La impresión 3D en acero inoxidable mediante fabricación aditiva por arco con hilo (WAAM) robotizada es un proceso avanzado de fabricación robotizada que deposita, capa a capa, hilo de soldadura industrial estándar para crear componentes densos y certificados. Se utiliza ampliamente en aplicaciones marítimas y en alta mar para eludir las cadenas de suministro altamente saturadas.
Las piezas forjadas dúplex y súper dúplex, como bridas, colectores, cuerpos de válvulas y boquillas para recipientes a presión, suelen tener plazos de entrega muy largos, de entre 6 y 18 meses, por parte de las fundiciones especializadas. Dado que la capacidad mundial de forjado dúplex se concentra en muy pocas instalaciones, el retraso de una sola pieza puede paralizar todo un proyecto de infraestructura offshore. MX3D resuelve este problema iniciando la producción en cuestión de semanas, eliminando la necesidad de utillaje a medida y evitando las colas de espera de las fundiciones. Este proceso, certificado por DNV, cubre rigurosamente los aceros inoxidables SS316L, dúplex 2205 y súper dúplex 2507.
Por qué el WAAM es ideal para componentes de acero inoxidable y dúplex
El problema de la cadena de suministro en alta mar y la solución de WAAM
El abastecimiento de piezas forjadas dúplex y superdúplex implica lidiar con una oferta mundial limitada, aceptar plazos de entrega de entre 6 y 18 meses y, con frecuencia, comprometerse a cantidades mínimas de pedido elevadas. La fabricación aditiva por arco con hilo permite iniciar la producción en cuestión de semanas, admite pedidos mínimos de una sola pieza y elimina los costes de utillaje.
Grados dúplex: por qué el WAAM funciona desde el punto de vista térmico
Los aceros inoxidables dúplex requieren una microestructura de austenita y ferrita muy específica y equilibrada (aproximadamente 50/50) para alcanzar su resistencia mecánica y su resistencia a la corrosión. El proceso WAAM permite un ciclo térmico altamente controlado que puede gestionarse meticulosamente para mantener esta microestructura dúplex necesaria. A continuación, suele realizarse un riguroso proceso de recocido de solución a una temperatura de entre 1020 y 1080 °C para restablecer perfectamente el equilibrio de fases requerido.
Calidades de acero inoxidable disponibles
| Curso | Tipo | UNS / EN | Características principales | Solicitud |
| SS316L | Austenítico | S31603 / 1.4404 | Resistente a la corrosión, soldable, con numerosas certificaciones | Tuberías, cuerpos de válvulas y equipamiento naval en general |
| Dúplex ER2205 | Dúplex | S32205 / 1,4462 | Alta resistencia (2× austenítica) + resistencia a la corrosión | Embarcaciones en alta mar, tuberías a presión y colectores |
| Dúplex ER2209 | Metal de aportación dúplex | S39209 / W 22 9 3 NL | Alta resistencia a la tracción, con un exceso de aleación de níquel para lograr un equilibrio adecuado de ferrita | Materiales de consumo para soldadura de Duplex 2205 |
| Superdúplex ER2594 | Superdúplex | S32750 / 1,4410 | Máxima resistencia a la corrosión por picaduras (PREN ~42), resistente al agua de mar | Entornos submarinos ricos en cloruro, intercambiadores de calor |
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Impresión 3D en acero inoxidable de MX3D: lo que ofrecemos
Propiedades mecánicas
| Propiedad | WAAM ER316LSi (MX3D) | Acero forjado S316L | WAAM Duplex ER2209 (MX3D) | Acero forjado dúplex 2205 | WAAM Super Duplex ER2594 (MX3D) | Acero forjado Super Duplex 2507 |
| UTS | 610 MPa | 485 MPa | 750 MPa | 620 MPa | 760 – 850 MPa | 800 – 1000 MPa |
| YTS | 330 MPa | 170 MPa | 580 MPa | 450 MPa | 550 – 580 MPa | 550 MPa |
| A% | 34% | 40% | 30% | 25% | 30 – 35 % | 25% |
Propiedades químicas y de dureza
| Propiedad | WAAM ER316LSi (MX3D) | Acero forjado S316L | WAAM Duplex ER2209 (MX3D) | Acero forjado dúplex 2205 | WAAM Super Duplex ER2594 (MX3D) | Acero forjado Super Duplex 2507 |
| PREN | ~27 | ~24 | – | ~35 | ~42 | > 41 |
| Dureza | 185 HV10 | ~150 HB | 260 HV10 | ~290 HB | DESPUÉS | ≤ 300 HB (~290 HB) |
Capacidades de posprocesamiento
- Recocido de solución: Se aplica de forma rigurosa y es imprescindible en los aceros dúplex para estabilizar la microestructura.
- Ensayos no destructivos (END): Pruebas exhaustivas de UT, RT, PT y MT, tal y como exigen las normas de certificación.
