¿Por qué se utilizan las aleaciones de Inconel, Hastelloy y Titanio en WAAM?
Selección de Materiales para WAAM
En la Fabricación Aditiva por Arco con Alambre (WAAM), la elección del material está impulsada por el rendimiento mecánico, la soldabilidad y la estabilidad a altas temperaturas. Aleaciones como Inconel 718, Hastelloy X y grados de titanio como Ti-6Al-4V combinan una buena estabilidad del arco con resistencia a la distorsión y la oxidación. Esto las hace adecuadas para la deposición capa por capa sin comprometer la integridad estructural.
Las aleaciones a base de níquel, como Inconel y Hastelloy, mantienen una alta resistencia a la tracción a temperaturas superiores a 800 °C. Su soldabilidad y comportamiento de solidificación controlado permiten que WAAM logre piezas completamente densas con un mínimo de fisuras. Estas aleaciones se aplican ampliamente en carcasas de turbinas, revestimientos de combustores y conductos de alta presión, a menudo seguidas de tratamientos de postproceso para mejorar la resistencia a la fatiga.
Aleaciones de Titanio para Estructuras Livianas
Las aleaciones de titanio proporcionan la mejor relación resistencia-peso para aplicaciones WAAM donde la reducción de peso es crítica, especialmente en aplicaciones de aeroespacial y aviación. Aleaciones como el Ti-6Al-4V exhiben una excelente adhesión entre capas y un bajo estrés residual, permitiendo la producción de estructuras grandes y de forma casi neta sin distorsión excesiva. Pueden mecanizarse eficientemente mediante mecanizado CNC para cumplir con los requisitos de tolerancia.
Para entornos exigentes que implican control de fluencia y oxidación, tanto las aleaciones a base de níquel como las de titanio pueden optimizarse aún más utilizando revestimientos de barrera térmica para extender la vida útil.
Aplicación y Rendimiento
La combinación de WAAM con estos materiales permite la producción rentable de componentes grandes que serían difíciles o antieconómicos de forjar o fundir. Industrias como la generación de energía y el petróleo y gas se benefician de las estructuras resistentes a la corrosión de Hastelloy, mientras que los sectores aeroespaciales dependen del titanio y el Inconel para ensamblajes livianos y de alta temperatura. Estas aleaciones ofrecen una ventana de proceso estable para WAAM, favoreciendo una fuerte unión metalúrgica y una porosidad mínima.
