Material de Impresión 3D: Acero Inoxidable 316L


Titanium-implants-Sculpteo Titanium-Sculpteo Titanium-Sculpteo Titanium-Sculpteo
Titanium-implants-Scupteo Titanium-Sculpteo Titanium-Sculpteo Titanium-Sculpteo


Resumen

En esta página encontrarás abundante información, trucos y consejos para sacar adelante proyectos de impresión en 3D en acero inoxidable 316L. Después de leerte esta página, conocerás:

Información general sobre el material

Nuestro Acero Inoxidable 316L

Los objetos impresos en Inox 316L con Sculpteo se crean a partir de un fino polvo metálico, compuesto principalmente por hierro (66-70%), enriquecido con cromo (16-18%), níquel (11-14%) y molibdeno (2-3%). El material presenta una buena resistencia a la corrosión y se caracteriza por presentar un alto grado de ductilidad. Estas características hacen de este metal un buen candidato para aplicaciones en numerosos sectores: en medicina se aplica para ayudas quirúrgicas, cirugía endoscópica y ortopedia; en el sector aeroespacial, para la producción de componentes mecánicos; en el automovilístico, para piezas resistentes a la corrosión; además, se emplea en la fabricación de relojes y artículos de joyería.

La impresión en Inox 316L es muy precisa, gracias a la excelente resolución de las capas (entre 30 y 40 µm) y a la precisión del láser. Al contrario que con el sinterizado de polímero en polvo, la impresión con acero inoxidable mediante DMLS precisa incorporar una estructura de apoyo para sujetar la pieza a la bandeja y consolidar geometrías específicas, como salientes. Los propios apoyos se constituyen también con el mismo tipo de polvo que la pieza y son retirados posteriormente.

Sin la aplicación de un acabado concreto, el material presenta un aspecto rugoso y granulado, aunque apropiado para la mayoría de aplicaciones. Se pueden obtener superficies lisas y brillantes después de la impresión mediante procesos de acabado. En caso necesario, las piezas pueden ser mecanizadas, perforadas, electroerosionadas, soldadas, granalladas, pulidas o revestidas.

Para obtener más información acerca de las propiedades mecánicas de nuestro acero inoxidable, consulta el párrafo sobre requisitos y especificaciones técnicas.

Ventajas y principales aplicaciones

La impresión en 3D en acero inoxidable se realiza por fusión o sinterizado láser. Actualmente existen dos tecnologías aplicables a este material: el DMLS y el SLM. En Sculpteo utilizamos la tecnología DMLS (Direct Metal Laser Sintering o, lo que es lo mismo, sinterizado directo de metal por láser), con una máquina EOS M280 para imprimir con acero inoxidable. El rayo láser acerca el metal en polvo a su punto de fusión, capa por capa, para fabricar el objeto.

Dado que el acero inoxidable se fusiona a una temperatura muy elevada, la fabricación aditiva metálica requiere un gran dominio técnico para el estudio previo a la impresión en 3D de los efectos térmicos y mecánicos, así como conocimientos profundos de las tecnologías de acabado para el perfeccionamiento del objeto.

Las piezas producidas con éxito mediante procesos de fabricación aditiva con acero inoxidable suelen corresponder a proyectos en los que la impresión en 3D está totalmente justificada, por ser la mejor opción de producción, en comparación con otras técnicas de fabricación (fundición, mecanizado, corte). Por nuestra parte, hemos constatado que, generalmente, imprimir en 3D resulta más ventajoso en los siguientes casos:

  • Diseños complejos, geometrías de alambres, mecanismos no desmontables
  • Rapidez, reducción del tiempo de montaje
  • Optimización topológica, simplificación
  • Tiradas cortas
  • Personalización masiva
  • Producción remota

Para conseguir la fabricación de la pieza, es frecuente que se haga necesario modificar el diseño inicial. Perdón por la insistencia, pero nos sentimos en el deber de advertir que quien quiera imprimir una pieza en acero inoxidable por mera curiosidad se arriesga a llevarse una desilusión, después del esfuerzo y gasto invertidos para llevarlo a cabo.

El Inox 316L es un buen material para imprimir en 3D piezas funcionales y recambios. Se trata de un material de fácil mantenimiento, puesto que retiene muy poca suciedad y, al contener cromo, presenta la ventaja de no oxidarse nunca.

El Inox 316L se utiliza para crear piezas sólidas e higiénicas, fundamentales en numerosos sectores, como el campo de la medicina, el aeronáutico y el automovilístico, o la industria de los productos domésticos.

