Polvo para el tratamiento posterior a la atomización

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Tabla de contenido

Visión general

Tratamiento posterior a la atomización de polvos metálicos es crucial en el proceso de fabricación de diversas industrias, desde la aeroespacial hasta la de dispositivos médicos. Este proceso mejora las propiedades de los polvos metálicos, haciéndolos más adecuados para aplicaciones específicas. El tratamiento suele implicar procesos como el recocido, el tamizado y la modificación de la superficie para mejorar la distribución del tamaño de las partículas, la morfología y la composición química.

¿Qué es el tratamiento post-atomización?

El tratamiento posterior a la atomización se refiere a los diversos métodos aplicados a los polvos metálicos después de que se hayan producido mediante atomización. La atomización es el proceso en el que el metal fundido se rompe en finas gotitas que luego se solidifican en partículas de polvo. Los tratamientos posteriores a la atomización son esenciales para mejorar las propiedades del polvo, garantizar su consistencia y mejorar su rendimiento en las aplicaciones finales.

tratamiento posterior a la atomización
Polvo para el tratamiento posterior a la atomización 9

Tipos de polvos metálicos y su composición

Existen varios tipos de polvos metálicos, cada uno con una composición y unas propiedades únicas adaptadas a aplicaciones específicas. Estos son algunos de los polvos metálicos más utilizados y sus composiciones:

Polvo metálicoComposiciónPropiedades
Acero inoxidable 316LFe, Cr, Ni, MoResistencia a la corrosión, alta resistencia a la tracción
Titanio Ti6Al4VTi, Al, VElevada relación resistencia/peso, resistencia a la corrosión
Aluminio 6061Al, Mg, SiLigero, buenas propiedades mecánicas
Aleación de cobalto-cromoCo, Cr, MoAlta resistencia al desgaste, excelente biocompatibilidad
Aleación de níquel 625Ni, Cr, Mo, NbAlta resistencia, excelente resistencia a la corrosión
Acero martensítico envejecido 18Ni300Fe, Ni, Co, MoAlta resistencia, buena tenacidad
Aleación de cobre C18150Cu, Cr, ZrAlta conductividad, excelente resistencia al desgaste
Carburo de tungstenoWC, CoDureza extrema, resistencia al desgaste
Inconel 718Ni, Cr, Fe, Nb, MoAlta resistencia, buena resistencia a la oxidación
Aleación de bronce CuSn12Cu, SnBuena resistencia a la corrosión, excelente maquinabilidad

Características del polvo para el tratamiento posterior a la atomización

Los tratamientos posteriores a la atomización están diseñados para mejorar diversas características de los polvos metálicos. He aquí algunas propiedades clave:

CaracterísticaDescripción
Distribución del tamaño de las partículasGarantiza la uniformidad, lo que afecta a la fluidez y a la densidad de empaquetado
MorfologíaFormas esféricas o irregulares que afectan al flujo y al empaquetamiento
SuperficieInfluye en la reactividad y el comportamiento de sinterización
PurezaLos altos niveles de pureza reducen el riesgo de contaminación
FluidezAfecta a la facilidad de manipulación y procesamiento
Densidad aparenteImpacta en la eficiencia del empaquetado y la sinterización
Niveles de oxidaciónLa menor oxidación mejora el rendimiento en aplicaciones de alta temperatura

Aplicaciones del polvo para Tratamiento posterior a la atomización

Las propiedades mejoradas de los polvos metálicos post-atomizados los hacen adecuados para una amplia gama de aplicaciones:

SolicitudDescripción
AeroespacialComponentes ligeros y de alta resistencia
AutomotorPiezas de motor, componentes de transmisión
Productos sanitariosImplantes, instrumental quirúrgico
Sector de la energíaÁlabes de turbina, pilas de combustible
ElectrónicaTintas conductoras, gestión térmica
HerramientasHerramientas de corte, troqueles
Fabricación aditiva (impresión 3D)A medida, geometrías complejas, prototipos

