Polvo de acero inoxidable 304L para MIM

Polvo 304L para MIM

El 304L es un acero inoxidable austenítico con cromo, níquel y bajo contenido en carbono. La 'L' denota menor contenido en carbono para evitar la precipitación de carburos durante la soldadura. El 304L ofrece una excelente resistencia a la corrosión, comparable a la del 316L, pero a un coste inferior.

Entre las características clave que hacen que el 304L sea adecuado para el MIM se incluyen:

• Excelente resistencia a la corrosión en diversos entornos
• Buena ductilidad, tenacidad y propiedades mecánicas
• Alta densidad sinterizada alcanzable
• Excelente moldeabilidad gracias a la forma esférica del polvo
• Rentable en comparación con el polvo 316L
• Fácilmente disponible en una variedad de especificaciones de polvo

Este artículo ofrece una descripción detallada de las propiedades, el procesamiento, la sinterización, las aplicaciones y otros aspectos específicos del polvo 304L cuando se utiliza en el moldeo por inyección de metales.

Composición típica del polvo 304L para MIM

La composición del polvo 304L para MIM es:

Elemento	Porcentaje de peso
Hierro (Fe)	Equilibrio
Cromo (Cr)	18-20%
Níquel (Ni)	8-10%
Manganeso (Mn)	¨P 2%
Silicio (Si)	¨P 1%
Carbono (C)	¨P 0,03%
Nitrogeno (N)	¨P 0,1%
Azufre (S)	¨P 0,03%

El níquel mejora la resistencia a la corrosión, mientras que el cromo proporciona resistencia a la oxidación. El bajo contenido en carbono minimiza la precipitación de carburos durante la sinterización.

Propiedades del polvo 304L para MIM

El polvo 304L presenta las siguientes propiedades:

Propiedad	Valor
Densidad	7,9 g/cm3
Punto de Fusión	1400-1450¡«C
Conductividad térmica	16 W/mK
Resistividad eléctrica	0,72 Ã×'Î.cm
Módulo de Young	193 GPa
Coeficiente de Poisson	0.29
Resistencia elástica	205-515 MPa
Resistencia a la tensión	515-620 MPa
Elongación	40-50%

Estas propiedades hacen que el 304L sea adecuado para fabricar piezas MIM de alto rendimiento que necesiten resistencia a la corrosión.

Especificaciones del polvo 304L para MIM

El polvo 304L para MIM tiene las siguientes especificaciones:

• Tamaño de partícula?- Típicamente 10-20 micras con distribución estrecha. Crítico para una alta densidad sinterizada.
• CaudalFlujo mínimo de 25 s/50 g. Garantiza un moldeo por inyección suave y sin bloqueos.
• MorfologíaPolvo predominantemente esférico para una excelente moldeabilidad y densidad.
• Contenido de OxígenoBajos niveles de oxígeno (<2000 ppm) para minimizar la oxidación.
• Densidad aparenteUna mayor densidad aparente mejora la carga de polvo durante el moldeo.
• Densidad de golpecitoSe desea una densidad de piquera superior a 4 g/cm3 para una buena compactación.

Procesamiento del polvo 304L en MIM

El polvo de 304L se somete a los siguientes pasos de procesamiento durante el MIM:

1. Mezcla - El polvo se mezcla con un aglutinante adecuado, lubricantes y plastificantes para formar la materia prima.

2. Granulación - La materia prima se granula en gránulos esféricos para mejorar el flujo hacia el barril de inyección.

3. Moldeo por inyección - Los gránulos de materia prima se moldean en piezas complejas con forma de red mediante moldeo por inyección.

4. Desbobinado - El aglutinante se elimina de las piezas moldeadas mediante disolventes y/o procesos térmicos de desligado.

5. Sinterización - Las piezas desbastadas (piezas marrones) se sinterizan a 1300-1400¡"C en hidrógeno para producir componentes densos.

Respuesta de sinterización del polvo 304L

• El polvo 304L puede alcanzar una densidad teórica >95% tras la sinterización con una distorsión mínima.
• Excelente sinterabilidad gracias al polvo esférico fino, buena limpieza superficial y pureza.
• El bajo contenido en carbono minimiza la precipitación de carburos de cromo durante la sinterización.
• La temperatura y la atmósfera controladas son necesarias para lograr una densificación y unas propiedades elevadas.
• El tratamiento térmico posterior a la sinterización puede mejorar aún más las propiedades.

