El sinterizado directo de metales por láser (DMLS) es un proceso industrial de impresión 3D de metales que crea prototipos metálicos totalmente funcionales y piezas de producción en 7 días o menos. Se utilizan varios metales para producir piezas finales adecuadas para aplicaciones de uso final.

La tecnología de impresión 3D en metal se aplica normalmente para:

  • Creación de prototipos con materiales de producción
  • Creación de geometrías complejas
  • Fabricación de piezas funcionales de uso final
  • Reducir el número de componentes metálicos de un conjunto

Capacidades de impresión 3D en metal

Nuestras directrices fundamentales para la impresión 3D en metal describen las consideraciones clave de diseño para optimizar la fabricabilidad, mejorar la calidad de la superficie y minimizar el tiempo de producción.

US Métrica
Resolución normal 9,6 pulg. x 9,6 pulg. x 13,0 pulg. 245 mm x 245 mm x 330 mm
Resolución normal (X líneas*) 31,5 pulg. x 15,7 pulg. x 19,7 pulg. 400 mm x 800 mm x 500 mm
Alta resolución 3,5 pulg. x 3,5 pulg. x 2,7 pulg.
Al: 3,8 pulg. x 3,8 pulg. x 3,7 pulg.		 88 mm x 88 mm x 70 mm
Al: 98 mm x 98 mm x 94 mm
US Métrica
Resolución normal 0,0012 pulg. 30 micras
Resolución normal (X líneas*) Inconel: 0,00236 pulg.
Aluminio: 0,00157 pulg.		 Inconel: 60 micras
Aluminio: 40 micras
Alta resolución 0,00079 pulg. 20 micras
US Métrica
Resolución normal 0,015 pulg.
(0,030 pulg. para aluminio)		 0,381 mm
(0,762 mm para aluminio)
Resolución normal (X líneas*) 0,015 pulg.
(0,030 pulg. para aluminio)		 0,381 mm
(0,762 mm para aluminio)
Alta resolución 0,006 pulg.
Aluminio: 0,015 pulg.		 0,153 mm
Aluminio: 0,381 mm

Tolerancias de la impresión 3D en metal

Para piezas bien diseñadas, las tolerancias típicas en la dimensión X/Y son de ±0,003 pulg. (0,075 mm) para la primera pulgada, más 0,1% de la longitud nominal (0,001 mm/mm). En la dimensión Z, generalmente se pueden conseguir tolerancias de ±0,006 pulg. para la primera pulgada, más 0,1% de la longitud nominal. Tenga en cuenta que las tolerancias pueden variar en función de la geometría de la pieza.

Actualmente, el Inconel 718 y el aluminio son los únicos materiales disponibles para nuestra máquina X Line de gran formato.

Opción de acabado Descripción
Estándar Se eliminan las estructuras de soporte y quedan visibles las líneas de las capas.
Cepillado Las superficies indicadas se lijarán direccionalmente al nivel de grano deseado.
Raso Las superficies indicadas se lijarán hasta el nivel de grano deseado, se granallarán y, a continuación, se chorrearán.
Pulido Las superficies indicadas se lijarán al nivel de grano deseado. Las superficies quedarán algo reflectantes y brillantes, pero es posible que queden visibles algunas líneas o marcas de lijado.