- Tratamiento de superficies: Pasivación y tratamientos superficiales específicos aplicados según sea necesario para entornos extremos.
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Aplicaciones del acero inoxidable impreso en 3D
Energía
Utilizamos grados dúplex y súper dúplex para imprimir en 3D componentes certificados destinados a condiciones extremas.
Sector marítimo y de la construcción naval
Gracias a nuestra gama de productos especializados, suministramos a los constructores navales repuestos de gran tamaño bajo pedido, como rejillas de ventilación de aluminio y hélices de bronce, con el fin de reducir drásticamente los tiempos de inactividad.
Defensa
Ofrecemos una cadena de suministro localizada e independiente para el sector de la defensa, fabricando piezas de recambio de acero de alta resistencia y grandes elementos estructurales exclusivamente bajo pedido.
Automoción
Desde soportes de rueda a medida hasta prototipos de chasis de grandes dimensiones y utillaje especializado, nuestra tecnología agiliza el proceso de ingeniería para vehículos y transporte pesado.
Arquitectura y construcción
Convertimos las coordenadas digitales en realidad física. Como se puede ver en la planta de la ESA y el conector de acero de Takenaka , WAAM permite a los ingenieros estructurales fabricar nudos estructurales de acero complejos y elementos arquitectónicos únicos.
Fabricación y utillaje
Utilizamos insertos de prototipado rápido y fabricamos piezas a medida de gran resistencia, como moldes industriales y brazos robóticos, utilizando carbono y aceros para herramientas especializados.
Arte y diseño
Damos vida a diseños metálicos de gran envergadura y complejidad. Instalaciones como «The Underground Tree», «Gradient Screen» y «Dolium» son el mejor ejemplo de nuestra capacidad para combinar una libertad geométrica total con una integridad estructural absoluta.
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Preguntas frecuentes sobre la impresión 3D en acero inoxidable
¿Puede WAAM imprimir en acero inoxidable dúplex?
Sí, el proceso WAAM resulta muy eficaz para la impresión de acero inoxidable dúplex. Mediante una gestión cuidadosa del ciclo térmico durante la deposición robótica y la aplicación de un recocido riguroso con solución tras la impresión a una temperatura de entre 1020 y 1080 °C, se consigue con éxito la microestructura requerida de 50/50 de austenita y ferrita.
¿Qué tipos de acero inoxidable se pueden imprimir en 3D con la técnica WAAM?
WAAM ofrece una amplia gama de aceros inoxidables industriales. Entre ellos se incluyen, entre otros, los grados austeníticos estándar como el SS316L, el Duplex 2205 de alta resistencia y el Super Duplex 2507 de alta resistencia a la corrosión, todos ellos aplicados mediante hilos de soldadura comerciales estándar.
¿Cuáles son las propiedades mecánicas del acero inoxidable fabricado mediante el proceso WAAM en comparación con el forjado?
Las piezas de acero inoxidable de WAAM ofrecen propiedades mecánicas que se acercan mucho a las de los materiales forjados estándar o, en ocasiones, las superan. Por ejemplo, el acero inoxidable SS316L y el Duplex 2205 depositados por WAAM alcanzan una resistencia a la tracción máxima (UTS), límites de elasticidad y umbrales de dureza requeridos comparables, lo que los convierte en un sustituto seguro de las piezas forjadas pesadas.
¿Cuenta el acero inoxidable WAAM con la certificación DNV?
Sí, la producción de acero inoxidable WAAM de MX3D se rige por la estricta certificación DNV. Esta certificación integral abarca los materiales y los procesos robotizados necesarios para instalar de forma segura componentes impresos en 3D a gran escala directamente en entornos marítimos y en alta mar.
¿En qué se diferencia el acero inoxidable WAAM del acero forjado en aplicaciones marítimas?
La forja de componentes dúplex para aplicaciones marítimas requiere un plazo de entrega de entre 6 y 18 meses y una importante inversión en utillaje a medida. WAAM elimina los costes de los moldes, reduce el desperdicio de materia prima gracias a la deposición «near-net-shape» y ofrece piezas estructurales totalmente densas y certificadas por DNV en cuestión de semanas, en lugar de meses.
¿Puede la WAAM imprimir en modo «superdúplex» con el modelo 2507?
Sí. El Super Duplex 2507 es un material fundamental de la gama de productos de WAAM, seleccionado específicamente para componentes submarinos y colectores que requieren el mayor índice de resistencia a la corrosión por picaduras (PREN) posible para soportar el agua de mar altamente corrosiva y los entornos ricos en cloruro.
¿Necesitas una pieza impresa en acero inoxidable o dúplex?
Tanto si necesitas acero inoxidable SS316L con certificación DNV, acero dúplex 2205 o acero súper dúplex 2507, MX3D cuenta con la planta de producción más certificada y automatizada de Europa para entregarte tus componentes pesados a tiempo.
