Inconel 718: Una superaleación que se revaloriza con el paso del tiempo

lunes, 21 de enero de 2019 Matt Hatch

De la mano de la impresión 3D de metales, Inconel —la aleación de níquel clásica resistente al calor— ha entrado con pie firme en el siglo XXI. Inconel 718, la versión endurecida de Inconel 625, es la última aportación a nuestra gama creciente de metales para sinterizado directo de metal por láser (DMLS). Se adapta perfectamente a entornos extremos: se puede utilizar a temperaturas elevadas donde el aluminio y el acero sucumbirían a la fluencia, por lo que resulta ideal para la industria pesada y el sector aeroespacial (p. ej., producción de piezas para turbinas y motores de reacción).

De hecho, la historia de Inconel nace con el motor de reacción. Creada por primera vez en la década de 1940 como soporte al desarrollo del motor de reacción Whittle, esta mezcla de níquel y cromo fue una fórmula perfecta que dio como resultado un material fuerte, resistente al calor, resistente a la corrosión, barato y ligero. El tungsteno era demasiado pesado, el cobre se fundía sometido a un calor moderado, el aluminio y el acero carecían de solidez y resistencia a la corrosión; así pues, sin acceso a superaleaciones como Inconel, el sector aeroespacial no habría logrado avances tan extraordinarios. De hecho, es posible que los motores de reacción ni siquiera hubieran llegado a existir.

Volvamos ahora al presente para examinar los materiales resultantes de aquellas primeras superaleaciones. En la actualidad, y por méritos propios, la superaleación que predomina a escala mundial es Inconel 718. Su solidez resulta de su capacidad para crear una capa espesa de óxido pasivamente estable a altas temperaturas —hasta +704°C—, lo que protege el material de otros ataques. Además, Inconel 718 posee una buena resistencia a la tracción, a la fatiga, a la fluencia y a la rotura, lo que lo convierte en el todoterreno de las superaleaciones.

Aunque Inconel 718 es ideal para la producción de componentes para motores de reacción y motores de cohetes, no es solo la industria aeroespacial quien aprovecha este material. También se utiliza en la industria pesada cuando los equipos están expuestos a entornos extremos. Como ejemplos de usos adecuados de Inconel 718 podemos citar piezas para turbinas de gas, piezas de instrumentación, piezas para energía y proceso, conductos, válvulas e intercambiadores de calor.

Inconel 718 es muy difícil de mecanizar, ya que se necesitan herramientas caras, se pierde material y es posible que se produzcan defectos metalúrgicos. Sin embargo, el uso de este material para la impresión 3D mediante DMLS, especialmente en caso de piezas complejas o intrincadas, puede dar excelentes resultados. El DMLS preserva las propiedades mecánicas de Inconel 718 y, gracias a su solidificación direccional incluso puede ayudar a superar las propiedades mecánicas de los equivalentes fundidos y forjados del material.

Así pues, siguiendo la senda trazada en el pasado, Inconel 718 avanza imparable hacia el futuro. Va a ser interesante ver cómo el todoterreno de las superaleaciones da forma a la ingeniería del mañana.

PRINCIPALES VENTAJAS DE INCONEL 718

LIMITACIONES GEOMÉTRICAS DE INCONEL 718

Elevada solidez

Grosor mínimo de pared: 1,00 mm; Tamaño mínimo de morfología 1,00 mm

Excelente resistencia a las altas temperaturas y a la corrosión

Detalles en relieve mínimos: 0,5 mm de altura y anchura; 0,8 mm para texto e imágenes

Buena resistencia a la tracción, a la fatiga, a la fluencia y a la rotura

Detalles grabados mínimos: 0,5 mm de profundidad y 0,6 mm de anchura; 1,0 mm para texto e imágenes

 

Tamaño máximo de pieza: 245x245x300mm

 

Sinterizado directo de metal por láser

El sinterizado directo de metal por láser (DMLS) de Protolabs es un proceso de impresión 3D industrial que construye prototipos y piezas finales de metal totalmente funcionales en 7 días como máximo con materiales considerados similares o mejores a los materiales fundidos o forjados. El DMLS es ideal en aquellos casos en que no es posible realizar la geometría o la estructura de la pieza con ningún otro proceso (para diseños aligerados con estructuras en forma de panal o de celosía), así como para producir piezas para implantes médicos.

Inconel 718 es solo uno de los múltiples materiales disponibles para DMLS. Puede consultar la lista completa a continuación:

  • Aluminio
  • Inconel 718
  • Acero martensítico
  • Acero inoxidable
  • Titanio