El mejor polvo in718 para impresión 3D

Visión general del polvo IN718

El IN718 es un polvo de superaleación con base de níquel endurecible por precipitación ampliamente utilizado para la fabricación aditiva, debido a su buena resistencia, resistencia a la corrosión, soldabilidad y procesabilidad. Este artículo ofrece una guía detallada sobre el polvo IN718.

Entre los principales aspectos tratados figuran la composición, las propiedades, los parámetros de impresión AM, las aplicaciones, las especificaciones, los proveedores, la manipulación, los métodos de inspección, las comparaciones con alternativas, los pros y los contras, y las preguntas más frecuentes. Se utilizan tablas para presentar datos cuantitativos en un formato fácil de consultar.

Composición del polvo IN718

La composición del IN718 es:

Elemento	Peso %	Propósito
Níquel	50 – 55	Elemento principal de la matriz
Cromo	17 – 21	Resistencia a la oxidación
Hierro	Saldo	Reforzador de solución sólida
Niobio	4.75 – 5.5	Endurecimiento por precipitación
Molibdeno	2.8 – 3.3	Fortalecimiento de la solución sólida
Titanio	0.65 – 1.15	Formador de carburo
Aluminio	0.2 – 0.8	Endurecimiento por precipitación
Carbono	0,08 máx.	Formador de carburo

También se añaden trazas de cobalto, boro, cobre y magnesio.

Propiedades del polvo IN718

Entre las propiedades clave del IN718 se incluyen:

Propiedad	Descripción
Alta resistencia	Resistencia a la tracción 1050 - 1350 MPa
Estabilidad de fase	Mantiene sus propiedades tras un uso prolongado hasta 700°C
Resistencia a la corrosión	Resistente a la corrosión acuosa y a la oxidación
Soldabilidad	Excelente soldabilidad con material de aportación adecuado
Fabricabilidad	Fácil de moldear y mecanizar
Resistencia a la fluencia	Alta resistencia a la rotura por tensión a altas temperaturas

Estas propiedades hacen que el IN718 sea adecuado para las aplicaciones más exigentes.

Parámetros de impresión 3D para polvo IN718

Los parámetros típicos para la impresión de polvo IN718 incluyen:

Parámetro	Valor típico	Propósito
Altura de la capa	20 - 50 μm	Equilibrar velocidad y resolución
Potencia del láser	195 - 350 W	Suficiente fusión sin evaporación
Velocidad de exploración	700 - 1300 mm/s	Densidad frente a ritmo de construcción
Distancia entre escotillas	80 - 160 μm	Propiedades mecánicas
Estructura de apoyo	Mínimo	Fácil extracción
Prensado isostático en caliente	1120°C, 100 MPa, 3h	Eliminar vacíos internos

Los parámetros dependen de factores como la geometría de la construcción, la gestión de la temperatura y los requisitos de postprocesado.

Aplicaciones de las piezas IN718 impresas en 3D

Las piezas IN718 fabricadas por AM se utilizan en:

Industria	Componentes
Aeroespacial	Componentes del motor como álabes de turbina, discos
Generación de energía	Recipientes de combustión, conductos de transición
Petróleo y gas	Herramientas de fondo de pozo, válvulas, bombas
Automoción	Ruedas del turbocompresor, válvulas de escape
Médico	Implantes ortopédicos, herramientas quirúrgicas

Las ventajas sobre el IN718 forjado incluyen geometrías complejas, plazos de entrega reducidos y ratios de compra por vuelo.

Especificaciones del polvo IN718 para AM

El polvo IN718 debe cumplir las siguientes especificaciones para la impresión 3D:

Parámetro	Especificación
Gama de tamaños de partículas	10 - 45 μm
Forma de las partículas	Morfología esférica
Densidad aparente	Típicamente > 4 g/cc
Densidad del grifo	> 6 g/cc
Caudal Hall	> 23 seg para 50 g
Pureza	>99,9%
Contenido de oxígeno	<100 ppm

Distribuciones de tamaño personalizadas y composición estrictamente controlada.

Proveedores de polvo IN718

Entre los principales proveedores figuran:

Proveedor	Ubicación
Praxair	EE.UU.
Productos en polvo Carpenter	EE.UU.
Sandvik Osprey	REINO UNIDO
Tecnología LPW	REINO UNIDO
Erasteel	Francia
AP&C	Canadá

Los precios oscilan entre $50/kg y $150/kg, en función de la calidad y el volumen de los pedidos.

