AlSi10Mg para la impresión metálica en 3D: Guía definitiva

AlSi10Mg es una aleación de aluminio muy utilizada en la impresión 3D metálica, que ofrece una buena combinación de propiedades mecánicas, peso, resistencia a la corrosión e imprimibilidad. Este artículo ofrece una visión completa del AlSi10Mg, incluyendo su composición, propiedades, parámetros de impresión, aplicaciones, proveedores y mucho más para informar sus decisiones de AM metálica.

Visión general de Aleación AlSi10Mg

AlSi10Mg es una aleación de fundición de aluminio con excelente resistencia, soldabilidad y resistencia a la corrosión. Con una densidad baja en comparación con los aceros, permite obtener piezas acabadas más ligeras. La adición de silicio y magnesio da como resultado unas buenas características de fluidez, por lo que AlSi10Mg es una aleación muy utilizada en diversos procesos de impresión 3D de metales.

Propiedades y características clave:

• Aleación de aluminio con 10% de silicio, 0,3% de magnesio
• Baja densidad - 2,68 g/cm3
• Buena resistencia y dureza
• Excelente resistencia a la corrosión
• Buena soldabilidad y mecanizabilidad
• Ampliamente disponible, coste relativamente bajo
• Requiere tratamiento térmico para obtener propiedades mecánicas óptimas

Procesos de impresión 3D en metal: Fusión selectiva por láser (SLM), Fusión por haz de electrones (EBM), Sinterizado directo de metales por láser (DMLS)

Aplicaciones: Aeroespacial, automoción, deportes de motor, componentes industriales, sanidad

Normas: AMS 4150, AlSi10Mg(Fe)

Propiedades mecánicas de las piezas de AlSi10Mg

El AlSi10Mg se endurece por precipitación para conseguir una resistencia y dureza óptimas mediante tratamiento térmico. Los valores exactos de las propiedades varían en función de los parámetros de fabricación, la orientación y el tratamiento posterior.

AlSi10Mg Propiedades mecánicas

Factores que influyen en las propiedades: Orientación de la estructura, grosor de la capa, parámetros del láser, tratamiento térmico, mecanizado

Tratamiento térmico: Tratamiento térmico por disolución seguido de tratamiento de envejecimiento

Principales ventajas: Mayor relación resistencia/peso que el acero, buena resistencia a la corrosión

Impresión de AlSi10Mg para la impresión 3D de metales

El AlSi10Mg requiere unos parámetros de impresión optimizados y adaptados al proceso de impresión 3D de metales utilizado para conseguir piezas totalmente densas con buenas mecánicas.

Impresión de AlSi10Mg: Comparación de procesos

Directrices clave para la impresión:

• Mantener un aporte de calor constante entre capas
• Utilizar estructuras de soporte para voladizos >45
• Orientar las piezas para reducir la tensión residual
• Aplique un grosor de capa y un espaciado de eclosión uniformes

Post-procesamiento: Tratamiento térmico, prensado isostático en caliente (HIP), mecanizado, esmerilado, pulido

Aplicaciones de AlSi10Mg en impresión 3D

La aleación AlSi10Mg, ligera, fuerte y resistente a la corrosión, tiene un amplio uso en los sectores aeroespacial, automovilístico, industrial y sanitario.

• El AlSi10Mg permite crear estructuras ligeras que no se pueden fabricar por métodos convencionales
• La capacidad de consolidar piezas y optimizar la topología permite aumentar el rendimiento.
• La producción personalizada de bajo volumen es viable con la impresión 3D en comparación con los procesos de fundición

Donde comprar AlSi10Mg Polvo para la fabricación aditiva

Los principales proveedores de polvo metálico ofrecen polvo de AlSi10Mg de alta pureza adaptado a los procesos de AM:

Proveedores de polvo de AlSi10Mg

• Gama de precios $100-150 USD/kg
• Comprar a proveedores acreditados que proporcionen datos completos sobre la composición y la distribución granulométrica.
• Utilizar polvo fino (~25-45 μm) con buena fluidez y alta densidad.