Comparar propiedades de los materiales

Materiales Resolución Condición Resistencia a la tracción (ksi) Tensión de fluencia (ksi) Elongación (%) Dureza
Acero inoxidable
(17-4 PH)		 20 μm Solución y envejecido (H900) 199 178 10 42 HRC
30 μm Solución y envejecido (H900) 198 179 13 42 HRC
Acero inoxidable
(316L)		 20 μm Alivio del estrés 82 56 78 90 HRB
30 μm Alivio del estrés 85 55 75 88 HRB
Aluminio
(AlSi10Mg)		 20 μm Alivio del estrés 39 26 15 42 HRB
30 μm Alivio del estrés 50 33 8 59 HRB
40 μm Alivio del estrés 43 27 10 50 HRB
Cromo cobalto
(Co28Cr6Mo)		 20 μm Como Construido 182 112 17 39 HRC
30 μm Como Construido 176 119 14 38 HRC
Inconel 718 20 μm Alivio del estrés 143 98 36 33 HRC
30 μm Alivio del estrés 144 91 39 30 HRC
30 μm Solución y envejecimiento según AMS 5663 208 175 18 46 HRC
60 μm Alivio del estrés 139 83 40 27 HRC
60 μm Solución y envejecimiento según AMS 5663 201 174 19 45 HRC
Titanio
(Ti6Al4V)		 20 μm Alivio del estrés 153 138 15 35 HRC
30 μm Alivio del estrés 144 124 18 33 HRC
Materiales Resolución Condición Resistencia a la tracción (MPa) Tensión de fluencia (MPa) Elongación (%) Dureza
Acero inoxidable (17-4 PH) 20 μm Solución y envejecido (H900) 1,372 1,227 10 42 HRC
30 μm Solución y envejecido (H900) 1,365 1,234 13 42 HRC
Acero inoxidable (316L) 20 μm Alivio del estrés 565 386 78 90 HRB
30 μm Alivio del estrés 586 379 75 88 HRB
Aluminio (AlSi10Mg) 20 μm Alivio del estrés 268 180 15 46 HRB
30 μm Alivio del estrés 345 228 8 59 HRB
40 μm Alivio del estrés 296 186 10 50 HRB
Cromo cobalto (Co28Cr6Mo) 20 μm Como Construido 1,255 772 17 39 HRC
30 μm Como Construido 1,213 820 14 38 HRC
Cobre (CuNi2SiCr) 20 μm Endurecido por precipitación 496 434 23 87 HRB
Inconel 718 20 μm Alivio del estrés 986 676 36 33 HRC
30 μm Alivio del estrés 993 627 39 30 HRC
30 μm Solución y envejecimiento según AMS 5663 1,434 1,207 18 46 HRC
60 μm Alivio del estrés 958 572 40 27 HRC
60 μm Solución y envejecimiento según AMS 5663 1,386 1,200 19 45 HRC
Titanio (Ti6Al4V) 20 μm Alivio del estrés 1,055 951 15 35 HRC
30 μm Alivio del estrés 993 855 18 33 HRC

20 μm = alta resolución (HR)

30, 40 y 60 μm = resolución normal (NR)

Estos valores son aproximados y pueden variar en función de diversos factores, como los ajustes de la máquina y los parámetros del proceso. Por lo tanto, la información proporcionada no es vinculante y no debe considerarse certificada. Para requisitos de rendimiento críticos, se recomienda realizar ensayos independientes de los materiales aditivos o los componentes finales.

Opciones de materiales de impresión 3D en metal

Esta es una lista de las aleaciones metálicas que ofrecemos para impresión 3D. Existen diferentes opciones de tratamiento térmico en función del material.

Acero inoxidable (17-4 PH)

El acero inoxidable 17-4 PH es una aleación endurecida por precipitación reconocida por su excelente dureza y resistencia a la corrosión. Cuando se opta por el acero inoxidable, el 17-4 PH es una gran elección debido a su resistencia a la tracción y al límite elástico significativamente superiores en comparación con otros grados, aunque tiene un alargamiento a la rotura inferior al 316L. Las piezas fabricadas con 17-4 PH se someten a un tratamiento térmico de solución al vacío seguido de un envejecimiento H900 para mejorar sus propiedades.

Principales ventajas

  • Totalmente tratada térmicamente para obtener la máxima dureza y resistencia
  • Excelente resistencia a la corrosión
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Opciones de acabado

Acero inoxidable (316L)

Opte por el 316L cuando la flexibilidad sea una prioridad, ya que ofrece una mayor maleabilidad en comparación con el 17-4 PH. Las piezas fabricadas con 316L se someten a un tratamiento de alivio de tensiones.

Principales ventajas

  • Tratamiento térmico completo para una dureza y resistencia máximas
  • Excelente resistencia a la corrosión
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Opciones de acabado

Aluminio (AlSi10Mg)

El aluminio (AlSi10Mg) es similar a una aleación de la serie 3000 utilizada habitualmente en fundición y moldeado a presión. Ofrece una gran relación resistencia-peso, una excelente resistencia a las altas temperaturas y a la corrosión, y una buena resistencia a la fatiga, la fluencia y la rotura. Además, el AlSi10Mg tiene una notable conductividad térmica y eléctrica. Las piezas fabricadas con AlSi10Mg se someten a un proceso de alivio de tensiones.

Principales ventajas

  • Excelente relación resistencia-peso
  • Buena conductividad térmica y eléctrica
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Opciones de acabado personalizadas

Inconel 718

El Inconel 718 es una superaleación de níquel-cromo de alta resistencia a la corrosión diseñada para piezas sometidas a temperaturas y esfuerzos mecánicos extremos. Es ideal para aplicaciones aeroespaciales, energéticas y otras aplicaciones de alto rendimiento en las que la durabilidad es crucial. Los componentes fabricados con Inconel 718 se someten a un tratamiento de alivio de tensiones para optimizar las propiedades del material. Además, se dispone de tratamientos de solución y envejecimiento según AMS 5663 para mejorar aún más la resistencia a la tracción y la dureza, lo que lo hace adecuado para entornos exigentes.

