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Nov 29, 2023

Rio Tinto abre nuevos caminos con acero atomizado con agua para impresión industrial 3D

La empresa canadiense de minería y metales Rio Tinto ha desarrollado un nuevo polvo de impresión 3D de acero utilizando tecnología de atomización de agua. Según la empresa, en general se cree que sólo el gas de alto coste y

La empresa canadiense de minería y metales Rio Tinto ha desarrollado un nuevo polvo de impresión 3D de acero utilizando tecnología de atomización de agua.

Según la empresa, se cree ampliamente que sólo los atomizadores de gas y plasma de alto coste son capaces de producir polvos adecuados para la impresión 3D industrial. Desarrollado y probado en el complejo metalúrgico Rio Tinto Fer et Titane (RTFT) de la empresa en Quebec, el nuevo polvo de acero ha demostrado que la atomización con agua es una ruta más asequible para la producción de polvo, al mismo tiempo que ofrece propiedades mecánicas superiores a las de los metales fabricados convencionalmente.

Actualmente, RTFT está en el proceso de desarrollar polvos de impresión 3D atomizados con agua adicionales para satisfacer las necesidades de sus clientes industriales.

Stéphane Leblanc, director general de Hierro y Titanio de Rio Tinto, dijo: "Esta es una nueva generación de polvos de acero diseñados para la impresión 3D en el complejo metalúrgico de RTFT, donde tenemos más de 50 años de experiencia en la fabricación de polvos de acero y hierro".

Atomización de agua para impresión 3D

Un atomizador de agua utiliza un rociador de agua a alta presión para transformar un metal líquido en partículas de polvo metálico a escala micrométrica. Dependiendo de los parámetros del proceso de atomización de agua, las partículas de polvo pueden variar mucho en forma, tamaño y composición, lo que significa que un pequeño ajuste puede ser de gran ayuda para producir un metal imprimible en 3D.

Se informa que RTFT alberga el atomizador de agua más grande de América del Norte, lo que significa que el complejo puede producir mayores volúmenes de polvo que muchas instalaciones de atomización de plasma de la competencia. Opera en Quebec desde hace unos 70 años y es conocida por ser pionera en el proceso de eliminación del hierro de la ilmenita.

Leblanc añade: "Nuestro nuevo grado de polvo de acero para fabricación aditiva, producido con el atomizador de agua más grande de América del Norte, aporta una materia prima muy competitiva al creciente mercado 3D".

Si bien este puede ser el primer intento de Rio Tinto de desarrollar su propio polvo de impresión 3D, la compañía ha trabajado anteriormente con el especialista en fabricación de aditivos metálicos Amaero para producir por lotes una aleación de aluminio y escandio de alto rendimiento existente. En virtud del acuerdo, Rio Tinto entregó palanquillas de aleación hechas de aluminio con bajo contenido de carbono. Amaero utiliza las palanquillas para desarrollar 'Amaero HOT Al', el polvo de impresión 3D de alta temperatura de funcionamiento de la empresa.

Cuatro años en proceso

El proyecto de desarrollo del acero comenzó hace unos cuatro años, cuando el Centro de Tecnología y Minerales Críticos de Rio Tinto se asoció con varias universidades locales en Canadá. Una vez que se completó el desarrollo inicial, Rio Tinto se asoció con KSB, con sede en Alemania, un fabricante líder de bombas y válvulas, para probar el rendimiento del polvo para aplicaciones de impresión 3D.

Los socios ya han impreso un conjunto de piezas a escala real utilizando el acero, incluida una pieza de repuesto para un sistema de fundición de hierro líquido en la planta de Quebec. Las pruebas de impresión se utilizaron para certificar el material para aplicaciones industriales. La pieza de repuesto mide alrededor de 300 x 300 mm y es un 70 % más ligera que la pieza fundida original a la que sustituye. Si bien el polvo se puede aplicar en muchas industrias, la compañía ha expresado planes para apuntar al sector de repuestos de operación remota como objetivo inicial.

Con el desarrollo de su nuevo acero para impresión 3D, Rio Tinto es el último actor en el mercado de polvos de fabricación aditiva de metal. Kanthal, la marca de tecnología de calefacción del grupo global de ingeniería Sandvik, invirtió recientemente en equipos de atomización ultramodernos para promover el desarrollo de sus propias operaciones de pulvimetalurgia. Junto con el instituto sueco de investigación de metales Swerim, Kanthal utilizará su equipo de 2 millones de euros para investigar polvos metálicos para impresión 3D y aplicaciones de prensado isostático en caliente.

Por otra parte, el productor de polvo metálico PyroGenesis anunció recientemente que su nueva línea de producción de polvo NexGen de fabricación aditiva estaba completa y operativa. Con una impresionante capacidad de rendimiento de 25 kg/h, según se informa, hay varias empresas aeroespaciales "importantes de primer nivel" esperando polvos de la línea de producción de NexGen.

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La imagen destacada muestra el polvo de acero atomizado con agua de Rio Tinto. Foto vía Río Tinto.

Kubi Sertoglu es licenciado en Ingeniería Mecánica y combina una afinidad por la escritura con una formación técnica para ofrecer las últimas noticias y reseñas sobre fabricación aditiva.