Tecnología en Evolución: Metales en Impresión 3D

Aluminio Ligereza y Solidez

Este material ofrece una excelente combinación entre ligereza y solidez. Además de ser resistente a la corrosión, también se puede soldar. En comparación con los aceros, es menos resistente y más sensible a las altas temperaturas. Se utiliza principalmente en áreas donde el peso es fundamental como en partes mecánicas de coches de carrera, aeronáutica, aeroespacial, bicicletas, etc. Rara vez está presente en estado puro y se encuentra más a menudo como una aleación con metales que mejoran sus propiedades físicas y mecánicas, como el silicio y el magnesio. Un ejemplo típico es el aluminio AISi10Mg, ofrecido por el fabricante alemán EOS en forma de polvo. De esta manera se consigue fabricar piezas sólidas y complejas.

Acero La Versatilidad en la Impresión 3D

Siendo uno de los metales más comunes en la industria 3D, no es de extrañar que el acero fuera el primer metal utilizado en la fabricación aditiva. En este grupo podemos encontrar dos tipos: el acero inoxidable y el acero maraging. El acero inoxidable está bastante presente en la vida cotidiana, la industria mecánica y la medicina. Tiene buenas propiedades metálicas y permite obtener una superficie pulida y brillante. Varios fabricantes de la industria 3D ofrecen este material, como EOS, ProMetal o Desktop Metal. Algunas de sus propiedades incluyen: dureza, resistencia a la tracción, conformabilidad y resistencia al impacto. También es posible imprimir piezas de bronce u oro utilizando acero inoxidable como material base. Esto se consigue, por ejemplo, recubriendo las capas de polvo de acero inoxidable con pegamento para inyectar bronce en la impresión. Por otro lado, la empresa EOS ha desarrollado el llamado acero Maraging Steel MS1, que se utiliza en la fabricación de herramientas o moldes, gracias a su solidez y resistencia a la rotura.

Aleaciones de aluminio Resistencia-Peso

Como hemos mencionado, las aleaciones de aluminio se encuentran con más frecuencia que la forma pura y se usan tradicionalmente en muchas aplicaciones industriales, aeroespaciales y automotrices. Además, poseen una alta relación resistencia-peso y también demuestran una buena resistencia a la carga y la corrosión del metal.

Galio Innovación en I+D

Incluso en I+D, el galio se utiliza como aleación con un 25% de indio, para imprimir objetos a partir de pequeñas burbujas metálicas o de cables metálicos autoportantes para unir componentes electrónicos. Lo que hace que esta aleación sea especial es que, además de fundirse a una temperatura baja de casi 30°C, los dos metales también se endurecen en el aire mientras que el interior permanece líquido, lo que permite que la impresión sea flexible. Sin embargo, el precio sigue siendo la principal barrera a la hora de querer comercializar este material para su uso en la impresión 3D.

Titanio: Un Material de Excelencia

El titanio es el material por excelencia de la medicina y la industria aeroespacial, gracias a su excelente composición tanto de fortaleza como de peso, además de su alta resistencia a la corrosión y biocompatibilidad. Se trata de un metal que podemos encontrar en forma de polvo o filamento. Todos los grados de titanio exhiben una resistencia a la corrosión extrema, ductilidad y soldabilidad, aunque el grado uno es relativamente más moldeable que los grados dos, tres y cuatro. El cuarto grado es el más fuerte. La impresión 3D facilita la fabricación de piezas de titanio y evita las impurezas obtenidas con las técnicas tradicionales durante la fase de soldadura. Sin embargo, una gran desventaja de este material es su elevado coste, ya que es unas 50 veces mayor que el del acero.

Aleaciones de cobre: Conductividad y Ductilidad

El cobre es otro de los metales compatibles con la fabricación aditiva. Entre sus propiedades destacan la alta conductividad eléctrica y térmica, su ductilidad (deformación plástica sin rotura) y su maleabilidad (deformación mediante compresión). En el sector de la impresión 3D el cobre se puede encontrar tanto en forma de filamento como en polvo metálico. Gracias a sus características, este metal es ideal para aplicaciones de gestión térmica e ingeniería eléctrica (inductores, electrodos, intercambiadores de calor, etc.), así como para el utillaje y la fabricación de herramientas. Algunas de sus aleaciones más comunes son: CuNi2SiCr, CuCrZr, CuCP, Cu.

Aleaciones de titanio Mecánicas y Químicas

Al igual que con las aleaciones de aluminio, las aleaciones de titanio tienen propiedades mecánicas y un comportamiento químico mejorados en la impresión de metales en 3d. La aleación Ti6Al4V es la más utilizada, ocupando un 56% del mercado total del titanio, debido a su buen equilibrio entre resistencia mecánica, ductilidad, resistencia a fatiga y tenacidad de fractura. Estos metales se utilizan en la fabricación aditiva para producir una amplia gama de componentes industriales.