1.metal que no se derrite a altas temperaturas
En primer lugar, la impresión 3D no se puede lograr a partir de metales que no se fundan a altas temperaturas. La impresión 3D de metal se basa fundamentalmente en calentar polvo metálico o alambre bajo una fuente de calor (como un láser o un haz de electrones), luego el apilamiento de capas forma un sólido tridimensional. En consecuencia, el metal no se puede trabajar con la tecnología de impresión 3D si no se puede fundir a altas temperaturas. Por ejemplo, la impresión 3D no es factible para algunos metales con un punto de fusión alto, como el tungsteno, el renio, etc., cuyos puntos de fusión superan con creces la temperatura máxima que actualmente se puede alcanzar con la tecnología de impresión 3D.
2.Metales reactivos, así como inflamables y explosivos.
Además, no son aptos para la impresión 3D varios metales reactivos, así como combustibles y explosivos. Estos metales se oxidan fácilmente en el aire o reaccionan con la humedad para producir óxidos o hidruros, que pueden influir en las características del material y la calidad de la impresión. Por ejemplo, aunque el aluminio inhibe este procedimiento, las aleaciones de titanio y aluminio tienden a producir capas de óxido durante la sinterización por láser y deben eliminarse bajo protección contra altas temperaturas. Además, los polvos metálicos activos como el titanio y el aluminio tienen características explosivas expresadas como partículas diminutas, lo que plantea riesgos de seguridad en el procesamiento. Por lo tanto, incluso si en teoría se puede utilizar la tecnología de impresión 3D para procesar estos metales, se deben tomar precauciones de seguridad adicionales en la operación práctica, como el uso de gas inerte para proteger la atmósfera y controlar la concentración de polvo, lo que aumenta la dificultad y el costo del procesamiento.
3.metales volátiles de bajo punto de fusión
Además, no son aptos para la impresión 3D los metales volátiles y de bajo punto de fusión. Durante todo el proceso de calentamiento, estos metales son propensos a la volatilización o licuefacción, lo que provoca una gran pérdida de material durante el proceso de impresión y desafíos para crear estructuras tridimensionales estables. El mercurio, por ejemplo, es un metal de bajo punto de fusión cuyo punto de fusión es de apenas -38.83 grados, muy por debajo de la temperatura ambiente, por lo que no se puede imprimir en 3D. De manera similar, algunas aleaciones que incluyen elementos volátiles no son aptas para la impresión 3D, ya que los componentes volátiles se pierden durante el calentamiento, lo que genera cambios en la composición de la aleación y, por lo tanto, influye en el rendimiento del producto final.
4.Restricciones sobre los atributos materiales
Aparte de los elementos mencionados anteriormente, algunas propiedades de los materiales metálicos pueden restringir su capacidad para la impresión 3D. Por ejemplo, algunos metales tienen un alto grado de fragilidad, lo que los hace propensos a agrietarse y fracturarse durante el procesamiento; Otros metales tienen un alto grado de viscosidad, por lo que es difícil manejarlos exactamente en estado fundido. Estas características harán que la impresión 3D sea más difícil y costosa, e incluso provocarán que los componentes que cumplan los criterios no puedan producirse de manera efectiva.
5.Restricciones técnicas y correcciones
A pesar de las limitaciones descritas anteriormente, los ingenieros e investigadores han estado trabajando para superarlas. El espectro de metales que se pueden imprimir en 3D se puede ampliar, por ejemplo, mejorando el equipo de impresión y los parámetros del proceso, aumentando la temperatura y la velocidad de impresión y empleando procedimientos únicos de preparación y procesamiento de polvo. Además, crecen regularmente ciertas nuevas tecnologías de impresión 3D, como la deposición directa de energía y la pulverización de adhesivo, que ofrecen opciones de procesamiento para más variedades de metales.
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