Especificaciones, tamaños, calidades y normas

Al seleccionar polvos metálicos para el tratamiento posterior a la atomización, es importante tener en cuenta las especificaciones, tamaños, grados y normas. Aquí tiene una tabla detallada como referencia:

Tipo de polvoGama de tamaños (µm)GradoNormas
Acero inoxidable 316L15-45, 45-105AISI 316LASTM A276, AMS 5653
Titanio Ti6Al4V15-45, 45-905º cursoASTM B348, AMS 4928
Aluminio 606120-63, 63-125AA 6061ASTM B209, AMS 4027
Aleación de cobalto-cromo10-45, 45-90ASTM F75ISO 5832-4
Aleación de níquel 62515-53, 53-150UNS N06625ASTM B446, AMS 5666
Acero martensítico envejecido 18Ni30010-45, 45-105Grado 300AMS 6514, ASTM A538
Aleación de cobre C1815020-53, 53-150UNS C18150ASTM B606, RWMA Clase 2
Carburo de tungsteno5-15, 15-45Certificación ISO 9001ISO 9001, ASTM B777
Inconel 71815-45, 45-105UNS N07718ASTM B637, AMS 5662
Aleación de bronce CuSn1220-63, 63-150UNS C90700ASTM B505, AMS 4880

Proveedores y precios

Elegir el proveedor adecuado es crucial para obtener polvos metálicos de alta calidad. He aquí algunos proveedores y sus precios:

ProveedorUbicaciónPolvo metálicoPrecio (USD/kg)
Höganäs ABSueciaAcero inoxidable 316L$50 – $70
Tecnología LPWREINO UNIDOTitanio Ti6Al4V$300 – $400
Tecnología CarpenterEE.UU.Aluminio 6061$25 – $40
Arcam AB (GE Additive)SueciaAleación de cobalto-cromo$250 – $350
SandvikSueciaAleación de níquel 625$100 – $150
GKN HoeganaesEE.UU.Acero martensítico envejecido 18Ni300$150 – $200
Especialidades metálicas AMETEKEE.UU.Aleación de cobre C18150$30 – $50
KennametalEE.UU.Carburo de tungsteno$70 – $90
Polvo metálico y procesoEE.UU.Inconel 718$200 – $250
Fabricación de polvos metálicosREINO UNIDOAleación de bronce CuSn12$20 – $35

Ventajas e inconvenientes del polvo para el tratamiento posterior a la atomización

Cada polvo metálico tiene sus propias ventajas y limitaciones. He aquí una comparativa:

Polvo metálicoVentajasLimitaciones
Acero inoxidable 316LResistente a la corrosión, alta resistenciaMayor coste en comparación con otros aceros
Titanio Ti6Al4VLigero, de gran resistenciaCaro, difícil de procesar
Aluminio 6061Ligero, buenas propiedades mecánicasMenor resistencia que el acero
Aleación de cobalto-cromoAlta resistencia al desgaste, biocompatibleCaro, difícil de mecanizar
Aleación de níquel 625Excelente resistencia a la corrosión, alta resistenciaCaro, alta densidad
Acero martensítico envejecido 18Ni300Alta resistencia, buena tenacidadCaro, requiere tratamiento térmico
Aleación de cobre C18150Alta conductividad, resistencia al desgastePropenso a la oxidación, menos resistente que el acero
Carburo de tungstenoExtremadamente duro, resistente al desgasteQuebradizo, caro
Inconel 718Alta resistencia, buena resistencia a la oxidaciónCaro, difícil de mecanizar
Aleación de bronce CuSn12Buena resistencia a la corrosión, mecanizableMenor resistencia en comparación con otras aleaciones

Ventajas del polvo para el tratamiento posterior a la atomización

El tratamiento posterior a la atomización ofrece numerosas ventajas que mejoran la calidad y el rendimiento de los polvos metálicos. A continuación se detallan sus ventajas:

Distribución mejorada del tamaño de las partículas

Los tratamientos posteriores a la atomización, como el tamizado y la clasificación, ayudan a conseguir una distribución uniforme del tamaño de las partículas, lo que es crucial para un rendimiento uniforme en aplicaciones como la fabricación aditiva y la pulvimetalurgia.

