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Tabla de contenido

impresión 3d inconel 625 es una aleación de níquel, cromo y molibdeno con una excelente resistencia a altas temperaturas y a la corrosión. Por ello, es idónea para la impresión 3D de geometrías complejas en aplicaciones exigentes. Esta guía ofrece una visión general de la composición, las propiedades, los parámetros y los usos del Inconel 625 impreso en 3D.

Introducción a la impresión 3d inconel 625

Inconel 625 es una superaleación de alto rendimiento que se utiliza con frecuencia para la fabricación aditiva en los sectores aeroespacial, naval, nuclear y químico. Sus principales propiedades son:

Cuadro 1: Visión general del material Inconel 625 impreso en 3D

PropiedadesDetalles
Contenido en níquel58-63%
Alta resistenciaResistencia a la tracción 1.310 MPa
Resistencia a la temperaturaHasta 1.400 °F o 760 °C
Resistencia a la corrosiónMuy resistente al calor, los ácidos y los álcalis
Resistencia a las grietasExcelente resistencia a la fatiga y tenacidad
TrabajabilidadFácilmente soldable
Usos comunesAplicaciones aeroespaciales, marinas e industriales

La impresión 3D permite fabricar piezas complejas de Inconel 625 inalcanzables con los métodos tradicionales. Siga leyendo para obtener información detallada sobre la composición, las características, los parámetros del proceso de impresión, las aplicaciones y mucho más.

impresión 3d inconel 625
Impresión 3D Inconel 625 3

Composición química del inconel 625 para impresión 3D

La composición química de la aleación Inconel 625 incluye níquel, cromo, molibdeno, niobio y hierro:

Tabla 2: Composición de la aleación Inconel 625

ElementoPeso %
Níquel (Ni)58.0 – 63.0 %
Cromo (Cr)20.0 – 23.0 %
Molibdeno (Mo)8.0 – 10.0 %
Niobio (Nb)3.15 – 4.15 %
Hierro (Fe)Resto
Carbono (C)≤ 0,10%
Manganeso (Mn)≤ 0,50%
Silicio (Si)≤ 0,50%
Fósforo (P)≤ 0,015%
Azufre (S)≤ 0,015%
Aluminio (Al)≤ 0,40%
Titanio (Ti)≤ 0,40%
Cobalto (Co)≤ 1.0%

Esta matriz de níquel-cromo cuidadosamente optimizada proporciona una combinación excepcional de resistencia al calor y a la corrosión, al tiempo que conserva la ductilidad, la resistencia a la fatiga y la soldabilidad.

Propiedades mecánicas del Inconel 625 impreso en 3D

Las propiedades mecánicas del Inconel 625 lo hacen adecuado para aplicaciones exigentes:

Tabla 3: Propiedades mecánicas del Inconel 625

PropiedadValor
Densidad8,44 g/cm3
Punto de fusión2.300-2.460°F (1.260-1.350°C)
Resistencia a la tracción125.000 - 240.000 psi
Límite elástico (recocido)110.000 psi mín.
Alargamiento30% mínimo
Módulo de Young29 x 10^6 psi
Ratio de Poission0.29
Resistencia a la fatiga110 - 129 ksi
Resistencia a la fractura200 ksi√in
Dureza~35 HRC

La combinación de fuerza, resistencia al agrietamiento, propiedades térmicas y resistencia a la corrosión permiten al Inconel 625 soportar entornos extremos.

