Polvo de acero para matrices CX Maraging para SLM Impresión 3D | Acero maraging de alta resistencia | Forgecise

Process Type: CX Die Steel Powder Maraging Steel

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Product Description

CategoríaMétricas claveRangos/valores típicos de los parámetros
Procesos aplicablesProceso de fabricaciónSLM (Fusión selectiva por láser)
Aplicaciones típicasEscenarios de aplicaciónMoldes de inyección, matrices de extrusión y piezas de ingeniería
Composición química (% en peso)Fe (Hierro)Bal. (Saldo)
Ni (Níquel)8,4 – 10,0%
Cr (cromo)11,0 – 13,0%
Mo (molibdeno)1,1 – 1,7%
Al (Aluminio)1,2 – 2,0% (Alto contenido de Al)
C (Carbono)≤0,05%
Si (silicio)≤0,4%
Mn (manganeso)≤0,4%
P, S, O, N (Impurezas)P≤0,015, S≤0,015, O≤0,03, N≤0,02
Propiedades físicas (polvo)Distribución del tamaño de partícula (D50)30 – 40 μm
Rango de tamaño de partícula (D10/D90)D10 ≥15 μm / D90 ≤60 μm
Esfericidad≥0,9 (es decir, ≥90%)
Densidad aparente≥4,0 g/cm³
Densidad de compactación≥4,5 g/cm³
Fluidez≤20 s/50 g
Propiedades mecánicas (piezas fabricadas)Estado: Tal como se depositóDureza: 34-38 HRC
Límite elástico: ≥1100 MPa
Alargamiento: ≥15,0%
Estado: Tratado térmicamenteDureza: 48-52 HRC
Límite elástico: ≥1350 MPa
Alargamiento: ≥10,0%

1. Llave Ventajas de este polvo de acero para matrices CX

Alta resistencia: Con un límite elástico superior a 1350 MPaDemuestra una capacidad de carga extremadamente alta, lo que la hace adecuada para insertos de moldes sometidos a alta presión.

Característica de alto contenido de aluminio (Al): La tabla muestra un contenido de aluminio tan alto como 1,2-2,0%. Esto suele implicar que el material puede reforzarse mediante precipitación de aluminuro, o que se ha ajustado especialmente para mejorar la resistencia a la oxidación o la fluidez durante la impresión. Esto difiere significativamente del estándar 18Ni300 (típicamente Al < 0,15 %).

Rango de dureza: La dureza tratada térmicamente es 48-52 HRC. Esta dureza es ligeramente inferior a la del MS1 (54-57 HRC), pero aún se encuentra dentro de la categoría de aceros para herramientas de alta dureza, manteniendo una buena tenacidad (elongación ≥10%).

2. Polvo de acero para matrices CX Aplicación en la fabricación aditiva

Polvo de acero para matrices CX para SLM es un polvo de acero para herramientas de alto rendimiento diseñado específicamente para la fusión selectiva por láser (SLM) proceso. Sus principales aplicaciones se centran en la fabricación de moldes industriales y componentes estructurales críticos de alta precisión, altamente resistentes a la corrosión y de alta resistencia.

Este material es especialmente adecuado para los siguientes escenarios:

  • Moldes de inyección: Es especialmente ideal para la producción de piezas que contienen materiales corrosivos (como PVC, plásticos ignífugos y plásticos de grado médico). Su excelente resistencia a la corrosión prolonga significativamente la vida útil del molde y reduce el tiempo de inactividad causado por el mantenimiento relacionado con la oxidación.
  • Troqueles de extrusión: Capaz de mantener la estabilidad dimensional y un acabado superficial superior incluso en entornos de alta temperatura y alta presión, lo que lo hace perfecto para procesos de extrusión de metales como perfiles de aluminio y tubos de cobre.
  • Componentes estructurales de ingeniería: Adecuado para piezas de precisión en sectores como el aeroespacial, el automotriz y el energético, que deben soportar cargas complejas y, al mismo tiempo, requieren una alta resistencia a la corrosión. Algunos ejemplos típicos son los cuerpos de válvulas hidráulicas, las carcasas de bombas y los conectores.
  • Reparación y remanufactura: Puede utilizarse para la reparación aditiva localizada de moldes y herramientas desgastados o corroídos, restaurando eficazmente su precisión geométrica y propiedades mecánicas, al tiempo que reduce el coste total de la sustitución.