Morfología mejorada

Tratamientos como el recocido y el tratamiento térmico pueden mejorar la morfología de las partículas de polvo, haciéndolas más esféricas. Las partículas esféricas fluyen mejor, se empaquetan con mayor eficacia y dan lugar a productos acabados de mayor calidad.

Contaminación reducida

Los polvos de gran pureza con una contaminación mínima son esenciales para aplicaciones como dispositivos médicos y componentes aeroespaciales. Los tratamientos posteriores a la atomización garantizan que los polvos cumplan estrictos requisitos de pureza.

Fluidez optimizada

Una buena fluidez es fundamental para procesos como la impresión 3D y el moldeo por inyección de metales.

Los tratamientos posteriores a la atomización mejoran las características de fluidez de los polvos, garantizando un procesamiento suave y fiable.

Niveles de oxidación controlados

Controlar los niveles de oxidación de los polvos metálicos es esencial para las aplicaciones de alta temperatura. Los tratamientos posteriores a la atomización ayudan a reducir la oxidación, mejorando así el rendimiento y la vida útil de los productos finales.

Especificaciones, tamaños, calidades y normas del polvo para Tratamiento posterior a la atomización

Seleccionar el polvo metálico adecuado implica tener en cuenta diversas especificaciones, tamaños, grados y normas. He aquí un desglose detallado:

Polvo metálicoGama de tamaños (µm)GradoNormas
Acero inoxidable 316L15-45, 45-105AISI 316LASTM A276, AMS 5653
Titanio Ti6Al4V15-45, 45-905º cursoASTM B348, AMS 4928
Aluminio 606120-63, 63-125AA 6061ASTM B209, AMS 4027
Aleación de cobalto-cromo10-45, 45-90ASTM F75ISO 5832-4
Aleación de níquel 62515-53, 53-150UNS N06625ASTM B446, AMS 5666
Acero martensítico envejecido 18Ni30010-45, 45-105Grado 300AMS 6514, ASTM A538
Aleación de cobre C1815020-53, 53-150UNS C18150ASTM B606, RWMA Clase 2
Carburo de tungsteno5-15, 15-45Certificación ISO 9001ISO 9001, ASTM B777
Inconel 71815-45, 45-105UNS N07718ASTM B637, AMS 5662
Aleación de bronce CuSn1220-63, 63-150UNS C90700ASTM B505, AMS 4880

Análisis comparativo: Tipos de polvo para el tratamiento posterior a la atomización

Profundicemos en una comparación detallada de varios polvos metálicos:

Acero inoxidable 316L frente a titanio Ti6Al4V

Acero inoxidable 316L es conocido por su resistencia a la corrosión y su solidez. Sin embargo, Titanio Ti6Al4V es más ligero y tiene una mayor relación resistencia-peso, lo que lo hace ideal para aplicaciones aeroespaciales y médicas en las que el peso es un factor crítico.

Aluminio 6061 frente a aleación de cobalto-cromo

Aluminio 6061 ofrece buenas propiedades mecánicas y es ligero, pero no alcanza la resistencia al desgaste y la biocompatibilidad del Aleación de cobalto-cromoque se prefiere para implantes médicos y aplicaciones dentales.

Aleación de níquel 625 frente a acero martensítico envejecido 18Ni300

Aleación de níquel 625 es excelente para ambientes corrosivos y de alta temperatura debido a su mayor resistencia a la oxidación. Por otra parte, Acero martensítico envejecido 18Ni300 proporciona una resistencia y una tenacidad excepcionales, por lo que resulta adecuado para aplicaciones de utillaje y estructurales.

