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¿Qué son los metales amorfos? | TRUMPF

¿Qué son los metales amorfos?

Los metales amorfos también se denominan cristales metálicos y tienen talentos extraordinarios para muchas cosas. Porque aunque tienen una resistencia extrema, son altamente elásticos al mismo tiempo. En realidad, son dos propiedades opuestas, la naturaleza única de los cristales metálicos lo hace posible. Los metales amorfos, a diferencia de los materiales cristalinos, no tienen una estructura de red ordenada. Esto se debe a la alta velocidad de enfriamiento de la colada. Esto impide que las partículas se dispongan uniformemente en el metal. El resultado: un estado sólido amorfo, es decir, no cristalino, en el que los átomos permanecen en un estado casi desordenado.

¿Qué ventajas tienen los cristales metálicos?

Una dureza y resistencia elevadas junto con una alta elasticidad: esta combinación única genera innumerables ventajas en la fabricación de componentes amorfos.

Comportamiento isotrópico

Los componentes amorfos tienen las mismas propiedades materiales en todas las direcciones espaciales. Esto supone muchas ventajas, por ejemplo, en la fabricación aditiva, ya que el volumen constructivo puede aprovecharse de forma óptima junto con la alineación del componente.
 

Biocompatibilidad

Los componentes amorfos impresos en 3D son biocompatibles y, por lo tanto, están predestinados a muchas aplicaciones de tecnología médica. Así, los implantes amorfos pueden adaptarse individualmente a la estructura corporal del paciente.

Elasticidad

Los metales amorfos tienen un alto límite elástico combinado con una extensión elástica de casi el 2 %. Esto da lugar a muchas ventajas en la producción de implantes, sensores o articulaciones macizas, ya que la amortiguación se mejora significativamente.

Construcción ligera

Gracias a su gran resistencia , los componentes fabricados con metales amorfos pueden ser más delgados, alcanzar un mayor ahorro de material y, por tanto, ser más ligeros. Esto es especialmente importante en el campo de la robótica o la tecnología médica, pero también en el sector aeroespacial y la E-Mobility.

Uso en ambientes muy fríos

Los metales amorfos son dúctiles a baja temperatura, lo que significa que son excelentes para su uso en aplicaciones a temperaturas extremadamente bajas y conservan sus propiedades. Por lo tanto, esta clase de material está predestinada a la industria aeroespacial.

Resistencia al desgaste

Los metales amorfos tienen una dureza muy elevada y, por tanto, una baja abrasión, similar a la de la cerámica. Esta propiedad es especialmente importante para los componentes sometidos a grandes esfuerzos en la fabricación de útiles y la construcción de moldes, así como en productos de estilo de vida como los relojes de alta calidad.

Metales amorfos: 3 preguntas sobre el nuevo supermaterial

¿Cómo se pueden imprimir en 3D los metales amorfos?

TRUMPF y Heraeus AMLOY han desarrollado conjuntamente un proceso que funciona con un enfoque muy fino y un volumen de fusión extremadamente pequeño. El calor se disipa rápidamente. De este modo, se alcanza el tiempo de enfriamiento crítico de 200 Kelvin por segundo: del lecho de polvo surge un implante adaptado individualmente y solidificado de forma amorfa.

¿Cuáles son las ventajas de los metales amorfos para los implantes?

Como los cristales metálicos no tienen red cristalina, se comportan de forma completamente diferente a los demás metales. Son al mismo tiempo extremadamente fuertes, muy elásticos y muy resistentes al desgaste. Así, los implantes fabricados con metales amorfos también pueden soportar de forma excelente las enormes tensiones dentro del cuerpo humano. Esto no solo incluye los golpes o las sacudidas. La mandíbula está sometida a una tensión permanente al morder y masticar; un arco costal puede soportar unos ocho millones de movimientos respiratorios al año.

¿Por qué los cristales metálicos son especialmente adecuados para imprimir huesos en 3D?

Las aleaciones amorfas tienen un módulo de elasticidad cercano al del hueso humano. Esto supone una enorme ventaja para el proceso de curación y la capacidad de recuperación de la parte del cuerpo previamente debilitada. Al mismo tiempo, las aleaciones son resistentes a la corrosión y están certificadas como biocompatibles.

Aleaciones de metales amorfos: 4 propiedades en el punto de mira

Heraeus AMLOY ha desarrollado aleaciones innovadoras que son ideales para la fabricación de implantes innovadores, entre otras cosas. Ya están disponibles aleaciones a base de circonio como Amloy-ZR01 y Amloy-ZR02, esta última ya es un material biocompatible certificado según las normas ISO 10993-5 e ISO 10993-12. Además, el titanio se considera un material para componentes médicos tales como implantes óseos o marcapasos. Las investigaciones actuales sobre las aleaciones de titanio para aplicaciones de tecnología médica son prometedoras. Ya sean de titanio o de circonio, las aleaciones amorfas tienen propiedades diferentes y, por tanto, son especialmente ventajosas para aplicaciones específicas.

 
¿Qué aplicaciones amorfas existen?

Desde los relojes de estilo de vida hasta la tecnología médica o la construcción ligera: los metales amorfos abren nuevas posibilidades de aplicación para una amplia gama de sectores e industrias. Una gran ventaja principal proviene de la combinación de la impresión 3D y los cristales metálicos. ¡Descúbralo!

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