Agile Metal Technology

Un software para impresión 3D en metal

Sculpteo está desarrollando un nuevo conjunto de herramientas para hacer frente al reto de la impresión 3D en titanio. Es un sistema inteligente online que te permite evaluar, optimizar y crear tus proyectos con base de metal. Esta serie de herramientas se incluye bajo el nombre de "Agile Metal Technology". Combina inteligencia artificial con interfaz 3D interactiva, con la ingeniería de cálculo de Sculpteo, para dar respuestas fiables en unos pocos minutos.

Nuestro objetivo es ofrecerte:

Un informe detallado de la viabilidad de tu proyecto

Comentario específico sobre tu diseño y cómo puede optimizarse

Transparencia en los precios y la estrategia para completar tu elemento

Control sobre el método de producción (orientación, estrategia de plataforma) para clientes expertos

En el análisis final, ahorrarás tiempo y conseguirás mayors éxitos con tu proyecto de impresión 3D sobre metal. Encontrarás más detalles sobre estas herramientas y cómo utilizarlas en tu impresión 3D en titanio en la página.

Business Case

Business Case es la primera herramienta del conjunto Agile Metal Technology. Proporciona un control online de tu proyecto de impresión 3D. Case es una inteligencia artificial, desarrollada por Sculpteo, que realiza un estudio de viabilidad a través de tu archivo 3D y una serie de preguntas. Nuestro AI utiliza el aprendizaje automático, derivado de millones de ficheros 3D y elementos creados, que han sido procesados desde que Sculpteo se fundó en 2009.

Este control sólo lleva unos minutos y te indica los puntos fuertes y débiles de tu proyecto. Business Case también proporciona una recomendación del material que considera más adecuado.

Business Case aprende automáticamente. No dudes en probarlo: cuantos más proyectos revise, mejores serán sus recomendaciones.

Técnicas de impresión 3D - Proceso

Proceso previo

A diferencia de las tecnologías de impresión 3D de polímeros, la fabricación aditiva metálica requiere una importante fase de procesado previo, donde se tienen en cuenta factores como los fenómenos térmicos que se producen durante la fabricación en sí, las restricciones dimensionales o el nivel de acabado deseado.

La impresión por DMLS requiere soportes para imprimir correctamente las piezas. Estos soportes se imprimen a partir del mismo polvo que la pieza y se retiran tras la fase de impresión. Los soportes permiten:

  • Fijar correctamente el objeto a la plataforma
  • Limitar los efectos de retractación durante la fase de enfriamiento (warping)
  • Soportar los ángulos cerrados y las geometrías en voladizo.

Existen varios tipos de soportes que se emplean en función de la geometría de la pieza, sus dimensiones, la densidad del objeto final, las etapas del proceso final de acabado…

La orientación del modelo y la elección de soportes son esenciales para el éxito de su proyecto en Titanio. Al igual que con otras tecnologías de impresión 3D en Sculpteo, estas etapas son semiautomáticas: nuestro sistema inteligente recomienda una solución que es validada después por un ingeniero especializado en los procesos previos.

Técnicas de impresión y precios online

La tecnología de impresión por DMLS (Sinterizado Directo de Metal por Láser) funciona de manera aditiva al fusionar el polvo de titanio mediante láser. Al igual que en la tecnología SLS, su pieza se crea capa a capa según un modelo 3D que pasa por varias etapas antes de convertirse en un objeto físico. Dichas etapas son:

  • Transferencia del archivo a la impresora 3D

Usted crea su archivo 3D en un programa dedicado al modelaje 3D antes de transferir el modelo y realizar su pedido en nuestra web. Le recomendamos descargar un archivo CAD nativo (step, catia, igs…) en lugar de un STL o un OBJ. Su modelo 3D se envía entonces a una de nuestras impresoras 3D para metal. Para Titanio, utilizamos una EOS M280 o M290.

  • Impresión del objeto en 3D

La tecnología DMLS utiliza un potente láser para fundir sucesiva y selectivamente las finas capas de polvo. Tras cada recorrido del láser, el depósito de polvo desciende y una nueva capa se deposita sobre la anterior para ser fundida a su vez. El proceso se repite hasta la finalización del objeto.

  • Eliminación de los soportes

Tras la impresión del objeto, este se separa de la plataforma de impresión mediante electroerosión y los soportes se retiran de forma manual.

  • Limpieza y arenado

La pieza se somete a un ligero arenado para eliminar los principales restos del soporte. Su objeto está listo para ser enviado.

Precios online y plazos de entrega

Las técnicas de impresión 3D en metal son más complejas que el método de fabricación aditiva para plásticos o resinas. A pesar de no ser un metal precioso, el polvo de titanio es caro. Además, el tiempo de enfriamiento de los materiales calentados hasta su punto de fusión entraña un uso menor de las máquinas que en la tecnología SLS. Todos estos factores son tenidos en cuenta al calcular los precios.