Aleación de cobre C18150 frente a carburo de wolframio

Aleación de cobre C18150 destaca en conductividad eléctrica y resistencia al desgaste, por lo que es perfecto para contactos eléctricos. Por el contrario, Carburo de tungsteno es incomparable en dureza y resistencia al desgaste, ideal para herramientas de corte y piezas de desgaste.

Inconel 718 frente a la aleación de bronce CuSn12

Inconel 718 se prefiere por su alta resistencia y su buena resistencia a la oxidación en entornos extremos. Aleación de bronce CuSn12con su excelente maquinabilidad y resistencia a la corrosión, se utiliza habitualmente en cojinetes y casquillos.

Opiniones de expertos y estudios

Los estudios y las opiniones de los expertos refuerzan la importancia del tratamiento posterior a la atomización para conseguir las propiedades deseadas de los polvos metálicos. Las investigaciones indican que la distribución optimizada del tamaño de las partículas y la morfología influyen significativamente en el rendimiento de los polvos en la fabricación aditiva y otras aplicaciones.

Por ejemplo, un estudio de la American Society for Testing and Materials (ASTM) destaca el papel de los tratamientos posteriores a la atomización para reducir la porosidad y mejorar las propiedades mecánicas de las piezas impresas en 3D. Del mismo modo, expertos de la Federación de Industrias de Polvos Metálicos (MPIF) subrayan la necesidad de polvos de gran pureza en aplicaciones críticas como los dispositivos aeroespaciales y médicos.

tratamiento posterior a la atomización
Polvo para el tratamiento posterior a la atomización 16

preguntas frecuentes

PreguntaRespuesta
¿Qué es el tratamiento post-atomización?El tratamiento posterior a la atomización se refiere a procesos como el recocido, el tamizado y la modificación de la superficie aplicados a los polvos metálicos tras la atomización para mejorar sus propiedades.
¿Por qué es importante la distribución del tamaño de las partículas?La distribución uniforme del tamaño de las partículas garantiza una fluidez, una densidad de empaquetamiento y un rendimiento general uniformes en diversas aplicaciones como la impresión 3D y la pulvimetalurgia.
¿Cuáles son las ventajas de la morfología esférica del polvo?Los polvos esféricos fluyen mejor, se empaquetan con mayor eficacia y dan lugar a productos acabados de mayor calidad que los polvos de forma irregular.
¿Cómo reduce la contaminación el tratamiento posterior a la atomización?Tratamientos como el tamizado y el tratamiento térmico ayudan a eliminar impurezas y contaminantes, garantizando polvos de gran pureza adecuados para aplicaciones críticas.
¿Qué polvo metálico es mejor para aplicaciones aeroespaciales?El titanio Ti6Al4V es el preferido por su elevada relación resistencia-peso y su excelente resistencia a la corrosión, lo que lo hace ideal para componentes aeroespaciales.
¿Cuáles son las principales ventajas de utilizar la aleación de níquel 625?La aleación de níquel 625 ofrece una gran solidez y una excelente resistencia a la corrosión, especialmente en entornos corrosivos y de altas temperaturas.
¿Cómo se mejora la fluidez de los polvos metálicos?Los tratamientos posteriores a la atomización, como el tamizado y el recocido, mejoran las características de fluidez de los polvos, lo que facilita su manipulación y procesamiento.
¿Qué importancia tienen los niveles de oxidación en los polvos metálicos?Los bajos niveles de oxidación son cruciales para las aplicaciones de alta temperatura, ya que mejoran el rendimiento y la vida útil de los productos finales.
¿Pueden los tratamientos posteriores a la atomización mejorar las propiedades mecánicas?Sí, tratamientos como el recocido y el tratamiento térmico pueden mejorar las propiedades mecánicas de los polvos metálicos, haciéndolos más adecuados para aplicaciones específicas.
¿Qué polvo metálico es mejor para los implantes médicos?La aleación de cromo-cobalto se utiliza habitualmente para implantes médicos por su gran resistencia al desgaste y su excelente biocompatibilidad.

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