Los 5 materiales resistentes a la corrosión que todo fabricante debe conocer

Cómo elegir el material resistente a la corrosión adecuado

La selección de materiales es una parte crucial de cualquier proceso de fabricación. Elegir el material correcto es tan importante porque el material define las propiedades químicas y mecánicas del componente que se está fabricando, puede influir significativamente en la longevidad del componente y garantiza que la pieza funcione correctamente. Los materiales resistentes a la corrosión juegan un papel importante en la fabricación debido a sus propiedades materiales y su falta de reactividad ante condiciones ambientales y químicas adversas.

Por ejemplo, muchos componentes aeroespaciales se fabrican utilizando titanio, tungsteno y fibra de carbono porque estos materiales son muy fuertes, pero ligeros y flexibles. Desafortunadamente, estos materiales pueden reaccionar entre sí y causar corrosión galvánica con el tiempo, corrosión localizada donde hay un intercambio de iones entre materiales. Aquí, los materiales resistentes a la corrosión preservan la integridad de las piezas en una de las industrias más estrictamente reguladas del mundo.

Desde una perspectiva ambiental, las fuentes de energía solar y eólica libres de contaminación son vulnerables a condiciones adversas y los materiales resistentes a la corrosión ayudan a proteger sus componentes críticos del daño con el tiempo. Esto ayuda a los fabricantes a construir componentes de forma segura para fuentes de energía alternativas y contribuir a una economía más sostenible. Para los ingenieros que buscan proteger sus piezas de medios corrosivos como ácidos y sales, o degradación UV, aquí están los mejores materiales resistentes a la corrosión a considerar.

Ejemplos de materiales resistentes a la corrosión

1. Acero inoxidable

Las aleaciones de acero inoxidable son reconocidas por su resistencia a la corrosión, ductilidad y alta resistencia. Las cualidades resistentes a la corrosión en los aceros inoxidables están directamente vinculadas a su contenido de cromo y níquel; más de estos elementos correlacionan con una mayor resistencia.

La mayoría de las aleaciones de acero inoxidable en el mercado hoy contienen al menos un 18 % de cromo. Cuando el cromo se oxida, forma una capa protectora de óxido de cromo en la superficie de la pieza metálica, que tanto previene la corrosión como impide que el oxígeno llegue al acero subyacente.

Dado que este material tiene un alto punto de fusión y puede soportar y sostener alta presión, también es adecuado para construcción, construcción de maquinaria y fabricación de contenedores de almacenamiento. Los aceros inoxidables 304, 430 y 316 son los grados más comúnmente especificados, siendo el 316 el grado de elección para entornos marinos adversos.

Sin embargo, la durabilidad y la alta resistencia a la corrosión del acero inoxidable vienen con un alto precio, lo que los hace prohibitivamente caros para algunos fabricantes. Además, las aleaciones de acero inoxidable pueden ser difíciles de trabajar, particularmente en soldadura, debido a su alto punto de fusión.

2. Aluminio

Las aleaciones de aluminio son no tóxicas, 100 % reciclables, tienen una alta relación resistencia-peso, alta conductividad térmica y eléctrica, y son fácilmente mecanizables. Además, el aluminio es único porque es uno de los pocos materiales que son naturalmente resistentes a la corrosión.

Este material contiene poco o nada de hierro, por lo que no puede oxidarse, aunque puede oxidarse. Cuando una aleación de aluminio se expone al agua y se oxida, un proceso llamado autopasivación, se forma una película de óxido de aluminio en la superficie de la pieza y la protege de la corrosión. El Aluminio 5052-H32 es más resistente a la corrosión que otras variedades de aluminio y forma un acabado brillante y liso.

Este proceso de oxidación también puede controlarse estrechamente mediante un proceso llamado anodizado. Además, el aluminio es único porque es uno de los pocos materiales innovadores para fabricación aditiva que son naturalmente resistentes a la corrosión. El anodizado es un acabado controlado de bajo coste que se utiliza ampliamente. Este proceso también permite añadir color a la pieza, permitiendo una mayor personalización para diferentes casos de uso.

El aluminio se utiliza frecuentemente en aplicaciones aeroespaciales, paneles de carrocería automotriz, aplicaciones sensibles al agua salada y otras situaciones donde se requiere un material de alto rendimiento. Los fabricantes deberían considerar usar aluminio si necesitan un material resistente a la corrosión asequible, teniendo en cuenta que la fabricación de aluminio puede ser complicada y un problema para trabajar.

