En los sistemas de fusión por lecho de polvo, el papel del gas de protección suele subestimarse. Sin embargo, la elección entre argón y nitrógeno puede tener un impacto profundo en las propiedades finales de las piezas metálicas impresas en 3D. Estos gases crean una atmósfera inerte durante el proceso de fusión láser, protegiendo el metal fundido de la oxidación y la contaminación. Pero dependiendo del material y de las propiedades deseadas, un gas puede ofrecer mejores resultados que el otro.
El argón, al ser químicamente inerte, se utiliza ampliamente para imprimir materiales reactivos como el titanio y el aluminio. Evita que el oxígeno reaccione con el baño de fusión, ayudando a mantener la ductilidad, la resistencia a la corrosión y microestructuras finas. Además, el argón minimiza el riesgo de inclusiones de óxidos, las cuales pueden actuar como iniciadores de grietas o concentradores de esfuerzo en aplicaciones de alto desempeño como la industria aeroespacial o los implantes médicos.
El nitrógeno, por el contrario, es más rentable y en algunos casos resulta beneficioso para los aceros inoxidables. Puede incrementar la dureza y la resistencia al desgaste mediante la formación de nitruros, lo que resulta útil en piezas sometidas a abrasión. Sin embargo, esto implica un compromiso: una absorción excesiva de nitrógeno puede reducir la ductilidad o fragilizar ciertas aleaciones, haciéndolas menos adecuadas para componentes que requieren elongación o resistencia al impacto. En algunos materiales, como el titanio, la reactividad del nitrógeno lo vuelve incompatible, provocando una degradación del desempeño.
En última instancia, seleccionar el gas adecuado requiere un conocimiento profundo de la ciencia de materiales y de los objetivos de la aplicación. Los fabricantes deben considerar no solo la aleación base, sino también los requerimientos de postprocesado y las condiciones de servicio. No se trata solo de costo o disponibilidad, sino de ingeniería de desempeño a nivel microscópico, molécula de gas por molécula de gas.