La composición optimizada del material (alto contenido en cromo, níquel y aluminio) le confiere ventajas integrales en condiciones de funcionamiento extremas. Se presenta como una alternativa ideal a los aceros maraging tradicionales (como el MS1) en entornos corrosivos y constituye un elemento clave para la evolución de la industria de fabricación de moldes de alta gama hacia operaciones de larga vida útil y sin mantenimiento.

3. ¿Para qué sirve el polvo de acero para matrices CX? SLM¿

Polvo de acero para matrices CX es un acero para herramientas maraging resistente a la corrosión Diseñado específicamente para tecnologías de impresión 3D de metales como la fusión selectiva por láser (SLM).

En términos sencillos, combina la «ultra alta resistencia» de los aceros maraging tradicionales (como el MS1) con la «excelente resistencia a la corrosión» del acero inoxidable. En el ámbito de los aceros para herramientas impresos en 3D, el CX es aclamado como el «Experto en resistencia a la corrosión.» En comparación con el acero MS1 estándar (18Ni300), las piezas impresas con polvo CX no solo poseen una resistencia y dureza excepcionales, sino que también mantienen una resistencia superior a la corrosión en ambientes húmedos o corrosivos. Es ideal para la fabricación de moldes de inyección resistentes a la corrosión, moldes médicos y componentes industriales de alto rendimiento.

A continuación se presenta un desglose detallado del polvo de acero para matrices CX, que incluye comparaciones de grados, especificaciones del núcleo y consideraciones de impresión:

3.1 Grados básicos y composición química

El acero CX también pertenece a la familia de los aceros maraging, pero su composición de aleación se ha ajustado (principalmente el contenido de cromo) para lograr propiedades resistentes a la corrosión.

  • Equivalencias de calificaciones:
    • Grado comercial: CX (Acero inoxidable personalizado / Extremo resistente a la corrosión)
    • Tipo de material: Acero inoxidable maraging resistente a la corrosión
  • Composición química típica (% en peso):
    • Cr (cromo): Aprox. 11,0% – 13,0% (Elemento principal que proporciona resistencia a la corrosión)
    • Ni (Níquel): Aproximadamente entre el 8,0% y el 10,0% (forma la matriz martensítica)
    • Mo (molibdeno): Aprox. 4,0% – 5,0% (Proporciona resistencia y efectos de endurecimiento por envejecimiento)
    • Ti (Titanio): Aprox. 0,6% – 1,0% (Clave para la precipitación de endurecimiento por envejecimiento)
    • Al (Aluminio): ≤ 0,15%
    • C (Carbono): ≤ 0,03 % (El contenido ultrabajo de carbono garantiza una excelente soldabilidad y tenacidad).
    • Fe (Hierro): Balance

3.2 Tabla de especificaciones básicas para el polvo de acero para matrices CX

Las siguientes son las propiedades físicas y mecánicas típicas del polvo CX en la fabricación aditiva (SLM):

CategoríaMétrica claveRango típico de parámetros
Propiedades físicasDensidadAprox. 7,8 – 8,0 g/cm³
Morfología del polvoEsfericidad ≥ 95%
Tamaño de partícula (D50)15 – 45 μm o 15 – 53 μm
Propiedades mecánicasCondiciónTal como está construido
Resistencia a la tracciónAprox. 1100 – 1200 MPa
Límite elásticoAprox. 1000 – 1100 MPa
AlargamientoAproximadamente entre un 15% y un 20%
Dureza (HRC)Aprox. 30 – 35 HRC
Aplicaciones típicasCasos de usoMoldes de inyección resistentes a la corrosión, moldes para dispositivos médicos, moldes para envases de alimentos, piezas químicas

3.3 SLM Consideraciones de impresión y procesos clave

Al imprimir con polvo CX a través de SLMTenga en cuenta lo siguiente para lograr piezas densas y sin defectos:

  1. Excelente equilibrio entre resistencia a la corrosión y resistencia mecánica: La principal ventaja de CX es que rompe con la idea tradicional de que «los aceros para herramientas de alta dureza no pueden ser resistentes a la corrosión». Tras el tratamiento térmico, las piezas impresas pueden alcanzar una dureza de alrededor de 50 HRC, a la vez que resisten la corrosión provocada por los gases ácidos de descomposición del plástico (por ejemplo, del PVC).
  2. Proceso de tratamiento térmico: Al igual que el acero MS1, el CX es relativamente blando en estado bruto (aproximadamente 30 HRC), lo que facilita el acabado, el roscado y el pulido mediante CNC. Tras el mecanizado, se requiere un tratamiento térmico de envejecimiento (normalmente a una temperatura de entre 480 °C y 520 °C durante varias horas) para precipitar compuestos intermetálicos, lo que aumenta significativamente su dureza y resistencia.
  3. Ventana de proceso: Los estudios muestran que la CX tiene una amplia ventana de proceso en SLM impresión. Por ejemplo, parámetros como una potencia láser de 300 W y una velocidad de escaneo de 950 mm/s pueden producir piezas de alta calidad con una densidad relativa superior al 99,8 % y una porosidad extremadamente baja.
  4. Canales de refrigeración conformados: El CX es igualmente ideal para la fabricación de insertos de moldes con complejos canales de refrigeración internos conformados. Gracias a su buena conductividad térmica y resistencia a la corrosión, acorta significativamente los ciclos de moldeo por inyección y evita que los canales se oxiden u obstruyan debido al contacto prolongado con el agua de refrigeración.
  5. Parámetros de impresión recomendados:
    • Espesor de la capa: Normalmente se ajusta a 30 μm o 40 μm.
    • Espesor mínimo de pared: Se recomienda diseñar con un grosor superior a 0,3 mm – 0,5 mm para garantizar una impresión correcta y la integridad estructural.

Resumen:
Si necesita fabricar moldes que requieran alta dureza y resistencia a la corrosión (por ejemplo, para el procesamiento de plásticos ignífugos, catéteres médicos o productos aptos para uso alimentario), o si las piezas necesitan funcionar en entornos hostiles, Polvo de acero para matrices CX Actualmente es una de las opciones premium más competitivas en el campo de la impresión 3D de metales.

4. ¿El polvo de acero para matrices CX contiene materiales similares?

Los materiales aproximados para Polvo de acero para matrices CX principalmente incluyen MS1 (18Ni300), H13, y Corrax. Todos estos materiales se clasifican como aceros para herramientas o aceros estructurales de alta resistencia, pero cada uno se centra en aspectos específicos como la resistencia a la corrosión, la resistencia mecánica, la tenacidad y los procesos de tratamiento térmico. A continuación, se presenta una comparación de sus parámetros principales con respecto al polvo CX:

CategoríaMétrica clavePolvo de acero para matrices CXMS1 (18Ni300)H13 (Acero para herramientas de trabajo en caliente)Corrax (Acero para herramientas resistente a la corrosión)
Tipo de materialMatriz y característicasAcero maraging resistente a la corrosiónAcero maragingAcero para herramientas de trabajo en caliente Cr-MoAcero inoxidable endurecido por precipitación
Ventaja principalCaracterísticas principalesAlta resistencia + Excelente resistencia a la corrosiónResistencia ultra alta + gran tenacidadAlta estabilidad térmica + resistencia a la fatiga térmicaExcelente resistencia a la corrosión + buena capacidad de pulido
Composición química (% en peso)Cr (cromo)11.0 – 13.0≤0,304,75 – 5,5012.0 – 14.0
Ni (Níquel)8.0 – 10.017 – 190,30 – 0,601.0 – 2.0
Mo (molibdeno)4.0 – 5.04.5 – 5.21,10 – 1,750,8 – 1,2
Ti (Titanio)0,6 – 1,00,6 – 0,8≤0,10≤0,20
C (Carbono)≤0,03≤0,030,32 – 0,45≤0,03
Propiedades mecánicas (tratadas térmicamente)Dureza (HRC)54 – 5754 – 5750 – 5448 – 52
Límite elástico (MPa)≥1900≥1900≥1300≥1400
Alargamiento (%)≥4.0≥4.0≥10.0≥8.0
Propiedades físicasDensidad (g/cm³)~7.9~8.1~7.8~7.8
Morfología del polvoEsfericidad ≥95%Esfericidad ≥90%Esfericidad ≥90%Esfericidad ≥90%
Aplicaciones típicasCasos de usoMoldes de inyección resistentes a la corrosión, moldes médicosPiezas estructurales de alta resistencia, moldes de refrigeración conformados.Moldes para fundición a presión, moldes para forja en calienteMoldes para alimentos/productos químicos, moldes de alta precisión con acabado espejo.