Principales ventajas

  • Excelente resistencia a la oxidación y la corrosión
  • Excelente resistencia a la tracción, a la fatiga, a la fluencia y a la rotura
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Opciones de acabado personalizadas

Cromo cobalto (Co28Cr6Mo)

El cromo-cobalto (Co28Cr6Mo) es una superaleación de alto rendimiento compuesta principalmente de cobalto y cromo. Ofrece una excepcional resistencia a la tracción, resistencia a la fluencia y resistencia a la corrosión, por lo que es una excelente opción para componentes aeroespaciales e instrumentos médicos.

Principales ventajas

  • Resistencia superior a la tracción y a la fluencia
  • Excelente resistencia a la corrosión
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Opciones de acabado personalizadas

Titanio (Ti6Al4V)

Ti6Al4V es una aleación de titanio muy utilizada y conocida por sus excelentes propiedades mecánicas. En comparación con el Ti grado 23 recocido, ofrece una resistencia a la tracción, un alargamiento y una dureza similares a los del titanio forjado.

Principales ventajas

  • Excelente relación resistencia-peso con gran rigidez
  • Resistente a las altas temperaturas y a la corrosión
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Opciones de acabado personalizadas

Opciones de posprocesamiento para piezas metálicas impresas en 3D

Mejore la resistencia, la precisión y la calidad superficial de los componentes metálicos mediante DMLS para producción.

Opciones de acabado superficial

  • Fresado CNC de 3 y 5 ejes
  • Torneado de precisión
  • Tratamientos superficiales personalizados
  • Acabados cepillados (grano 150, 220, 400)
  • Acabado satinado
  • Acabado pulido
  • Pasivado para mejorar la resistencia a la corrosión
  • Electroerosión por hilo para detalles finos
  • Roscado y escariado para un roscado preciso

Opciones de tratamiento térmico

  • Alivio de tensiones para reducir las tensiones residuales
  • Tratamiento térmico con certificación NADCAP para el sector aeroespacial
  • Prensado isostático en caliente (HIP) para mejorar la densidad y las propiedades mecánicas
  • Recocido por disolución para mejorar la uniformidad del material
  • Envejecimiento para lograr la resistencia y dureza deseadas

Opciones de pruebas mecánicas

  • Evaluación de la resistencia a la tracción
  • Medición de la dureza Rockwell

Análisis de polvos y trazabilidad de materiales

  • Verificación de la composición química
  • Evaluación del tamaño y la distribución de las partículas

Ventajas de la impresión 3D en metal

Descubra cómo la fabricación aditiva de metales puede agilizar los ensamblajes reduciendo el número de componentes, permitir la producción de geometrías complejas y ayudar a ahorrar tiempo y costes.

Comprender el proceso de impresión 3D de metales con DMLS

La máquina DMLS comienza a sinterizar cada capa -primero las estructuras de soporte de la placa base y luego la pieza propiamente dicha- con un láser dirigido a un lecho de polvo metálico. Una vez microsoldada una capa transversal de polvo, la plataforma de construcción se desplaza hacia abajo y una cuchilla de recubrimiento se desplaza por la plataforma para depositar la siguiente capa de polvo en una cámara de construcción inerte. El proceso se repite capa a capa hasta completar la construcción.

Una vez finalizada la fabricación, se aplica manualmente un cepillado inicial a las piezas para eliminar la mayor parte del polvo suelto, seguido del correspondiente ciclo de tratamiento térmico mientras aún están fijadas en los sistemas de soporte para aliviar cualquier tensión. Las piezas se retiran de la plataforma y las estructuras de soporte se retiran de las piezas, y a continuación se realiza el acabado necesario con granallado y desbarbado. Las piezas finales de DMLS tienen una densidad cercana al 100%.

Impresión 3D de metales a gran escala

Nuestras impresoras 3D de gran formato son capaces de producir piezas metálicas de hasta 31,5 pulgadas x 15,7 pulgadas x 19,7 pulgadas de tamaño, utilizando materiales como el aluminio y el Inconel. Estos grandes componentes impresos en 3D se utilizan habitualmente en sectores como el aeroespacial, la automoción, la energía y diversas aplicaciones industriales.

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