Principales ventajas de Inconel 625 para la impresión 3D

El Inconel 625 impreso en 3D ofrece grandes ventajas:

Tabla 4: Ventajas de Impresión 3D Inconel 625 piezas

BeneficiosDescripción
Elevada relación resistencia/pesoTan resistente como el acero pero con una fracción del peso, lo que ahorra costes
Resiste temperaturas extremasMantiene las propiedades mecánicas desde temperaturas criogénicas hasta 1.400 °F.
Resistencia a la corrosiónExcelente resistencia química a ácidos, soluciones alcalinas hasta 1.400°F
Resistencia a las grietasLa alta resistencia a la fatiga resiste el fallo por fractura
Estabilidad térmicaEl bajo coeficiente de dilatación térmica evita distorsiones
Seguridad alimentariaAprobado para equipos de procesamiento de alimentos sin lixiviación
Aleaciones personalizadasPuede personalizar la química según los requisitos de la aplicación
Geometrías complejasImprima formas intrincadas inalcanzables con la fabricación
Conjuntos consolidadosImprima conjuntos complejos sin soldaduras, reduciendo costes
Iteración rápidaDiseñar, probar y adaptar piezas mediante prototipos rápidos

Estas ventajas amplían las posibilidades de diseño y permiten fabricar componentes más ligeros, resistentes y duraderos.

Parámetros de impresión 3D recomendados para Inconel 625

A continuación se indican los parámetros típicos del proceso de impresión de piezas de Inconel 625 en sistemas de fusión de lecho de polvo láser y de deposición de energía dirigida:

Cuadro 5: Parámetros estándar de impresión 3D de Inconel 625

ParámetroValor típico
Grosor de la capa20 - 100 micras
Potencia del láserHasta 500 W
Velocidad de exploración800 - 1200 mm/s
Diámetro del haz50 - 200 micras
Tamaño del polvo15 - 45 micras
Orientación de impresiónÁngulos de 45
Estructuras de apoyoObligatorio
RecocidoOpcional 2.100 - 2.300 °F durante 2 h

Los ajustes deben equilibrar la densidad con las tensiones residuales. Siguiendo métodos establecidos como ASTM F3056 se minimizan las grietas y distorsiones. Veamos a continuación las aplicaciones más comunes.

Aplicaciones de las piezas de Inconel 625 impresas en 3D

Entre los usos más comunes de Inconel 625 fabricado aditivamente en distintos sectores industriales se incluyen los siguientes:

Tabla 6: Aplicaciones de impresión 3D de Inconel 625

IndustriaAplicacionesComponentes
AeroespacialSoportes estructurales, componentes del motor, sistemas hidráulicosÁlabes de turbina, toberas de cohetes, colectores de escape, elementos de combustible
Petróleo y gasHerramientas de fondo de pozo, válvulas, sistemas de boca de pozoBrocas, herramientas de cable, árboles de Navidad
AutomotorTurbocompresores, componentes de escapeColector, carcasa del rotor del sobrealimentador, impulsores del turbo
Tratamiento químicoIntercambiadores de calor, recipientes de reacción, accesorios de tuberíasCarretes y codos para tuberías, palas mezcladoras, equipos de proceso
Alimentación y farmaciaMezcladoras, secadoras, calentadores, cintas transportadorasRodamientos, ejes, fijaciones, conectores
MarinaComponentes de propulsión, sistemas de desalinizaciónBombas, impulsores, acoplamientos, válvulas
Generación de energíaIntercambiadores de calor, componentes del sistema de vaporCabezales, tubos del recalentador, tubos del condensador

La impresión 3D permite fabricar piezas de Inconel 625 más ligeras, resistentes y personalizadas que consolidan conjuntos complejos en aplicaciones exigentes, impulsando su adopción en sistemas críticos.

impresión 3d inconel 625
Impresión 3D Inconel 625 4

Opciones de materiales para la impresión 3D de Inconel 625

Entre las opciones de aleación de Inconel 625 más populares para la fabricación aditiva se incluyen:

Tabla 7: Común Impresión 3D Inconel 625 formatos del material

TipoDescripciónPropiedades clave
Inconel 625 EstándarGrado más utilizado para aditivosResistencia a la tracción 1050 MPa, resistencia a la rotura 760 MPa a 980°C
Inconel 625 UltraMayor densidad y ductilidad30% mayor límite elástico y resistencia a la tracción
Inconel 718Grado aeroespacial resistente al calorExcelente resistencia y dureza >540°C
Aleaciones 625 personalizadasQuímica personalizada para aplicaciones específicasMayor emisividad, conductividad, magnetismo, etc.

