¿Ya está explorando el titanio impreso en 3D?

La impresión 3D de metal fue un sueño lejano para muchos profesionales de la fabricación durante varios años, pero ahora no solo es posible, sino que se puede lograr fácilmente para la mayoría de las operaciones de AM. Esto significa que los prototipos y la producción pueden entregarse en una variedad de metales de alta calidad. Una de las opciones más interesantes disponibles hoy en día es el titanio impreso en 3D. Hoy, analizaremos las ventajas potenciales de este material y las cosas clave que necesita saber para aprovechar al máximo sus capacidades.

¿Por qué imprimir en 3D en titanio?

El titanio ya se utiliza en una amplia gama de sectores, como el aeroespacial, automotriz y médico. Es probable que cualquier industria en la que las piezas deban ser ligeras, fuertes y resistentes a la corrosión esté utilizando este metal. También es una opción popular para joyería, debido a sus cualidades biocompatibles.

Por encima de todo, la impresión 3D en titanio le permite seguir haciendo uso de un material versátil y confiable, mientras disfruta de la velocidad y el ahorro de costos que puede brindar la fabricación aditiva. Al imprimir titanio, no hay economías de escala en lo que respecta al número de piezas producidas o la complejidad del diseño en cuestión. Esto significa que es factible producir prototipos funcionales o diseños personalizados únicos en este metal, algo que rara vez sería el caso con los métodos sustractivos tradicionales.

Además, el titanio es familiar. Es un material bien establecido cuyas propiedades se comprenden bien en múltiples industrias. Esto significa que puede explorar los beneficios potenciales de la tecnología de fabricación aditiva mientras disfruta de la total confianza de que las piezas terminadas se comportarán de manera confiable y mostrarán las cualidades que espera. De hecho, Boeing ya está haciendo uso de esta tecnología para ahorrar potencialmente hasta $ 3 millones por avión.

Las tecnologías

El titanio impreso en 3D comienza su vida en forma de polvo, por lo que se puede utilizar en procesos como DMLS, EBM y SLM. Esto significa que si planea imprimir con titanio de forma regular, deberá invertir en una impresora de lecho de polvo que pueda trabajar con materiales metálicos. Para aplicaciones industriales, las impresoras 3D ProX DMP 320 de 3D Systems o las impresoras 3D M280 y M290 de EOS serían buenas opciones.

Los materiales

Hay dos tipos principales de titanio que se utilizan para aplicaciones de fabricación aditiva:

• Grado 5 6Al-4V. Esta es la opción más común para piezas funcionales en los campos aeroespacial y automotriz. Sin embargo, es muy versátil y maneja geometrías complejas extremadamente bien, por lo que se puede utilizar para una amplia gama de otras aplicaciones.
• Grado 23 6Al-4V. Se trata de una aleación biocompatible muy utilizada en el sector médico para la fabricación de implantes y prótesis.

Lo que necesita saber

Si está pensando en imprimir una pieza con titanio, es importante tener en cuenta desde el principio que habrá algunos elementos nuevos que deben considerarse detenidamente para obtener los mejores resultados posibles. Considere los siguientes puntos al comienzo de cada proyecto:

• Recuerde tener en cuenta las estructuras de soporte en su diseño. Al igual que con cualquier metal imprimible en 3D, las piezas de titanio requerirán estructuras de soporte para evitar deformaciones. Asegúrese de que sean accesibles para que se puedan quitar fácilmente y experimente con diferentes orientaciones de las piezas para minimizar la necesidad de soporte. Sus herramientas de software deberían poder ayudarlo en este sentido, agilizando significativamente esta parte del proceso.
• Si su pieza requiere propiedades mecánicas específicas, vale la pena investigar los diferentes tratamientos térmicos que se pueden aplicar durante el posprocesamiento. Consulte las especificaciones de su material, ya que estas deberían ofrecerle consejos sobre qué tratamientos se pueden aplicar y qué resultados debe esperar.
• La impresión de metales utiliza temperaturas muy altas para derretir el polvo, así que evite los elementos frágiles, ya que estos pueden deformarse fácilmente durante la impresión, incluso con el uso de soportes. Como regla general, utilice un grosor de pared de al menos 1 mm.
• Busque formas de reciclar los materiales sobrantes. A pesar de los posibles ahorros de costos que puede ofrecer, las materias primas utilizadas para la impresión 3D de titanio siguen siendo muy caras, por lo que debe tratar de minimizar el desperdicio de material tanto como sea posible, mientras se asegura de evitar la corrupción del polvo, ya que esto afectará la calidad de las impresiones futuras. .
• No se sorprenda si su pieza no tiene el aspecto cromado brillante que suele tener el titanio cuando se retira del lecho de polvo. Esto es simplemente parte del proceso de impresión. Un poco de pulido le dará a tu pieza un acabado elegante y brillante.

Si anteriormente había considerado crear una pieza o un prototipo en titanio, pero abandonó la idea debido a restricciones de tiempo o costo, la impresión 3D ofrece la solución ideal. Con la nueva tecnología de impresión que hace que las piezas de titanio impresas en 3D sean más accesibles que nunca, esperamos que se convierta rápidamente en una parte estándar de los flujos de trabajo de fabricación.