Tensiones: Es un primer paso obligatorio para evitar la deformación o el agrietamiento durante la eliminación de soportes o el mecanizado posterior.
Prensado Isostático en Caliente (HIP): Para componentes de misión crítica en las industrias aeroespacial y médica, el HIP se utiliza para cerrar la microporosidad interna, mejorando así la vida a fatiga y la tenacidad a la fractura.
Tratamiento de Solución y Envejecimiento: La mayoría de las superaleaciones endurecidas por precipitación, como Inconel 718, requieren tratamientos térmicos específicos de solución y envejecimiento para alcanzar sus propiedades mecánicas óptimas.
Mecanizado CNC: Las interfaces críticas, roscas y superficies de sellado casi siempre requieren mecanizado de precisión para lograr tolerancias ajustadas y el acabado superficial necesario, como un acabado tal como mecanizado o mejor.
Mejora de Superficie: Procesos como el electropulido pueden mejorar la suavidad de la superficie y la resistencia a la corrosión, mientras que el pulido por tamboreo es eficaz para eliminar rebabas. Para entornos extremos, pueden aplicarse revestimientos térmicos.