Atributos clave del polvo:

• Esfericidad >85% óptima, Fluidez >25s/50g con embudo caudalímetro Hall

AlSi10Mg Polvo Precio por kilogramo

El precio del polvo de AlSi10Mg para la impresión 3D de metales depende de factores como:

• Calidad y esfericidad del polvo
• Cantidad de compra
• Marca del proveedor

Gama de precios típica: $100 - $150 por kg

Los pedidos a granel >500 kg ofrecen el máximo ahorro de costes. Las pequeñas cantidades de I+D <5 kg se venden a precios superiores.

AlSi10Mg Precio por Kg - Comparación

• Precios indicativos para 1 kg
• Aleaciones personalizadas y tamizado más estricto disponibles a precios más elevados
• Los precios en Asia-Pacífico bajan unos 20%

Consejos para ahorrar:

• Compare precios entre varios proveedores líderes
• Compre mayores volúmenes para obtener descuentos por cantidad hasta 40% menor tarifa por kg.
• Considerar el uso de polvos de grado inferior para la creación de prototipos antes de la aplicación final.

Así que busque ofertas competitivas y discuta las especificaciones óptimas del polvo y los presupuestos con los expertos en AM a la hora de comprar AlSi10Mg para sus necesidades de impresión 3D metálica.

Directrices de diseño y limitaciones de las piezas de AlSi10Mg

Tenga en cuenta las propiedades de las aleaciones y las limitaciones del proceso de AM a la hora de diseñar piezas de AlSi10Mg:

Reglas de diseño AlSi10Mg

• Minimizar grandes voladizos, geometrías sin soporte
• Incluyen soportes estructurales para evitar el alabeo y preservar las tolerancias
• Orientar para reducir las tensiones residuales debidas a los gradientes térmicos

Mecanizado posterior

• El tratamiento térmico reduce la maquinabilidad
• Mecanizado de acabado normalmente necesario para agujeros de precisión, ajustes

Limitaciones frente a piezas de fundición:

• Mayor coste para volúmenes pequeños <100 unidades
• Tamaño máximo de la pieza limitado por las dimensiones de la impresora

Preguntas frecuentes sobre la aleación AlSi10Mg

P: ¿Es AlSi10Mg fácilmente soldable?

R: Sí, AlSi10Mg puede soldarse utilizando procesos de soldadura como la soldadura TIG. Utilice la aleación de relleno de aluminio 4043. Tiene una excelente soldabilidad en comparación con las aleaciones de aluminio 2xxx y 7xxx de mayor resistencia.

P: ¿Se pueden lijar/pulir las piezas de AlSi10Mg?

R: Las piezas impresas de AlSi10Mg pueden lijarse, mecanizarse, esmerilarse y pulirse mecánica o químicamente para conseguir acabados superficiales lisos. El postprocesado es más sencillo antes del tratamiento térmico de disolución y el envejecimiento, cuando la aleación es más blanda.

P: ¿Es AlSi10Mg biocompatible para implantes médicos?

R: Sí, una vez realizado el posprocesamiento adecuado, AlSi10Mg cumple la norma ASTM F3001 para materiales de implante graduados. Asegúrese de que la densidad sea >99,5% y de que se realicen las pruebas de crecimiento celular adecuadas antes de su uso.

P: ¿Necesita AlSi10Mg tratamiento térmico?

R: Se recomienda encarecidamente el tratamiento térmico por disolución (540°C) seguido de envejecimiento (150-170°C) para obtener unas propiedades mecánicas y una dureza óptimas a partir del endurecimiento por precipitación.

P: ¿Qué precisión y acabado superficial pueden conseguirse con las piezas de AlSi10Mg?

R: Las piezas de AlSi10Mg AM pueden tener una precisión dimensional de hasta ±100 μm. La rugosidad superficial as-built oscila entre 8-15 μm (Ra) tras un mecanizado de acabado de calidad media, mejorando a <1 μm para el mecanizado CNC de precisión.