4.1 Resumen y recomendaciones

  • En busca de la máxima fuerza y ​​resistencia: Elegir MS1 (18Ni300). Actualmente, es el referente en resistencia y tenacidad para aceros de herramientas impresos en 3D. Sin embargo, cabe destacar que su resistencia a la corrosión es relativamente baja, lo que lo hace inadecuado para entornos húmedos o corrosivos.
  • En busca de un equilibrio entre resistencia a la corrosión y robustez: Elegir Polvo de acero para matrices CX. Si bien mantiene una resistencia similar a la del MS1, logra una excelente resistencia a la corrosión gracias a la adición de cromo, lo que lo convierte en una opción ideal para reemplazar al MS1 en entornos corrosivos.
  • En busca de resistencia al calor y resistencia a la fatiga térmica: Elegir H13. Está diseñado específicamente para aplicaciones de alta temperatura, como moldes de fundición a presión y forja en caliente, pero su resistencia y resistencia a la corrosión son inferiores a las de CX y MS1.
  • En busca de la máxima resistencia a la corrosión y capacidad de pulido: Elegir Corrax. Ofrece el mejor rendimiento en términos de resistencia a la corrosión y acabado superficial, pero su resistencia y dureza son ligeramente inferiores a las de CX y MS1, lo que lo hace adecuado para moldes con requisitos de calidad superficial extremadamente altos.

5. Servicios de personalización por Forgecise

Forgecise Ofrecemos soluciones integrales de personalización de polvo de acero para matrices, que abarcan toda la gama de productos, desde grados maraging estándar hasta formulaciones de alto rendimiento específicas para el cliente. Admitimos grados de acero para matrices convencionales como: MS1 (18Ni300/1.2709), CX, H13, y 42CrMo4y podemos ajustar con precisión la composición, la distribución del tamaño de partícula y la esfericidad según sus requisitos de aplicación específicos. Ya sean muestras de lotes pequeños para I+D (a partir de 1 kg) o pedidos de toneladas para producción en masa, garantizamos alta pureza, bajo contenido de oxígeno y excelente fluidez de nuestros polvos, cumpliendo con los rigurosos requisitos de varios procesos de fabricación aditiva, incluyendo SLM, DED, y BJT.

Preguntas frecuentes:

Características principales

Alta velocidad, alta precisión, alta calidad.

Laboratory setting showing gloved hands holding innovative 3D printed metal structures.
Forgecise Impresoras 3D de metal – SLM Serie
Excelente acabado superficial tal como se construyó. – Las piezas alcanzan una buena calidad superficial sin necesidad de pulido posterior.
Alta precisión dimensional – Ideal para la producción de prototipos de precisión.
Fabricación directa de piezas metálicas para uso final. – Elimina los pasos intermedios.
Estructura metalúrgica totalmente densa (>99% de densidad) – Eliminando la necesidad de posprocesamiento.
Tiempos de construcción rápidos – Las piezas se pueden completar según su tamaño y complejidad.
Geometrías complejas hechas posible – Se pueden imprimir directamente elementos funcionales como los sistemas de encaje a presión y las bisagras flexibles.
Amplia compatibilidad de materiales – Admite una amplia gama de polvos metálicos.
Perfecto para producción personalizada de bajo volumen. – fabricación en lotes pequeños.

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