Impresión 3D pionera en acero inoxidable superdúplex

Sandvik se ha aventurado donde ninguna otra empresa había llegado: ha conseguido imprimir en 3D componentes de acero inoxidable superdúplex. La innovación abre interesantes oportunidades para los segmentos industriales de alta mar.

El uso de materiales con base de hierro y altamente resistentes a la corrosión en la fabricación aditiva (AM) ha experimentado un notable aumento del interés durante los últimos años. Esto se debe en gran medida a las necesidades de sectores tan exigentes como el de la construcción naval y de alta mar, en los que los entornos difíciles exigen no solo materiales avanzados, sino también la producción bajo demanda de piezas de repuesto para minimizar las existencias y reducir el desperdicio de material.

Hay una familia de materiales que destaca por su resistencia a elementos adversos. Osprey® 2507 es una aleación superdúplex con una excelente resistencia a la corrosión y una extraordinaria resistencia mecánica, producida y optimizada para la impresión 3D por los principales expertos en materiales de Sandvik Additive Manufacturing. Durante décadas, Sandvik ha liderado la evolución de los materiales para aceros inoxidables dúplex, lanzando continuamente nuevos materiales dúplex y superdúplex con propiedades mejoradas. La oferta se fortaleció aún más en 2019, cuando Sandvik adquirió una participación significativa en BEAMIT Group, el mayor proveedor independiente de servicios de AM del mundo. BEAMIT Group da soporte a las industrias más exigentes con componentes metálicos de alta gama.

Primeros en el mercado

Los aceros inoxidables superdúplex Sandvik ya se utilizan con éxito en entornos altamente corrosivos, como el sector energético offshore expuesto al agua de mar, y en procesos químicos exigentes. Utilizado principalmente en forma de tubos, placas y barras sin soldadura, el acero superdúplex ha demostrado ser un reto en la fabricación aditiva. La complejidad de las dos fases diferentes del superdúplex, austenita y ferrita, dificulta la impresión 3D sin grietas. Además, el tratamiento térmico debe controlarse posteriormente para obtener una microestructura del 50/50 por ciento.

Mikael Schuisky

"Nos enorgullece decir que Sandvik es el primero en ofrecer al mercado componentes superdúplex impresos en 3D", afirma Mikael Schuisky, vicepresidente y director de la unidad de negocio de Sandvik Additive Manufacturing. "Aunque muchos lo han intentado y han fracasado, estamos muy satisfechos de haber visto componentes impresos con un estándar que no sólo cumple, sino que supera, el de varios homólogos fabricados convencionalmente."

El secreto del éxito

Nikhil Dixit es ingeniero de aplicaciones de Sandvik Additive Manufacturing. Ha estado muy involucrado en el desarrollo de parámetros de proceso y cualificación de materiales para la impresión 3D de aceros inoxidables superdúplex.

¿Cómo se imprimen con éxito los componentes superdúplex y en qué se diferencian de los de las piezas fabricadas convencionalmente?
"La fabricación aditiva es mucho más que la mera impresión. Nos enorgullecemos de utilizar y manifestar nuestro enfoque "planifícalo, imprímelo, perfecciónalo", afirmando que la impresión es sólo uno de los varios pasos que hay que dominar para tener éxito en la industrialización de la fabricación aditiva. Esta filosofía ha estado siempre presente en este proceso. Utilizar materias primas de primera calidad es esencial para obtener un componente impreso de alta calidad. Y el polvo metálico superdúplex producido y optimizado para la impresión 3D en Sandvik destaca definitivamente en términos de características del polvo y bajos niveles de oxígeno. En cuanto a las propiedades de resistencia a la tracción, al impacto y a la corrosión, el acero inoxidable superdúplex de fabricación aditiva no sólo alcanza el rendimiento de los componentes de fabricación convencional, sino que lo supera. Hemos observado componentes casi totalmente densos (>99,9%) y sin grietas, incluso antes del postprocesado".

Nikhil Dixit

¿Cuál es el potencial relacionado con el superdúplex de fabricación aditiva, aparte del del propio material?
"Las industrias en las que el acero inoxidable superdúplex es el material de elección también disfrutarán de los beneficios de la implantación de la fabricación aditiva. La AM se considera una tecnología disruptiva en diversos segmentos empresariales, ya que permite optimizar el rendimiento y reducir los residuos de material y el impacto medioambiental, así como la producción bajo demanda. En las industrias de alta mar específicamente, yo diría que la implementación de superdúplex impreso en 3D -incluyendo la producción bajo demanda de piezas de repuesto, la disminución del mantenimiento de existencias y las entregas puntuales- podría tener un impacto revolucionario tanto en la rentabilidad como en el rendimiento."

¿A dónde se dirige Sandvik a partir de ahora?
"Estamos muy ilusionados por asociarnos y ponernos manos a la obra con clientes de los distintos segmentos de alta mar para experimentar esto en toda su magnitud. Aparte de eso, junto con BEAMIT, ya estamos trabajando duro en el desarrollo de parámetros de impresión para máquinas de láser múltiple con el fin de ampliar nuestra oferta para incluir aplicaciones aún mayores, lo que permitirá a un número aún mayor de clientes implementar la AM en sus operaciones. Actuando en este mercado en rápida expansión, y en un entorno tan innovador, me siento seguro al afirmar que esto es sólo el principio".