Presupuesto y estudio bajo demanda de proyectos complejos

Nuestro equipo de ventas y un equipo técnico especializado están a su disposición para estudiar y cuantificar sus proyectos de fabricación aditiva metálica. Contamos con conocimientos de modelaje e ingeniería para el proceso y el acabado, por lo que podemos diseñar justo a usted un modelo 3D perfectamente adaptado a sus necesidades. Además, analizamos junto a usted los beneficios económicos y las opciones tecnológicas en comparación con la fabricación convencional.

Finalmente, establecemos la estrategia de acabado más adecuada a sus necesidades mediante la implementación de una amplia gama de operaciones mecanizadas, con el fin de cumplir con sus objetivos (dimensionales o de calidad de la superficie, por ejemplo):

  • pulido
  • esmerilado
  • torneado
  • fresado
  • horadado
  • roscado
  • tratamiento térmico

Para lograr sus metas, por ejemplo, metas de calidad dimensional o superficial.

También podemos imprimir en otros metales y aleaciones.

Mediante la combinación de la eficiencia de nuestras herramientas 3D, el sistema inteligente Agile Metal Technology desarrollado por nosotros mismos y la pericia de nuestros ingenieros, podemos ofrecerle una fabricación aditiva en Titanio eficaz y al mejor precio.

Contacte con nuestro servicio técnico-comercial en la dirección sales@sculpteo.com

Directrices de Diseño

Resolución de Impresión

Espesor de Capa 40 µm
Precisión ± 0.2 mm

Limitaciones de Tamaño

Dimensión Máxima 325 mm x 250 mm x 250 mm (12.79 in x 9.84 in x 9.84 in)

Alu max size.jpg

Las dimensiones máximas de sus modelos están limitadas por el tamaño físico de nuestras impresoras 3D. No se puede imprimir ningún objeto mayor que la base de la impresora.

Su objeto debe respetar también las dimensiones mínimas para impresiones 3D en titanio (explicadas abajo).

Espesor y Geometría Mínimos

Espesor mínimo de la pared

2 mm

Espesor mínimo para aspectos particulares del diseño

1 mm


Wall Thickness 2mm.png

Las paredes de su diseño deben respetar un espesor mínimo de 2 mm para garantizar que la estructura no se rompa. Si las paredes de su modelo son de menos de 2 mm, le recomendamos que las haga más gruesas o que añada estructuras de soporte para mantener la estabilidad.

Para asegurar la solidez de un objeto, se recomienda un grosor de al menos 2 mm.

Sculpteo ofrece una herramienta online para comprobar la solidez de un modelo. Ésta revela las partes más delgadas y, por tanto, potencialmente frágiles de una impresión. A partir de la comprobación podrá retocar su diseño a fin de dotarlo de la solidez apropiada. Para utilizar esta herramienta sólo tiene que subir su archivo 3D, seleccionar el material y hacer “clic” en la pestaña “Verificación”.

También es importante tener en cuenta que el objeto está diseñado para ser impreso en forma física. De este modo, si algún elemento muy delgado ha de soportar otro demasiado pesado, el objeto puede romperse, aun cuando el programa de diseño 3D considere que se respetan las propiedades y magnitudes físicas. Le recomendamos que incremente el grosor de los elementos que vayan a ser frecuentemente manipulados o a soportar grandes pesos.


No lo olvide

Tenga presente que nuestra herramienta de comprobación de solidez no detecta aberraciones físicas como piezas flotantes, posiciones inestables, elementos bajo excesivo peso para su grosor, etcétera. Debe prestar especial atención a la geometría de su diseño y dotar de más robustez a las partes bajo mayor tensión.



Profundidades de Grabado/Estampado

Tamaño mínimo de los detalles 1 mm
Altura y anchura mínimas de los detalles 1 mm
Altura y anchura mínima para textos legibles 1 mm
Ratio de ampliación 1 mm


alumide details

La precisión mínima de los detalles grabados viene principalmente determinada por la resolución de la impresora. No obstante, durante el proceso de limpieza, se puede perder una fina capa de material. Para que los detalles y textos sean visibles, le recomendamos encarecidamente que respete las dimensiones mínimas que le sugerimos. Para asegurar una mejor eliminación del polvo (y obtener así mayor precisión de los detalles), el ancho de sus detalles grabados debe ser al menos tan grande como la profundidad.

Volúmenes Adjuntos y Entrelazados

¿Partes adjuntas? Sí, siempre que los soportes sean accesibles
¿Partes entrelazadas?
Sí, pero dependiendo de la orientación de las piezas entrelazadas respecto al eje Z

PA details


Espaciados y holguras mínimos

Espaciado mínimo entre paredes fijas 0.2 mm
Distancia mínima entre piezas 0.2 mm

PA_clearance-2mm.png

Para obtener una óptima impresión 3D es necesario un espacio mínimo entre los objetos que permita retirar correctamente el exceso de material. Si no se tiene en cuenta este espacio en la fase de diseño, el objeto será un sólido. Esto es particularmente importante en los objetos articulados, pues el espacio que quede entre las paredes definirá la capacidad de movimiento del mismo.

