Polvo metálico para LPBF

Siete aleaciones, y la máquina no te ata a ninguna.

Acero inoxidable, acero de herramienta, níquel, titanio, aluminio, cobalto cromo y cobre. Todos producidos por atomización con gas inerte, con la esfericidad y la granulometría que exige la fusión láser de lecho de polvo.

Y una decisión que va antes que la lista: la parametrización de las máquinas ALBA es abierta. Puedes trabajar con nuestro polvo o con el de otro proveedor, y desarrollar tus propios parámetros. Un consumible cautivo convierte al cliente en rehén.

Las siete

El catálogo de un vistazo.

Las siete aleaciones de SamyPowder con su designación: A316L inoxidable, C300 acero de herramienta, Ni718 níquel-cromo, AlSi10Mg aluminio, Ti6Al4V titanio, CoCr cobalto-cromo y GRCop-42 cobre
Etiquetas facilitadas por Samylabs. C300, Fe-2709 y A12709 son la misma aleación —el acero de herramienta maraging—, designada de una manera distinta por cada fabricante.
Precio

Cuánto cuesta el kilo.

Precio de tarifa por kilo, sin IVA y sin portes. El precio real depende de la cantidad: estas cifras son la referencia de partida y bajan por volumen, así que para un pedido de varios botes o de más de una aleación lo que vale es la oferta, no esta tabla.

AleaciónDesignaciónPVP por kilo
Acero inoxidableA316L47,00 €
Acero de herramientaC300 · Fe-270980,00 €
Níquel-cromoNi71895,00 €
AluminioAlSi10Mg.0147,00 €
Titanio grado 23Ti6Al4V ELI · 15–45 µm234,00 €
Titanio grado 5Ti6Al4V · 15–45 µm234,00 €
Cobalto-cromoCoCr157,00 €
CobreGRCop-42 · Cu-Cr-Nb218,00 €

Los dos titanios cuestan lo mismo porque el precio lo manda el polvo, no el grado: el grado 23 es el ELI, de intersticiales reducidos, que es el que se usa en implante; el grado 5 es el estructural. Se elige por aplicación, no por precio.

El formato cambia el precio

Los formatos van desde el bote de 3,6 L hasta el palet, y el envase cambia el precio por kilo: conviene decir qué cantidad necesitas al pedir. El cobre GRCop-42 es la incorporación más reciente al catálogo y ya se vende como polvo, al precio de tarifa que figura en la tabla.

Cómo se elige

Cuatro preguntas y casi siempre queda una sola aleación.

¿A qué temperatura trabaja la pieza?

Por encima de unos 500 °C sostenidos, la conversación se reduce a Ni718. Por debajo, se abre el abanico entero. Es la pregunta que más candidatos elimina de golpe.

¿Manda el peso o manda la resistencia?

Si manda el peso y el presupuesto lo permite, Ti-6Al-4V. Si manda el peso y no lo permite, AlSi10Mg. Si manda la resistencia y la pieza no vuela, un acero.

¿Toca cuerpo humano o toca desgaste?

CoCr y Ti-6Al-4V son las biocompatibles. Para desgaste puro sin contacto biológico, el acero de herramienta suele salir más barato.

¿Tiene que evacuar calor?

AlSi10Mg para la mayoría de los casos. GRCop-42 cuando además hay que aguantar temperatura y presión, que es donde el aluminio se rinde.

02 Por qué estas siete y no cualquiera

El metal tiene que absorber la luz del láser.

Una máquina LPBF no funde el polvo con calor ambiente: lo funde con un láser de una longitud de onda concreta. Y cada metal absorbe esa longitud de onda de una manera muy distinta. El que no la absorbe, la refleja, y sin absorción no hay baño de fusión.

El láser de las ALBA es de fibra, entre 1064 y 1080 nm: la franja marcada del gráfico. Ahí es donde hay que mirar cada curva.

