¿Es el Inconel 713C adecuado para la fusión en lecho de polvo basada en láser o solo para EBM?
¿Es el Inconel 713C adecuado para la fusión en lecho de polvo basada en láser o solo para EBM?
El Inconel 713C es adecuado tanto para la fusión en lecho de polvo basada en láser (DMLS/SLM) como para la Fusión por Haz de Electrones (EBM). Aunque esta superaleación base níquel endurecida por precipitación fue desarrollada originalmente para la fundición a la cera perdida, se ha adaptado para varios procesos de impresión 3D de superaleaciones.
Sin embargo, la elección entre las tecnologías de láser y haz de electrones no es arbitraria. Depende en gran medida de la geometría de la pieza y de la necesidad de gestionar las tensiones residuales. El Inconel 713C tiene una alta susceptibilidad al agrietamiento, por lo que el entorno del proceso es crítico.
1. Procesamiento de Inconel 713C con DMLS/SLM (Láser)
El uso de sistemas basados en láser para el Inconel 713C es posible, pero requiere un control estricto del proceso debido a la composición del material.
El Desafío: El Inconel 713C contiene altos niveles de aluminio y titanio (que forman la fase Gamma prima). Esto lo hace significativamente más propenso al agrietamiento durante la solidificación que aleaciones como el Inconel 718, especialmente bajo los ciclos de enfriamiento rápido de un láser.
Requisitos del Proceso: Para utilizar DMLS o SLM, es fundamental utilizar plataformas de construcción precalentadas y estrategias de escaneo optimizadas para minimizar los gradientes térmicos.
Postprocesamiento: Para piezas rotativas limitadas por fatiga (como pequeños álabes de turbina), el Prensado Isostático en Caliente (HIP) es casi obligatorio para reparar microgrietas internas y garantizar la integridad estructural.
2. Procesamiento de Inconel 713C con EBM (Haz de Electrones)
EBM es a menudo el método preferido para aplicaciones específicas de Inconel 713C, particularmente componentes estáticos grandes.
Reducción de Tensiones: El proceso EBM opera en alto vacío y a altas temperaturas de precalentamiento. Este entorno reduce significativamente las tensiones residuales y el riesgo de agrietamiento durante la fase de construcción.
Más Adecuado Para: EBM se favorece frecuentemente para componentes estáticos grandes como álabes de turbina y cubiertas. La cámara de construcción a alta temperatura acomoda naturalmente los requisitos térmicos del material sin necesidad de los sistemas de precalentamiento externos que se encuentran en algunas máquinas láser.
3. Tabla Comparativa: Láser vs. EBM para Inconel 713C
Factor | Láser (DMLS/SLM) | EBM |
|---|---|---|
Riesgo de Agrietamiento | Alto (requiere mitigación) | Bajo (estabilidad inherente del proceso) |
Entorno de Construcción | Atmósfera de Argón/Nitrógeno | Alto vacío |
Caso de Uso Típico | Piezas complejas y de alto detalle que requieren post-HIP | Estructuras estáticas grandes (álabes, cubiertas) |
4. Postprocesamiento Obligatorio para Todos los Métodos
Independientemente de si utiliza un proceso de láser o de haz de electrones, el Inconel 713C requiere un postprocesamiento riguroso para lograr sus propiedades mecánicas completas.
Tratamiento Térmico: Se requiere un tratamiento de solución estándar seguido de un tratamiento térmico de envejecimiento en dos pasos (típicamente 1120°C + 845°C + 760°C) para desarrollar la estructura completa endurecida por precipitación. Esto se aplica a las piezas fabricadas mediante fusión en lecho de polvo independientemente de la fuente de energía.
Acabado Superficial: Debido a la naturaleza de la fusión en lecho de polvo, las superficies pueden requerir mejoras. El arenado o el electropulido son comunes. Los perfiles aerodinámicos críticos a menudo requieren mecanizado CNC
