AlSi10Mg pro kovový 3D tisk: Definitivní průvodce

AlSi10Mg je oblíbená hliníková slitina používaná při kovovém 3D tisku, která nabízí dobrou kombinaci mechanických vlastností, hmotnosti, odolnosti proti korozi a tisknutelnosti. Tento článek poskytuje ucelený přehled o AlSi10Mg včetně jeho složení, vlastností, parametrů tisku, aplikací, dodavatelů a dalších informací, které vám pomohou při rozhodování o kovovém AM.

Přehled o Slitina AlSi10Mg

AlSi10Mg je slitina hliníkových odlitků s vynikající pevností, svařitelností a odolností proti korozi. Díky nízké hustotě ve srovnání s ocelí umožňuje výrobu lehčích hotových dílů. Přídavek křemíku a hořčíku vede k dobrým tokovým vlastnostem, díky čemuž je slitina AlSi10Mg široce používaná v různých procesech 3D tisku kovů.

Klíčové vlastnosti a charakteristiky:

• Hliníková slitina s 10% křemíku, 0,3% hořčíku
• Nízká hustota - 2,68 g/cm3
• Dobrá pevnost a tvrdost
• Vynikající odolnost proti korozi
• Dobrá svařitelnost a obrobitelnost
• Široká dostupnost, relativně nízká cena
• Vyžaduje tepelné zpracování pro dosažení optimálních mechanických vlastností

Procesy 3D tisku kovů: Selektivní laserové tavení (SLM), tavení elektronovým svazkem (EBM), přímé laserové spékání kovů (DMLS).

Aplikace: Letectví, automobilový průmysl, motorsport, průmyslové komponenty, zdravotnictví

standardy: AMS 4150, AlSi10Mg(Fe)

Mechanické vlastnosti dílů AlSi10Mg

AlSi10Mg je tepelným zpracováním srážecím způsobem kalen, aby se dosáhlo optimální pevnosti a tvrdosti. Přesné hodnoty vlastností se liší v závislosti na konstrukčních parametrech, orientaci a následném zpracování.

AlSi10Mg Mechanické vlastnosti

Faktory ovlivňující vlastnosti: Orientace sestavy, tloušťka vrstvy, parametry laseru, tepelné zpracování, obrábění

Tepelné zpracování: Tepelné ošetření roztokem a následné stárnutí

Hlavní výhody: Vyšší poměr pevnosti k hmotnosti než u oceli, dobrá odolnost proti korozi.

Tisk AlSi10Mg pro 3D tisk kovů

AlSi10Mg vyžaduje optimalizované parametry tisku přizpůsobené použitému procesu 3D tisku kovů, aby bylo dosaženo plně hustých dílů s dobrými mechanickými vlastnostmi.

Tisk AlSi10Mg: Srovnání procesů

Hlavní pokyny pro tisk:

• Udržování stálého tepelného příkonu mezi vrstvami
• U převisů >45° použijte podpěrné konstrukce.
• Orientujte díly tak, abyste snížili zbytkové napětí
• Použití rovnoměrné tloušťky vrstvy a rozteče poklopů

Následné zpracování: Tepelné zpracování, lisování za tepla (HIP), obrábění, broušení, leštění

Aplikace AlSi10Mg v 3D tisku

Lehká, pevná a korozivzdorná slitina AlSi10Mg nachází široké uplatnění v leteckém a automobilovém průmyslu, průmyslu a zdravotnictví.

• AlSi10Mg umožňuje vyrábět lehké konstrukce, které nelze vyrobit běžnými metodami.
• Možnost konsolidace dílů a optimalizace topologie přináší zvýšení výkonu.
• Přizpůsobená malosériová výroba, která je v porovnání s odléváním životaschopná pomocí 3D tisku

Kde koupit AlSi10Mg prášek pro aditivní výrobu

Vysoce čistý prášek AlSi10Mg přizpůsobený pro procesy AM je k dispozici u předních dodavatelů kovových prášků:

Dodavatelé prášku AlSi10Mg

• Cenové rozpětí $100-150 USD/kg
• Nakupujte od renomovaných dodavatelů, kteří poskytují úplné údaje o složení a distribuci velikosti částic.
• Použití jemného prášku (~25-45 μm) s dobrou tekutostí a vysokou hustotou

Klíčové vlastnosti prášku:

• Sféricita >85% optimální, průtočnost >25s/50g při použití nálevky s Hallovým průtokoměrem.