Manipulación y almacenamiento del polvo IN718

Como material reactivo, el polvo IN718 requiere una manipulación controlada:

• Almacenar los envases cerrados en una atmósfera inerte, fresca y seca.
• Evitar la exposición a la humedad, al aire o a temperaturas extremas
• Utilice equipos con toma de tierra adecuada durante el traslado
• Evitar la acumulación de polvo y controlar las fuentes de ignición
• Se recomienda ventilación local
• Siga las directrices de seguridad aplicables

El almacenamiento y la manipulación correctos evitan cambios o peligros en la composición.

Inspección y ensayo del polvo IN718

Los lotes de polvo IN718 se validan utilizando:

Método	Parámetros probados
Análisis granulométrico	Distribución granulométrica
Imágenes SEM	Morfología de las partículas
EDX	Química y composición
DRX	Fases presentes
Picnometría	Densidad
Caudal Hall	Fluidez del polvo

Las pruebas realizadas según las normas ASTM garantizan la uniformidad de la calidad lote a lote.

Comparación del IN718 con otros polvos de superaleación

IN718 se compara con otras aleaciones como:

Aleación	Coste	Imprimibilidad	Soldabilidad	Fuerza
IN718	Bajo	Bien	Excelente	Medio
IN625	Medio	Excelente	Excelente	Bajo
IN792	Alta	Feria	Bien	Excelente
IN939	Muy alta	Bien	Limitado	Excelente

Por sus propiedades equilibradas a menor coste, la IN718 sustituye a otras superaleaciones con base de Ni para muchas aplicaciones.

Ventajas e inconvenientes del polvo IN718 para impresión 3D

Pros	Contras
Credenciales probadas en materiales AM	Menor resistencia a altas temperaturas que algunas aleaciones
Excelente soldabilidad y mecanizabilidad	Susceptible de agrietarse por solidificación durante la impresión
Fácil fabricación de formas complejas	Requiere manipulación en atmósfera controlada
Ventaja económica sobre las superaleaciones exóticas	A menudo es necesario un tratamiento posterior
Disponibles en una amplia gama de proveedores	Dureza relativamente baja tras la impresión

IN718 permite la fabricación aditiva de alto rendimiento a un coste razonable.

Preguntas frecuentes sobre el polvo IN718

P: ¿Qué rango de tamaño de partícula funciona mejor para la impresión 3D de la aleación IN718?

R: Una gama de 15-45 micras proporciona la mezcla óptima de fluidez, alta resolución y piezas de alta densidad. También pueden utilizarse polvos más finos por debajo de 10 micras.

P: ¿Qué postprocesado suelen requerir los componentes IN718 AM?

R: El prensado isostático en caliente, el tratamiento térmico y el mecanizado suelen ser necesarios para eliminar huecos, optimizar propiedades y conseguir precisión dimensional.

P: ¿Es la IN718 más fácil de imprimir en 3D que otras superaleaciones de Ni?

R: Sí, la excelente soldabilidad y la menor susceptibilidad al agrietamiento hacen de la IN718 una de las superaleaciones con base de Ni más fáciles de procesar mediante técnicas de fusión en lecho de polvo.

P: ¿Qué sectores utilizan la aleación IN718 para la impresión 3D metálica?

R: Los sectores aeroespacial, de generación de energía, petróleo y gas, automoción y médico son las principales áreas de aplicación de los componentes IN718 de fabricación aditiva.

P: ¿Qué material tiene las propiedades más parecidas al IN718 para AM?

R: El polvo de aleación IN625 tiene una soldabilidad y una resistencia a la corrosión comparables a las del IN718, pero una resistencia inferior. La IN792 cambia la soldabilidad por una mayor resistencia.

P: ¿Es obligatorio el prensado isostático en caliente para las piezas impresas en 3D IN718?

R: El HIP elimina los huecos internos y mejora la resistencia a la fatiga. Puede no ser necesario para aplicaciones no críticas.

P: ¿Necesita IN718 estructuras de soporte durante la impresión 3D?

R: Se recomiendan soportes mínimos en los voladizos y las secciones con puentes para evitar deformaciones y facilitar su retirada tras la impresión.

P: ¿Qué defectos pueden producirse al imprimir con polvo IN718?

R: Los defectos potenciales son el agrietamiento, la porosidad, la distorsión, la fusión incompleta y la rugosidad de la superficie. La mayoría pueden evitarse con parámetros optimizados.

P: ¿Qué dureza cabe esperar de los componentes IN718 AM?

R: La dureza tras la impresión suele ser de 30-35 HRC. El tratamiento posterior, como el envejecimiento, puede aumentarla a 40-50 HRC para una mayor resistencia al desgaste.

P: ¿Qué precisión se puede obtener con las piezas impresas IN718?

R: Tras el posprocesamiento, los componentes impresos con IN718 pueden alcanzar tolerancias dimensionales y acabados superficiales comparables a los de las piezas mecanizadas con CNC.