Sandvik lanza el acero para herramientas de trabajo en caliente Osprey HWTS 50
Este nuevo producto está orientado a la AM por láser, el prensado isostático en caliente (HIP) y el moldeo por inyección de metales (MIM)
Sandvik, una empresa multinacional de ingeniería, ha presentado el Osprey HWTS 50, un polvo de acero fino para herramientas de trabajo en caliente diseñado con el fin de mejorar la capacidad de impresión. El Osprey HWTS 50 ha sido desarrollado principalmente para la AM basada en láser, aunque también es apto para el prensado isostático en caliente (HIP) y el moldeo por inyección de metal (MIM). Su resistencia al revenido y a la fatiga térmica, así como el grado de conductividad térmica que ofrece, son notablemente superiores a los de los aceros para herramientas de trabajo en caliente de clase H convencionales. Estas propiedades avanzadas permiten solventar de forma eficaz muchos de los problemas que suelen caracterizar a las aplicaciones de trabajo en caliente en el ámbito de la ingeniería general.
El polvo Osprey HWTS 50 mejora la procesabilidad mediante la L-PBF, lo que reduce la susceptibilidad al agrietamiento en frío en comparación con los aceros convencionales para herramientas de trabajo en caliente de clase H. Entre las aplicaciones más comunes de este polvo se incluyen las matrices de fundición a alta presión, los moldes de inyección y las herramientas de conformado en caliente.
La composición química del producto se ha adaptado para mejorar la dureza en caliente a temperaturas superiores a 600 °C (1112 °F). Este polvo se caracteriza por su bajo contenido en carbono en comparación con otros aceros para herramientas de trabajo en caliente (que suelen poseer un contenido medio), y por las modificaciones que se han realizado en los elementos formadores de carburo para poder garantizar una resistencia durante el revenido comparable o incluso superior a pesar de su bajo porcentaje en peso de carbono.
El polvo Osprey HWTS 50 ofrece una conductividad térmica superior a la de los aceros al carbono medios para herramientas en una amplia gama de temperaturas. Esta elevada conductividad térmica constituye una ventaja en las aplicaciones que requieren temperaturas elevadas, como la fundición a presión y la forja, y garantiza una disipación rápida y eficaz del calor, lo que se traduce en ciclos más rápidos.
«La fabricación aditiva se utiliza cada vez con más frecuencia para producir herramientas y troqueles con canales de refrigeración conformados cerca de la superficie. Además de optimizar los parámetros de procesamiento, es importante desarrollar productos químicos específicamente adaptados a esta tecnología para poder abordar los retos que plantea el proceso de fabricación. El polvo Osprey HWTS 50 está diseñado para dar respuesta a estos retos, por lo que es perfecto para las aplicaciones relacionadas con la producción de herramientas a temperaturas elevadas, como las matrices de conformado en caliente, extrusión, moldeo por inyección y fundición a alta presión», explica Faraz Deirmina, responsable del Área de Metalurgia de Polvos Metálicos de Sandvik.
El polvo metálico Osprey HWTS 50 de Sandvik se fabrica mediante un proceso de fusión por inducción bajo atomización con gas inerte al vacío (VIGA) o de fusión bajo argón antes de la atomización con gas inerte (IGA), lo que produce un polvo de morfología esférica con buenas características de fluidez y una alta densidad de empaquetamiento. Este polvo posee además un bajo contenido en oxígeno y un reducido nivel de impurezas, lo que permite obtener un producto metalúrgicamente limpio con mejores prestaciones mecánicas.
Sostenibilidad
La filosofía de diseño de aleaciones que hay detrás del proceso de fabricación del polvo HWTS 50 también permite que Sandvik contribuya a avanzar hacia un futuro más sostenible de varias formas. Al apostar por composiciones más ligeras optimizadas mediante herramientas computacionales, la empresa aumenta la eficiencia de los recursos y prolonga la vida útil de los componentes, lo que a su vez reduce el consumo de energía y las emisiones de CO2. Además, gracias al uso de las herramientas computacionales, es posible desarrollar aleaciones de una forma más rápida y respetuosa con el medio ambiente, ya que facilitan la optimización de los productos químicos y permiten dejar atrás los métodos tradicionales de ensayo y error.
Principales características del material
El polvo Osprey HWTS 50 ofrece una mayor procesabilidad mediante la L-PBF —lo que reduce el riesgo de agrietamiento en frío en comparación con los aceros para herramientas de trabajo en caliente convencionales—; ha sido optimizado para mejorar la dureza en caliente, el revenido y la resistencia a la fatiga térmica —gracias a su bajo contenido de carbono y a la modificación de los elementos formadores de carburo, que garantizan una resistencia al revenido comparable o superior—; muestra un excelente comportamiento durante las aplicaciones que requieren una alta temperatura, como la fundición a presión y la forja (aproximadamente 35 W/mK a temperatura ambiente); y, dependiendo de la temperatura, puede alcanzar un rango de dureza de 40 a 50 HRC y ofrecer unas propiedades de tracción e impacto extraordinarias, lo que garantiza la vida útil y la durabilidad de los moldes y las matrices en condiciones de gran esfuerzo.
Principales ámbitos de aplicación
Entre las aplicaciones del polvo Osprey HWTS 50 se incluyen la fabricación de moldes (moldes de inyección) y matrices de extrusión (mandriles y núcleos), la forja en caliente (matrices y componentes), la fabricación de herramientas de fundición a presión (matrices de agarre en caliente y otros componentes relacionados), el moldeo de plástico (moldes y matrices), la fabricación de portaherramientas (para diversas aplicaciones relacionadas con la producción de utillaje) y la reparación de moldes (reconstrucción de moldes de fundición a presión mediante la deposición directa de energía).