Los polvos Inconel especializados optimizan la forma, el tamaño y la química de las partículas para impulsar el éxito de la impresión 3D.

Normas de impresión 3D de Inconel 625

Normas clave para la cualificación de piezas y polvos de Inconel 625 impresos en 3D:

Cuadro 8: Normas de impresión 3D de la aleación Inconel 625

EstándarDescripción
ASTM F3056Especificación estándar para la fabricación aditiva de aleación de níquel
ASTM B946Norma para la detección de defectos
AMS 2801Tratamiento térmico de las aleaciones de níquel
AMS 5662Requisitos del proceso de fusión de lecho de polvo por láser
ISO/ASTM 52900Principios generales de diseño y fabricación

La certificación de los componentes Inconel impresos según estas especificaciones garantiza una alta calidad y fiabilidad para el servicio.

Proveedores de Inconel 625 para impresión 3D

Entre los principales proveedores de polvos metálicos de Inconel 625 figuran:

Cuadro 9: Proveedores de polvo de Inconel 625

ProveedorDescripciónPrecios
Tecnología LPWAmplia gama de aleaciones, optimización de partículas a medida$$$
Sandvik OspreyPolvos de aleación de níquel estándar y personalizados$$$
ErasteelAmplia cartera de materiales de superaleación$$
AMG Superalloys Reino UnidoEspecialización en aleaciones de níquel$-$$
TeknaProceso avanzado de esferoidización por plasma$$$

Estos especialistas en aleaciones de primera calidad ajustan con precisión el tamaño de las partículas, la forma, la química y los defectos de Inconel 625 para garantizar el éxito de la impresión.

Ventajas e inconvenientes del Inconel 625 impreso en 3D

Cuadro 10: Ventajas y limitaciones de la impresión 3D de Inconel 625

ProsContras
Soporta oscilaciones de temperatura de 1800 °FMás caro que el acero o el aluminio
Cinco veces más resistente a la fractura que el aceroRequiere tratamiento térmico para aliviar las tensiones
La mitad de densidad que el aceroSusceptible de microfisuración sin optimización
Resiste la corrosión en caliente y las picadurasVoladizos difíciles de imprimir que requieren soportes
Biocompatible para usos alimentarios y médicosProveedores e impresores a gran escala limitados
Imprima geometrías complejas consolidando conjuntosEl postprocesado puede ser un reto

Con unas buenas prácticas de proceso, las enormes ventajas de rendimiento del Inconel 625 impreso en 3D compensan el mayor coste de las piezas.

Preguntas más frecuentes

P: ¿Qué causa el agrietamiento al imprimir Inconel 625?

R: Las altas tensiones de enfriamiento debidas a grandes gradientes térmicos provocan grietas. Unas estructuras de soporte adecuadas, unos ajustes de proceso optimizados, un tratamiento térmico previo y posterior y unos relieves de mecanizado ayudan a minimizar el agrietamiento.

P: ¿Necesita tratamiento térmico el Inconel 625 impreso en 3D?

R: El tratamiento térmico opcional alivia las tensiones internas, mejorando las propiedades mecánicas y la resistencia a las grietas. El recocido a 1900-2100 °F durante 1-3 horas es típico en función del grosor de la sección.

P: ¿Qué acabado superficial cabe esperar en las piezas de Inconel 625 as-printed?

R: El acabado superficial en bruto oscila entre 250-500 micras Ra en función de los parámetros de impresión. El mecanizado adicional, el esmerilado, el pulido o el electropulido pueden mejorar los requisitos de acabado superficial.

P: ¿Se puede soldar Inconel 625 impreso en 3D?

R: Sí, el Inconel 625 puede soldarse fácilmente utilizando métodos de soldadura GTAW, por haz de electrones o láser para unir conjuntos impresos en 3D o modificar componentes. Una fijación adecuada es fundamental para evitar distorsiones.

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