Aplicaciones de las piezas sinterizadas 304L de MIM

El MIM con polvo 304L es ideal para:

• Instrumental quirúrgico como hojas de bisturí, pinzas, retractores, fórceps.
• Componentes dentales y de ortodoncia, como implantes y aparatos.
• Componentes del reloj como dedos, engranajes, muelles.
• Contactos y conectores eléctricos.
• Catéteres, cánulas y dispositivos microfluídicos para uso médico.
• Herrajes resistentes a la corrosión.
• Joyería decorativa y de fantasía.

Ventajas de utilizar polvo 304L para MIM

Los beneficios incluyen:

• Excelente resistencia a la corrosión comparable a la del acero inoxidable 304L fundido o forjado.
• Alta precisión dimensional y excelente acabado superficial de piezas MIM.
• Geometrías complejas sólo posibles mediante MIM.
• Densidad casi completa y buenas propiedades mecánicas.
• Proceso escalable capaz de producir volúmenes medios y altos de forma económica.
• Menor peso de los componentes y utilización del material en comparación con el mecanizado.

Proveedores mundiales de polvo 304L para MIM

Algunos de los principales proveedores mundiales de polvo de acero inoxidable 304L atomizado por gas a medida para MIM son:

• Sandvik Osprey (RU)
• Carpenter Powder Products (EE.UU.)
• AMETEK (US)
• Rio Tinto Metal Powders (Canadá)
• H?gan?s (Suecia)
• Guangdong Huijin Powder Material (China)

Estas empresas ofrecen diversos grados de polvo 304L que cumplen los estrictos requisitos del MIM.

Precios del polvo 304L para la industria MIM

Grado	Rango de precios
Pureza comercial	$15-25 por kg
Alta pureza	25-50 dólares por kg
Grado ultrafino	50 a 120 USD/kg

Los polvos esféricos ultrafinos atomizados por gas utilizados en MIM son más caros que los grados estándar. Las compras de pequeñas cantidades pueden ser 50% más caras.

Almacenamiento y manipulación del polvo 304L

El polvo 304L debe almacenarse en contenedores sellados bajo humedad controlada y purga de gas inerte para evitar:

• Oxidación/reacción con el medio ambiente
• Absorción de humedad que provoca una mala sinterización
• Deben seguirse las precauciones de seguridad de la FDS del proveedor

Durante el procesado MIM deben utilizarse técnicas cuidadosas de manipulación del polvo.

Pruebas de control de calidad del polvo 304L

Entre las pruebas importantes se incluyen:

• Distribución del tamaño de las partículas (difracción láser)
• Morfología (SEM)
• Caudal (caudalímetro Hall)
• Densidad aparente
• Densidad de golpecito
• Composición química

Unas pruebas adecuadas garantizan que el polvo cumpla los requisitos críticos de la materia prima MIM de alta calidad.

Comparación de 304L y 316L para MIM

Se comparan los polvos 304L y 316L para su uso en MIM:

• 304L ofrece un mejor valor con un menor coste.
• El 316L proporciona una mayor resistencia a la corrosión en entornos difíciles.
• Ambos ofrecen una excelente sinterabilidad.
• El 304L tiene una resistencia a la tracción ligeramente superior, mientras que el 316L ofrece un límite elástico más alto.
• El 304L es suficiente para la mayoría de las aplicaciones, mientras que el 316L se prefiere para condiciones más exigentes.

Preguntas frecuentes

P: ¿Cuál es el tamaño típico del polvo 304L utilizado para la materia prima del MIM?

R: Normalmente se utilizan de 10 a 20 micras con una distribución de tamaño de partícula estrecha para obtener una carga de polvo, moldeabilidad y densidad de sinterizado óptimas.

P: ¿Cuánto cuesta el polvo 304L de alta pureza para MIM?

R: El polvo 304L esférico atomizado con gas de alta pureza cuesta $25-50 por kg en función del volumen del pedido. Las cantidades pequeñas son significativamente más caras.

P: ¿Qué densidad de sinterizado puede lograrse con piezas de MIM 304L?

R: Con un procesamiento optimizado, puede alcanzarse una densidad sinterizada superior a la densidad teórica 95% (aprox. 7,6-7,8 g/cm3) para piezas MIM 304L.

P: ¿Se utiliza algún tratamiento térmico posterior a la sinterización para las piezas de 304L procedentes de MIM?

R: Sí, el recocido en solución seguido de enfriamiento por aire puede realizarse en piezas sinterizadas de MIM 304L para mejorar las propiedades mecánicas.

P: ¿Dónde puedo comprar polvo 304L adecuado para aplicaciones médicas MIM?

R: El polvo 304L que cumple las estrictas especificaciones para el sector médico puede adquirirse a proveedores líderes como Sandvik Osprey, Carpenter Powder Products, AMETEK, Rio Tinto Metal Powders.