Fabricación, Microestructura y Mecánica de Biomateriales de Acero Inoxidable 316L mediante Fusión por Lecho de Polvo Láser
Autores: Zhang, Zhizhou; Mativenga, Paul; Huang, Shi-Qing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Fabricación, Microestructura y Mecánica de Biomateriales de Acero Inoxidable 316L mediante Fusión por Lecho de Polvo Láser
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Fusión de lecho de polvo láser
Implantes biomédicos
Acero inoxidable 316L
Microestructura
Propiedades mecánicas
Parámetros de LPBF
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
La fusión por lecho de polvo láser (LPBF) es una tecnología avanzada de fabricación aditiva que está ganando un interés creciente para implantes biomédicos porque puede producir componentes metálicos densos y específicos para cada paciente con microestructuras controladas. Este estudio investigó la fabricación de acero inoxidable 316L mediante LPBF, que se utiliza ampliamente en implantes ortopédicos y dentales, y examinó los efectos de la potencia del láser y la velocidad de escaneo en la microestructura y las propiedades mecánicas relevantes para aplicaciones biomédicas. El estudio logró una densidad del 99.97% y granos austeníticos columnar y celular refinados, con una morfología del charco fundido optimizada. Los parámetros óptimos de LPBF, 190 W de potencia láser y 700 mm/s, produjeron una resistencia a la tracción de 762.83 MPa y una dureza de 253.07 HV, que superaron los valores del acero inoxidable 316L fundido convencional. Estos resultados demostraron el potencial del acero inoxidable 316L optimizado por LPBF para aplicaciones biomédicas funcionales que requieren alta integridad mecánica y biocompatibilidad.
Descripción
La fusión por lecho de polvo láser (LPBF) es una tecnología avanzada de fabricación aditiva que está ganando un interés creciente para implantes biomédicos porque puede producir componentes metálicos densos y específicos para cada paciente con microestructuras controladas. Este estudio investigó la fabricación de acero inoxidable 316L mediante LPBF, que se utiliza ampliamente en implantes ortopédicos y dentales, y examinó los efectos de la potencia del láser y la velocidad de escaneo en la microestructura y las propiedades mecánicas relevantes para aplicaciones biomédicas. El estudio logró una densidad del 99.97% y granos austeníticos columnar y celular refinados, con una morfología del charco fundido optimizada. Los parámetros óptimos de LPBF, 190 W de potencia láser y 700 mm/s, produjeron una resistencia a la tracción de 762.83 MPa y una dureza de 253.07 HV, que superaron los valores del acero inoxidable 316L fundido convencional. Estos resultados demostraron el potencial del acero inoxidable 316L optimizado por LPBF para aplicaciones biomédicas funcionales que requieren alta integridad mecánica y biocompatibilidad.