AlSi10Mg prášek Cena za kilogram

Cena prášku AlSi10Mg pro kovový 3D tisk závisí na faktorech, jako jsou:

• Kvalita a kulovitost prášku
• Nákupní množství
• Značka dodavatele

Typické cenové rozpětí: $100 - $150 za kg

Hromadné objednávky >500 kg nabízejí maximální úsporu nákladů. Malá množství pro výzkum a vývoj <5 kg se prodávají za vyšší ceny.

AlSi10Mg Cena za kg - srovnání

• Orientační ceny za 1 kg
• Slitiny na zakázku a přísnější prosévání jsou k dispozici za vyšší ceny
• Ceny v Asii a Tichomoří přibližně o 20% nižší

Tipy na úsporu nákladů:

• Porovnání cen u několika předních dodavatelů
• Nákup větších objemů za množstevní slevy až do 40% nižší sazba za kg
• Zvažte použití prášků nižších tříd pro prototypování před konečnou aplikací.

Při nákupu AlSi10Mg pro potřeby 3D tisku z kovu proto nakupujte konkurenční nabídky a diskutujte s odborníky na AM o optimální specifikaci prášku a rozpočtu.

Konstrukční pokyny a omezení dílů AlSi10Mg

Při navrhování dílů z AlSi10Mg zvažte vlastnosti slitin a omezení procesu AM:

AlSi10Mg Konstrukční pravidla

• Minimalizace velkých převisů, nepodporovaných geometrií
• Včetně konstrukčních podpěr, které zabraňují deformacím a zachovávají tolerance.
• Orientace na snížení zbytkových napětí v důsledku tepelných gradientů

Post-Machining

• Tepelné zpracování snižuje obrobitelnost
• Dokončovací obrábění běžně vyžadované pro přesné otvory, uložení

Omezení oproti litým dílům:

• Vyšší náklady pro malé objemy <100 jednotek
• Maximální velikost dílu omezená rozměry tiskárny

Často kladené otázky týkající se slitiny AlSi10Mg

Otázka: Je AlSi10Mg snadno svařitelný?

Odpověď: Ano, AlSi10Mg lze svařovat svařovacími postupy, jako je svařování TIG. Použijte hliníkovou přídavnou slitinu 4043. Má vynikající svařitelnost ve srovnání s hliníkovými slitinami 2xxx a 7xxx s vyšší pevností.

Otázka: Lze brousit/leštit díly AlSi10Mg?

Odpověď: Součásti s potiskem AlSi10Mg lze brousit, obrábět, brousit a mechanicky nebo chemicky leštit, aby se dosáhlo hladké povrchové úpravy. Následné zpracování je snazší před tepelným zpracováním roztokem a stárnutím, kdy je slitina měkčí.

Otázka: Je AlSi10Mg biokompatibilní pro lékařské implantáty?

Odpověď: Ano, po správném následném zpracování AlSi10Mg vyhovuje normě ASTM F3001 pro tříděné materiály implantátů. Před použitím zajistěte hustotu >99,5% a řádné testování růstu buněk.

Otázka: Vyžaduje AlSi10Mg tepelné zpracování?

Odpověď: Pro dosažení optimálních mechanických vlastností a tvrdosti v důsledku precipitačního kalení se důrazně doporučuje tepelné zpracování roztokem (540 °C) a následné stárnutí (150-170 °C).

Otázka: Jaké přesnosti a kvality povrchu lze dosáhnout u dílů AlSi10Mg?

O: U dílů AlSi10Mg AM je možná rozměrová přesnost až ±100 μm. Drsnost povrchu se pohybuje v rozmezí 8-15 μm (Ra) po středně kvalitním dokončovacím obrábění a zlepšuje se na <1 μm při přesném CNC obrábění.