Ingeniería Mecánica

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https://hdl.handle.net/10893/4029

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Examinando Ingeniería Mecánica por Materia "Acero inoxidable"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Obtención de un impeller mediante el uso de la técnica Metal Binder Jetting con acero inoxidable martensítico
    (Universidad del Valle, 2026) Hoyos Hoyos, Jose Francisco; Franco Arenas, Fernando; Vidal Bolaños, Carlos Hugo
    En esta investigación se implementó una ruta experimental de manufactura aditiva Metal Binder Jetting (MBJ) para fabricar un impeller automotriz en acero inoxidable martensítico, empleando polvo METCO 42C, un material originalmente diseñado para procesos de thermal spray. Se desarrolló un script de segmentación en Python capaz de generar patrones de deposición línea a línea a partir de archivos STL, controlando parámetros como altura de capa, tasa de extrusión, velocidad de desplazamiento y espaciamiento lineal. Asimismo, se implementó una mejora en el cabezal de impresión, previniendo fugas y acumulación de aglutinante en la boquilla. Se fabricaron probetas de tracción e impacto según ASTM E8 y métodos Charpy/Izod, las cuales posteriormente, junto con la pieza principal, fueron sometidas a un proceso de sinterización a 1300 °C. Aunque el proceso de impresión mostró precisión posicional adecuada en la deposición del binder, se detectó infiltración lateral de este, engrosamiento de álabes y cierre parcial del orificio central del impeller. Durante la sinterización se evidenció heterogeneidad térmica severa, produciendo grietas profundas en la pieza y zonas completamente sin sinterizar. Las probetas mecánicas presentaron baja resistencia a tracción (máx. 10 MPa), mínima energía absorbida en impacto y dureza promedio de 50 HRA, resultados atribuibles a la baja densificación alcanzada y a la porosidad interna presente, observada mediante microscopía. Los hallazgos permiten concluir que la plataforma experimental logró validar parcialmente la viabilidad geométrica del proceso; sin embargo, no alcanzó una consolidación suficiente debido a la morfología del polvo, la naturaleza del binder y las condiciones térmicas. Finalmente, se presentan recomendaciones operativas y de infraestructura para avanzar hacia una implementación robusta de MBJ en la Universidad del Valle.