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316L, Inconel 718 o Ti-6Al-4V: cuándo elegir cada uno

· 5 min de lectura · Samylabs

Tres aleaciones cubren la gran mayoría de los proyectos de fusión láser de lecho de polvo. No son intercambiables ni están en la misma liga de precio, y elegir mal es caro de dos maneras: por lo que cuesta el polvo y por lo que cuesta descubrirlo tarde.

La regla corta: 316L si no hay una razón para otra cosa. Inconel 718 cuando manda la temperatura. Ti-6Al-4V cuando manda el peso o el cuerpo humano.

Comparadas por lo que decide

316L Inconel 718 Ti-6Al-4V
Familia Acero inoxidable austenítico Superaleación de níquel Aleación de titanio
Densidad aproximada ~8,0 g/cm³ ~8,2 g/cm³ ~4,4 g/cm³
Temperatura de servicio Hasta unos 300–400 °C Hasta unos 650–700 °C sostenidos Hasta unos 350–400 °C
Resistencia respecto al peso Baja Media La mejor con diferencia
Corrosión Muy buena, excelente en marino con matices Muy buena, también en caliente Excelente, casi inerte
Biocompatibilidad Limitada No Sí
Facilidad de proceso La más fácil, ventana ancha Media Exigente
Coste relativo del polvo Bajo Alto Muy alto
Post-proceso típico Alivio de tensiones Alivio + solución + envejecimiento Alivio, a veces en vacío

Los valores son órdenes de magnitud de sector para orientar una decisión. Los de tu pieza dependen de la orientación de fabricación, de los parámetros y del tratamiento térmico, y hay que medirlos.

316L: la respuesta por defecto

Es el acero inoxidable de toda la vida y es, con diferencia, el más fácil de imprimir: perdona errores de parametrización, tiene la ventana de proceso más ancha y el polvo es el más barato de los tres.

Elígelo para industria general, química, alimentación, utillaje, prototipos funcionales y todo lo que no tenga un requisito que empuje hacia otro lado. Si estás empezando en aditiva, empieza aquí: aprenderás el proceso sin pelearte con el material a la vez.

Su límite es la temperatura y la resistencia mecánica. Por encima de unos 300 grados sostenidos empieza a no ser la herramienta.

Inconel 718: cuando manda el calor

Es la superaleación de níquel más usada en aditiva, y por una razón muy concreta: mantiene sus propiedades donde el acero ya no puede, en el entorno de los 650-700 grados sostenidos. Turbina, energía, petróleo y gas, cámaras de combustión, intercambiadores que trabajan caliente.

Dos cosas que conviene saber antes de comprometerse. La primera es que el tratamiento térmico no es opcional ni sencillo: para alcanzar sus propiedades hace falta un ciclo de solución y envejecimiento, y ese ciclo forma parte del coste y del plazo desde el primer día. La segunda es el precio del polvo, que está en otra categoría.

Si tu pieza no ve temperatura de verdad, el Inconel es dinero tirado. Es un error frecuente: se elige por sonar a alta gama y se paga tres veces por una propiedad que la pieza no va a usar nunca.

Ti-6Al-4V: cuando manda el peso o el cuerpo

La mitad de densidad que el acero con resistencia comparable. Eso es lo único que hay que retener: donde el peso se paga —aeronáutica, espacio, competición— el titanio gana aunque cueste más, porque el ahorro no está en la pieza sino en lo que arrastra durante toda su vida.

Y es la aleación biocompatible por excelencia: implantes, instrumental, prótesis.

A cambio es la más exigente de las tres. El polvo es caro y reactivo, con las implicaciones de seguridad que eso conlleva; la ventana de proceso es más estrecha; y hay que vigilar el oxígeno, porque el titanio lo absorbe y eso lo fragiliza — por eso en titanio el oxígeno residual del polvo es un parámetro de compra, no un detalle.

El árbol de decisión

Cuatro preguntas, en este orden:

  1. ¿Toca cuerpo humano? → Ti-6Al-4V. (O cobalto cromo, según la aplicación.)
  2. ¿Trabaja por encima de 400 °C sostenidos? → Inconel 718.
  3. ¿El peso se paga de verdad? → Ti-6Al-4V.
  4. En cualquier otro caso → 316L.

Casi siempre queda una sola candidata. Cuando quedan dos, decide el precio del polvo, y suele ganar la barata.

El error más caro

No es elegir la aleación equivocada: es elegir bien y no decir en qué condiciones. Una pieza LPBF no tiene unas propiedades, tiene las propiedades que le dan su orientación, su estrategia de barrido, su espesor de capa y su tratamiento térmico. La misma aleación, en la misma máquina, da resultados distintos según cómo se colocó.

Por eso una especificación completa lleva material y condiciones. Un número de límite elástico sin decir en qué dirección se midió y con qué tratamiento no significa nada.

Y las otras cuatro

Estas tres cubren la mayoría, no todo. En el catálogo trabajamos siete: además de las tres, acero de herramienta maraging para insertos de molde, AlSi10Mg para aligeramiento y disipación, cobalto cromo para dental y desgaste, y GRCop-42 cuando hay que evacuar mucho calor de poco sitio.

Y si tu aleación no está en ninguna lista, la parametrización de nuestras máquinas está abierta: se puede cualificar un material propio y guardarlo como receta. Es la razón por la que los centros tecnológicos son nuestro cliente natural.

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Qué se puede imprimir y qué no, con la lista honesta, en qué materiales se pueden imprimir en metal. Por qué esas propiedades dependen de cómo se fabricó, en deformación y alivio de tensiones. Y qué hay que controlar en el polvo antes de comprarlo, en cómo se fabrica el polvo metálico.

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