3. Metales blandos

Los metales blandos, o metales rojos, incluyen materiales resistentes a la corrosión como el cobre y sus aleaciones, latón y bronce. El cobre es maleable, dúctil y un excelente conductor de calor y electricidad. Estos metales pueden garantizar resistencia a la corrosión a lo largo del ciclo de vida de un componente dado. El cobre no se corroe con el tiempo; cuando se oxida, forma una capa externa verde llamada pátina, que protege la pieza de una mayor corrosión.

El cobre también juega un papel clave en la fabricación de piezas para sistemas de energía renovable. Dado que el cobre es un excelente conductor térmico y eléctrico, los sistemas alimentados por cobre transmiten energía de manera más eficiente y con menor impacto ambiental.

4. Polipropileno

Los metales no son los únicos materiales resistentes a la corrosión disponibles. El polipropileno, uno de los plásticos más populares en la industria manufacturera, es un plástico especialmente común para producir piezas de automóviles. También es uno de los plásticos más resistentes a la corrosión.

Este polímero termoplástico ha sido apodado el "acero de la industria del plástico" por su dureza, capacidad para soportar altos niveles de presión física y resistencia a una amplia gama de elementos corrosivos como aceite, disolventes, agua, bacterias y más. El polipropileno de alta densidad (HDPE) ofrece mayor resistencia a la tracción y un rango de temperatura de trabajo aumentado.

Sin embargo, la alta inflamabilidad y el alto coeficiente térmico de este material limitan su utilidad para aplicaciones de alta temperatura. Además, es importante tener en cuenta que el polipropileno es susceptible a la oxidación, degradación UV y ciertos disolventes clorados.

5. Politetrafluoroetileno (PTFE)

El PTFE, comúnmente conocido por su nombre comercial Teflón, es un termoplástico de ingeniería resistente a químicos y corrosión con el coeficiente de fricción más bajo de cualquier material sólido conocido. El PTFE es hidrófobo, lo que significa que no absorbe agua, y tiene buen poder aislante eléctrico tanto en entornos calientes como húmedos.

El PTFE es más conocido por sus aplicaciones comerciales y médicas: crear recubrimientos antiadherentes para ollas y sartenes y proporcionar un recubrimiento anti-fricción para aplicaciones médicas e industriales. Gracias a su baja fricción, este material se usa para fabricar cojinetes, engranajes, placas deslizantes, sellos y otras piezas pequeñas que son críticas para aplicaciones industriales. El PTFE también se usa frecuentemente en compuestos de fibra de carbono y fibra de vidrio.

Aun así, el PTFE tiene sus limitaciones. Este material es difícil de unir y es sensible a la fluencia, abrasión y radiación. Además, los humos liberados por el PTFE pueden ser tóxicos en entornos cerrados. Es mejor consultar a un socio de fabricación experimentado antes de tomar decisiones importantes sobre materiales.

Obtén asesoramiento experto sobre selección de materiales

La resistencia a la corrosión es un rasgo extremadamente deseable, especialmente en las industrias de semiconductores, energía, aeroespacial y automotriz. Hay una amplia gama de materiales resistentes a la corrosión para elegir, incluidos los cinco mencionados anteriormente, y los equipos de producto deben hacer su debida diligencia durante la selección de materiales para asegurarse de que están cumpliendo con sus requisitos de proyecto únicos.

Un socio de fabricación digital experimentado, como Fast Radius, puede ayudar a los equipos de producto a responder las preguntas más difíciles a lo largo del proceso de desarrollo del producto. ¿Deberías usar metal o plástico? ¿El polipropileno es tan bueno como el acero inoxidable? Nuestro equipo tiene años de experiencia navegando por todo lo relacionado con la fabricación aditiva y tradicional, y ayudaremos a cada cliente a elegir el material resistente a la corrosión que protegerá sus piezas a largo plazo. Contáctanos hoy para comenzar.

Para más información sobre materiales en fabricación aditiva y cómo elegir el mejor para tu próximo proyecto, consulta los artículos relacionados del blog en el centro de aprendizaje de Fast Radius.

¿Listo para fabricar tus piezas con Fast Radius?

Solicita tu presupuesto