La holgura o espacio libre debe ser de al menos 0,2 mm, pero depende del tamaño de los objetos. Para grandes tamaños la separación debe ser mayor. La zona calentada de un objeto depende del tamaño: cuanto mayor sea, más tiempo estará expuesto a altas temperaturas. Si el espacio libre entre las paredes es demasiado pequeño, puede soldarse debido a la propagación del calor. En algunos casos, se deben añadir agujeros que permitan drenar el exceso de material en polvo dentro del espacio libre.


No lo olvide

Los espacios libres deben ser de al menos 0,2 mm, pero éste es el mínimo para objetos pequeños. Los objetos mayores requieren más espacio entre sus partes. Esto se debe al proceso de impresión DMLS. La base de nuestras impresoras se calienta durante el proceso, y los objetos más grandes se calientan durante más tiempo. Si el margen de espacio entre las partes es pequeño, se corre el riesgo de fundirlas juntas, ya que permanecen bajo calor durante un largo período de tiempo. En otros casos han de añadirse agujeros que nos permitan drenar el exceso de material en polvo dentro del espacio libre.

Limitaciones de Ensamblaje de Piezas

¿Ensamblaje?
Espacio mínimo 0.4 mm

PA-assembly-0.4mm.png

Los objetos impresos en Acero Inoxidable pueden diseñarse para ser ensamblados, siempre y cuando se deje una anchura entre las distintas piezas del objeto de al menos 0.4 mm.

Ahuecado

¿Ahuecado?

No


Archivos Multishell

¿Archivos con objetos múltiples?

No


silver multishell

No es posible imprimir en 3D archivos que contengan numerosos objetos en Acero Inoxidable.

Multiple objects and clusters

It is not possible to print a 3D file containing several objects, that's why we cannot accept files that contain clusters of multiple objects. Though, if you which to purchase more than one identical parts, you can select the number of parts you want to order during the checkout. The more parts you order, the lower your price per part gets.

You can also use our online tools and see our tricks and tips on how to reduce your 3D printing price.


To get more information on your metal additive manufacturing service, you can contact our qualified sales team.

Grappe Material no.jpg

Especificaciones Técnicas

Composición:

  • Hierr: 66-70%

  • Chrome : 16-18%

  • Níquel: 11-14%

  • Molibdeno: 2-3%


Propiedades Mecánicas Condiciones Unidad Valor

Densidad de piezas sinterizadas por láser

EOS-Method

g/cm3

7,9

Fuerza Tensil (XY)

ISO 6892 / ASTM E8M

MPa

640 ± 50

Fuerza Tensil (Z)

ISO 6892 / ASTM E8M

MPa

540 ± 55

Límite Elástico (XY)

ISO 6892 / ASTM E8M

MPa

530 ± 60

Límite Elástico (Z)

ISO 6892 / ASTM E8M

MPa

470 ± 90

Módulo de Young (XY)

ISO 6892 / ASTM E8M

GPa

185

Módulo de Young (Z)

ISO 6892 / ASTM E8M

GPa

180

Elongación de Rotura (XY)

ISO 6892 / ASTM E8M

%

40 ± 15

Elongación de Rotura (Z)

ISO 6892 / ASTM E8M

%

50 ± 20

Punto de Fusión

N/A

°C

1400

Temperatura de Referencia

N/A

°F

-


Para saber más sobre las especificaciones técnicas del Acero Inoxidable, consulte la Ficha Técnica del Acero Inoxidable:


Subir un archivo

Otros materiales disponibles en Sculpteo:

  • Resina (Polyjet)

    La resina es un material rígido y vidrioso, con una superficie lisa, perfecta para la visualización detallada. Partes movibles funcionan bastante bien con este material. Está disponible en negro,...

  • Latón

    El latón de Sculpteo esta compuesto de un 82% cobre y un 18% zinc. Es perfecto para joyeria y creaciones decorativas. Disponible en 6 acabados, crudo, pulido espejo, bañado en oro, bañado en oro...

  • Plástico Gris

    Este plástico está impreso a partir de polvo gris y ofrece un gris que es resistente a la abrasión. La superficie tienen un aspecto arenado, granuloso y puede ser pulida sin problemas. Sólido y...

  • Titanio

    Titanio permite crear objetos impresos en 3D a partir de un finopolvo metálico compuesto de titanio (88-100%), aluminio (5.5-6.5%)y vanadio (3.5-4.5%). Titanio produce piezas ligeras y fuertespara...