Ver los datos en una tabla
Longitud de ondaAceroHierroMolibdenoAluminioCobreOroPlata
254 nm · · · 30 % · · ·
323 nm · · · 8,6 % · · ·
423 nm · · · 7,9 % · · 15,1 %
561 nm · · · · 30 % 10,5 % 2,4 %
715 nm · · · 8,3 % 3,2 % 4,2 % 0,9 %
953 nm · · · 9,7 % 1,4 % 1,1 % 0,2 %
1,24 µm · 28,1 % · 4,6 % 1 % 0,5 % 0,2 %
1,61 µm · 24,8 % · 3,1 % 1 % 0,5 % 0,2 %
2,1 µm 27,4 % · · · 0,9 % 0,5 % 0,2 %
2,74 µm 23,9 % 17,1 % 5,2 % 2 % 0,8 % 0,5 % 0,2 %
3,58 µm 21,6 % 14,3 % 3,7 % 1,9 % 0,7 % 0,5 % 0,2 %
4,64 µm 19 % 11,9 % 3 % 1,7 % 0,7 % 0,5 % 0,2 %
6,07 µm 14,3 % 8,8 % 2,3 % 1,5 % 0,4 % 0,5 % 0,2 %
8,17 µm 10,9 % 5,5 % 1,8 % 1,2 % 0,4 % 0,5 % 0,2 %
10,18 µm 9,6 % 4,7 % 1,5 % 1,1 % 0,4 % 0,5 % 0,2 %
13,41 µm 9,1 % 4,8 % 1,4 % 0,9 % 0,3 % 0,5 % ·
Absorción de cada metal según la longitud de onda del láser. Pasa el cursor o el dedo por encima y te dice cuánto absorbe cada uno en ese punto. La escala llega al 30 %: cada curva empieza donde entra en ella, y lo que queda por encima —el acero en el verde, el cobre en el ultravioleta— absorbe todavía más.
Nuestro láser
1064-1080 nm Láser de fibra. Es la franja marcada del gráfico, y es la línea vertical por la que hay que cortar todas las curvas.
Acero, hierro y molibdeno
Absorben bien En esa franja el hierro ronda el 30 % y el acero se sale por arriba. Por eso el A316L, el C300 y el Ni718 son los materiales cómodos de esta máquina: la física juega a favor.
Aluminio
Bastante menos En torno al 6 % a esa longitud de onda, varias veces menos que el acero. Entra —el AlSi10Mg está en el catálogo—, pero pide más potencia y parámetros más finos.
Cobre puro, oro y plata
Casi nada Por debajo del 1 % en superficie pulida: a 1080 nm la luz se les vuelve. En el verde de 532 nm la misma curva se dispara, y por eso para imprimir cobre puro hace falta otro láser — y eso es otra máquina, no otros parámetros.
El GRCop-42 sí entra
Es aleación, no cobre puro Confirmado por Samylabs: lleva una parte de material que sí absorbe la radiación y un alto contenido de cobre, pero no es cobre puro. Por eso una aleación de cobre entra donde el cobre puro no.

La gráfica está trazada punto a punto sobre la lámina de referencia que nos pasó Samylabs, y contrastada después con valores publicados del sector: a 1064-1080 nm las tablas de fabricantes de láser dan del orden de un 32-35 % para el acero y un 8 % para el aluminio, que es lo que sale aquí. Dos avisos, porque importan: las curvas son de superficie pulida y un lecho de polvo absorbe bastante más —la luz rebota varias veces entre partículas antes de poder escapar—; y la lámina llega al 30 %, así que lo que se sale por arriba no se dibuja. Sirve para entender el orden de magnitud y para saber qué pedirle a una máquina antes de comprarla, no para calcular parámetros: los de cada aleación salen del laboratorio y viven en SamyStudio.

03 El consumible

Cómo llega el polvo.

Bote etiquetado por aleación y por lote, con la granulometría en la propia etiqueta. La trazabilidad empieza aquí: sin número de lote no hay forma de cualificar nada después.

Bote de SamyPowder de acero de herramienta Fe-2709, formato de 3,6 litros y granulometría de 15 a 45 micras, junto a una pieza fabricada con él
SamyPowder Fe-2709 (acero de herramienta), 3,6 L, granulometría 15-45 µm. Al lado, una pieza fabricada con ese mismo polvo.
04 Parametrización abierta

La máquina no te obliga a comprarnos el polvo.

SamyStudio permite ajustar potencia, velocidad de barrido, frecuencia, densidad de energía, estrategia de relleno y espesor de capa, y guardar el resultado como una receta de material propia, exportable.

Esto no es una concesión comercial: es la condición necesaria para cualificar un material que no estaba en la lista el primer día. Un fabricante que compró su software a un tercero normalmente no puede abrir esos parámetros aunque quiera.

Para desarrollar materiales sin gastar kilos de polvo caro está el SamyFlex, un módulo de volumen reducido que se instala dentro de la cámara de la ALBA 500 y permite fabricar probetas con una fracción del material.

Y de dónde saldrá el polvo mañana

Dentro del programa MISIONES del CDTI trabajamos en obtener polvo apto para fabricación aditiva a partir de residuo cerámico y metálico. Si el material de partida es un residuo con coste de gestión, bajan a la vez el precio del consumible y la huella del proceso.

El polvo, con la receta ya hecha.

Siete aleaciones con precio a la vista y certificado en cada lote. Y la máquina sigue funcionando con el polvo de quien tú quieras.

Dudas frecuentes

Lo que nos preguntáis sobre el polvo.

¿Se puede reutilizar el polvo que sobra de una construcción?
Sí, y es lo normal: se tamiza y vuelve al circuito. Lo que hay que controlar es la evolución de la química y de la granulometría a lo largo de los ciclos. Para eso está la cribadora Garbi, diseñada para tamizar polvos reactivos en entornos ATEX con vibración, ultrasonidos e interior inertizable.
¿Es peligroso manipular polvo de titanio o de aluminio?
En forma de polvo fino, sí: son reactivos y forman atmósferas explosivas. Por eso la instalación completa —tamizado, trasvase, almacenamiento y aspiración— tiene que estar concebida para ATEX desde el diseño, y no resuelta con añadidos posteriores.
¿Puedo usar polvo de otro proveedor?
Sí. La parametrización es abierta y no hay bloqueo por lote ni por proveedor. Si el polvo cumple con la esfericidad y la granulometría que pide el proceso, se puede desarrollar la receta y trabajar con él.
¿Cuánto polvo hace falta para empezar?
Depende del volumen de la cuba, porque hay que llenarla aunque la pieza sea pequeña. Ese es justamente el problema que resuelve el módulo de volumen reducido cuando se trata de probar un material nuevo.