Visión general de proveedores de polvos de impresión 3d
polvos de impresión 3dLa fabricación aditiva utiliza polvos como materia prima para construir componentes capa por capa. Los polvos se funden o unen mediante calor, láser o agentes aglutinantes para crear objetos tridimensionales.
Hay varias tecnologías utilizadas en la impresión 3D, como el sinterizado selectivo por láser (SLS), el sinterizado directo de metal por láser (DMLS), la fusión por haz de electrones (EBM), el chorro de aglutinante, el modelado por deposición fundida (FDM), la estereolitografía (SLA) y muchas más. Cada proceso utiliza diferentes tipos de polvos con propiedades y distribución del tamaño de las partículas específicas.
Tipos de polvos de impresión 3D
| Tipo de polvo | Materiales | Características |
|---|---|---|
| Plásticos | Nylon, ABS, TPU, PE, PP | El más común, de bajo coste, menos resistente |
| Metales | Aluminio, acero inoxidable, cromo-cobalto, titanio, acero para herramientas | Alta resistencia, resistencia al calor y a la corrosión |
| Cerámica | Vidrio, alúmina, circonio | Usos a alta temperatura, quebradizo |
| Arena y polvos de moldeo | Arena de sílice, arena de circón | Para moldes de arena y machos |
| Polvos magnéticos | Hierro, níquel, cobalto | Aplicaciones que necesitan magnetismo |
| Polvos biocompatibles | Titanio, PEEK, TCP | Para implantes médicos, prótesis |
Propiedades de los polvos de impresión 3D
Las propiedades clave de los polvos utilizados en la fabricación aditiva incluyen:
- Tamaño de las partículas - Entre 10-100 micras, con distribución normal
- Morfología - La forma esférica permite una buena fluidez
- Densidad - Afecta a la densidad y microestructura del producto
- Pureza - Determina la compatibilidad y la calidad del material
- Fluidez - Garantiza una distribución y estratificación uniformes
- Contenido en humedad - Se necesita poca humedad para una fusión óptima
- Reutilizabilidad - Algunos polvos pueden reutilizarse para minimizar costes
Aplicaciones de Polvos de impresión 3D
| Industria | Aplicaciones |
|---|---|
| Aeroespacial | Álabes de turbinas, toberas de reactores, armazones estructurales |
| Automoción | Creación de prototipos, piezas personalizadas como engranajes |
| Médico | Cofias dentales, implantes, prótesis |
| Herramientas | Modelos de fundición, moldes de inyección, plantillas y utillajes |
| Arquitectura | Maquetas, elementos decorativos de construcción |
| Productos de consumo | Diseños personalizados, prototipado rápido |
Especificaciones del polvo de impresión 3D
Los materiales en polvo utilizados en la fabricación aditiva deben cumplir estrictas especificaciones de distribución del tamaño de las partículas, morfología, fluidez y pureza. A continuación se enumeran las gamas de tamaños, normas y grados típicos:
| Tipo de material | Tamaño de las partículas (μm) | Normas | Grados comunes |
|---|---|---|---|
| Polvos de polímero | 20-150 | ASTM D638 | PA12, PLA, ABS, PC |
| Polvos metálicos | 10-45 | ASTM F3049 | Ti-6Al-4V, 17-4PH, 316L |
| Polvos cerámicos | 10-150 | ASTM F2792 | Circonio, alúmina, TCP |
| Polvos de moldeo | 140-200 | ASTM B213 | Arena de sílice, arena de circón |
Proveedores mundiales de polvos de impresión 3D
Existen tanto grandes proveedores mundiales como pequeños fabricantes de polvo especializados que dan servicio a la industria de fabricación aditiva:
Grandes productores de polvo
| Empresa | Materiales |
|---|---|
| Sandvik | Aleaciones de níquel y titanio |
| Pulvimetalurgia GKN | Aceros para herramientas, acero inoxidable |
| Höganäs | Aceros inoxidables, aleaciones |
| Aditivo para carpinteros | Cromo cobalto, titanio, etc. |
| BASF | Poliamidas ultrafinas |
Productores de polvos especiales
| Empresa | Materiales |
|---|---|
| Tecnología LPW | Aluminio, titanio, aleaciones de Ni |
| Praxair | Titanio, superaleaciones de níquel |
| Arcam AB | Aleaciones de titanio, CoCr, aluminio |
| 3DXtech | Plásticos como ABS, nailon, etc. |
Análisis de costes de los polvos metálicos para impresión 3D
| Material | Coste del polvo (USD/kg) |
|---|---|
| Acero inoxidable 316L | 28-60 |
| Aluminio AlSi10Mg | 35-95 |
| Titanio Ti-6Al-4V | 110-450 |
| Inconel 718 | 110-225 |
| Cromo cobalto | 170-400 |
La amplia gama de precios depende de la pureza, de si se trata de polvo virgen o reciclado, de las características de las partículas, de la cantidad comprada y de las condiciones del proveedor.
Pros y contras de Polvos de impresión 3D
| Ventajas | Desventajas |
|---|---|
| Geometrías complejas y ligeras | Comparativamente caro |
| Productos a medida, prototipado rápido | Tamaño limitado en función del equipamiento |
| Reducción de mermas frente a la fundición/mecanizado | Desempolvado/manipulación |
| Posibilidad de aleaciones graduadas y materiales compuestos | Se necesita algo de posprocesamiento |
| Una sola etapa de producción | Porosidad de los productos |
PREGUNTAS FRECUENTES
P: ¿Cuál es el plástico más utilizado para los polvos de impresión 3D?
R: La poliamida 12 (PA12, nailon 12) es el polvo de plástico más popular, con excelentes propiedades y compatibilidad con el proceso SLS.
P: ¿Cuál es la diferencia entre el polvo virgen y el reciclado?
R: Los polvos vírgenes son polvos frescos y sin usar, en comparación con los polvos reciclados que proceden de piezas impresas anteriormente en 3D. El polvo virgen es más caro, pero ofrece una calidad mayor y más uniforme.
P: ¿Cómo se fabrican los polvos metálicos para la fabricación aditiva?
R: Los polvos metálicos se fabrican mediante atomización con gas o agua para producir finas partículas esféricas de aleaciones a partir de materias primas fundidas a alta presión. Los polvos pueden someterse a tratamientos especializados para modificar la distribución del tamaño, la morfología, el flujo o la composición.
P: ¿Qué precauciones deben tomarse al manipular polvos?
R: Los procedimientos de manipulación de polvos deben tener como objetivo minimizar la exposición, contener las fugas y los derrames, garantizar el uso de mascarillas/equipos de protección personal adecuados, proporcionar una ventilación adecuada y aplicar buenas prácticas de limpieza. Algunos polvos metálicos pueden arder o explotar si se manipulan de forma imprudente.
P: ¿Qué tamaños de partículas de polvo son óptimos?
R: Los tamaños de partícula que oscilan entre 10 micras y unas 100 micras suelen ofrecer los mejores resultados para extender capas finas de manera uniforme. Las partículas nanométricas más finas pueden aglomerarse, mientras que las partículas grandes reducen la resolución. Es esencial adaptar el tamaño de las partículas a los requisitos de la impresora 3D.
P: ¿Cómo afectan los polvos a las propiedades de las piezas?
R: Las características del polvo influyen directamente en la densidad, el acabado superficial, la precisión, las propiedades mecánicas, la microestructura y el rendimiento de los componentes impresos. Las aleaciones personalizadas graduadas y los recubrimientos de partículas permiten adaptar las propiedades de los materiales en la fabricación aditiva.
