La fabricación aditiva por arco eléctrico (WAAM) se está utilizando cada vez más en aplicaciones industriales sometidas a cargas. Para ampliar aún más su cartera de materiales y certificaciones, MX3D ha validado con éxito el acero inoxidable superdúplex (ER2594) para WAAM, dirigido a entornos exigentes como los sectores offshore, marítimo, energético y de procesamiento químico. El alambre utilizado para las pruebas fue suministrado por nuestro socio NovaMetal.
Para confirmar que estaban listos para la producción, MX3D llevó a cabo un extenso programa de cualificación junto con el Instituto Belga de Soldadura (BWI), que abarcó pruebas de flexión, pruebas de tracción, pruebas de impacto e inspección radiográfica en secciones impresas mediante WAAM de 5 mm y 50 mm.
Prueba de flexión: ductilidad en secciones delgadas y gruesas
Las pruebas de flexión se realizaron de conformidad con la sección IX de ASME BPVC.
- Tanto las muestras de 5 mm como las de 50 mm se doblaron a 180°, aplicando los niveles de elongación requeridos definidos por la norma.
- La inspección visual no reveló grietas ni imperfecciones superficiales en ninguna de las muestras.
Estos resultados confirman una ductilidad constante y una buena adhesión entre capas, incluso en componentes super dúplex gruesos impresos con WAAM.
Ensayo de tracción: resistencia y elongación confirmadas
Los ensayos de tracción se realizaron siguiendo la norma ISO 6892-1 (Método A), tomando las muestras perpendicularmente a la dirección de construcción WAAM.
- Las muestras de 5 mm mostraron resistencias a la fluencia de alrededor de 550 MPa , resistencias a la tracción de alrededor de 760 MPa y valores de elongación superiores al 30 % .
- Las muestras de 50 mm demostraron niveles de resistencia aún mayores, con límites elásticos de alrededor de 580 MPa , resistencias a la tracción de hasta 850 MPa y valores de elongación de alrededor del 35 % .
Todos los resultados se clasificaron como aceptables, lo que demuestra un rendimiento mecánico estable en todos los espesores de sección.
Examen macroscópico
El examen microscópico confirmó una microestructura dúplex uniforme sin fases anormales ni defectos entre capas, lo que indica un procesamiento WAAM estable y respalda el rendimiento mecánico medido.
- 5 mm
- 50 mm
Pruebas de impacto: resistencia muy superior a los requisitos
Se realizaron ensayos de impacto Charpy con entalla en V en muestras superdúplex WAAM de 50 mm a –40 °C , de acuerdo con las normas ASTM SA-370 y ASME BPVC Sección IX.
- La energía de impacto mínima requerida fue de 27 J. Los valores medidos oscilaron entre aproximadamente 94 J y 158 J , con un promedio muy superior a 100 J.
- Un valor representativo de 119 J ilustra claramente que el material WAAM supera el requisito por un amplio margen.
Estos resultados confirman la excelente tenacidad a bajas temperaturas del acero superdúplex impreso con WAAM.
Inspección radiográfica: calidad interna verificada
Se llevó a cabo una inspección radiográfica (rayos X) tanto en secciones delgadas como gruesas de WAAM. Las inspecciones confirmaron una alta calidad interna del material, comparable a la de los componentes superdúplex fundidos o forjados, sin que se detectaran defectos críticos.
Qué significa esto para la industria WAAM
La exitosa calificación del acero inoxidable súper dúplex demuestra que WAAM puede suministrar componentes de alta resistencia, resistentes a la corrosión y resistentes a escala industrial.
Gracias a su rendimiento demostrado en ensayos mecánicos e inspecciones, el acero superdúplex impreso con tecnología WAAM resulta ideal para aplicaciones en alta mar, marítimas, energéticas y de procesamiento químico, ofreciendo una alternativa robusta a los métodos de fabricación convencionales, gracias también a la servicio de impresión bajo demanda las 24 horas del día, los 7 días de la semana y capacidades de los sistemas M1 y MX .
Finalmente, al combinar la entrega de piezas impresas de alta calidad con una tecnología intuitiva, MX3D está transformando la impresión 3D de metal a gran escala. Nuestro software patentado MetalXL WAAM garantiza que cualquier persona que adopte la fabricación aditiva por arco de alambre pueda hacerlo con la máxima eficiencia y facilidad.
