AlSi10Mg pour l'impression 3D de métaux : Un guide définitif

AlSi10Mg est un alliage d'aluminium populaire utilisé dans l'impression 3D métallique, offrant une bonne combinaison de propriétés mécaniques, de poids, de résistance à la corrosion et d'imprimabilité. Cet article fournit un aperçu complet de l'AlSi10Mg, y compris sa composition, ses propriétés, ses paramètres d'impression, ses applications, ses fournisseurs et plus encore, afin d'éclairer vos décisions en matière d'AM métal.

Vue d'ensemble Alliage AlSi10Mg

AlSi10Mg est un alliage de fonderie d'aluminium qui présente d'excellentes caractéristiques de résistance, de soudabilité et de résistance à la corrosion. Sa faible densité, comparée à celle des aciers, permet d'obtenir des pièces finies plus légères. L'ajout de silicium et de magnésium permet d'obtenir de bonnes caractéristiques d'écoulement, ce qui fait de l'AlSi10Mg un alliage largement utilisé dans divers processus d'impression 3D de métaux.

Propriétés et caractéristiques principales :

• Alliage d'aluminium avec 10% de silicium, 0,3% de magnésium
• Faible densité - 2,68 g/cm3
• Bonne résistance et dureté
• Excellente résistance à la corrosion
• Bonne soudabilité et usinabilité
• Largement disponible, coût relativement faible
• Nécessite un traitement thermique pour obtenir des propriétés mécaniques optimales

Procédés d'impression 3D de métaux : Fusion sélective par laser (SLM), Fusion par faisceau d'électrons (EBM), Frittage direct de métaux par laser (DMLS)

Applications : Aérospatiale, automobile, sports mécaniques, composants industriels, soins de santé

Normes : AMS 4150, AlSi10Mg(Fe)

Propriétés mécaniques des pièces en AlSi10Mg

L'AlSi10Mg est durci par précipitation pour obtenir une résistance et une dureté optimales par traitement thermique. Les valeurs exactes des propriétés varient en fonction des paramètres de fabrication, de l'orientation et du post-traitement.

AlSi10Mg Propriétés mécaniques

Facteurs influençant les propriétés : Orientation de la construction, épaisseur de la couche, paramètres du laser, traitement thermique, usinage

Traitement thermique : Traitement thermique de mise en solution suivi d'un traitement de vieillissement

Principaux avantages: Rapport résistance/poids supérieur à celui de l'acier, bonne résistance à la corrosion

Impression d'AlSi10Mg pour l'impression 3D de métaux

L'AlSi10Mg nécessite des paramètres d'impression optimisés adaptés au processus d'impression 3D de métaux utilisé pour obtenir des pièces entièrement denses avec de bonnes caractéristiques mécaniques.

Impression de l'AlSi10Mg : Comparaison des procédés

Principales lignes directrices en matière d'impression :

• Maintenir un apport de chaleur constant entre les couches
• Utiliser des structures de soutien pour les surplombs >45°.
• Orienter les pièces pour réduire les contraintes résiduelles
• Appliquer une épaisseur de couche et un espacement des hachures uniformes

Post-traitement : Traitement thermique, pressage isostatique à chaud (HIP), usinage, meulage, polissage

Applications de l'AlSi10Mg dans l'impression 3D

L'alliage AlSi10Mg, léger, solide et résistant à la corrosion, est largement utilisé dans les secteurs de l'aérospatiale, de l'automobile, de l'industrie et des soins de santé.

• L'AlSi10Mg permet de réaliser des structures légères impossibles à fabriquer par les méthodes conventionnelles
• La possibilité de consolider les pièces et d'optimiser la topologie permet de réaliser des gains de performance.
• L'impression 3D permet une production personnalisée à faible volume par rapport aux procédés de moulage.

Où acheter Poudre AlSi10Mg pour la fabrication additive

La poudre d'AlSi10Mg de haute pureté adaptée aux processus d'AM est disponible auprès des principaux fournisseurs de poudres métalliques :

Fournisseurs de poudre d'AlSi10Mg

• Gamme de prix $100-150 USD/kg
• Acheter auprès de fournisseurs réputés fournissant des données complètes sur la composition et la distribution granulométrique.
• Utiliser une poudre fine (~25-45 μm) avec une bonne fluidité et une densité élevée.

Caractéristiques principales de la poudre :

• Sphéricité >85% optimale, fluidité >25s/50g en utilisant un entonnoir à débitmètre Hall

Poudre AlSi10Mg Prix par kilogramme

Le prix de la poudre d'AlSi10Mg pour l'impression 3D de métaux dépend de plusieurs facteurs :

• Qualité et sphéricité des poudres
• Quantité achetée
• Marque du fournisseur

Gamme de prix typique : $100 - $150 par kg

Les commandes en gros >500 kg permettent de réaliser des économies maximales. Les petites quantités de R&D <5 kg sont vendues à des prix plus élevés.

AlSi10Mg Prix par Kg - Comparaison

• Prix indicatifs pour 1 kg
• Alliages sur mesure et tamisage plus serré disponibles à des prix plus élevés
• Prix en Asie-Pacifique inférieurs d'environ 20%

Conseils pour réduire les coûts:

• Comparer les prix de plusieurs fournisseurs de premier plan
• Achat de volumes plus importants pour des remises quantitatives jusqu'à 40% taux inférieur par kg
• Envisager d'utiliser des poudres de qualité inférieure pour le prototypage avant l'application finale.

Alors, recherchez des offres compétitives et discutez des spécifications optimales de la poudre et des budgets avec des experts en AM lorsque vous achetez de l'AlSi10Mg pour vos besoins d'impression 3D de métaux.

Lignes directrices de conception et limites des pièces en AlSi10Mg

Tenez compte des propriétés des alliages et des contraintes du processus d'AM lors de la conception de pièces en AlSi10Mg :

Règles de conception AlSi10Mg

• Réduire au minimum les grands porte-à-faux et les géométries non soutenues
• Inclure des supports structurels pour éviter les déformations et préserver les tolérances.
• Orienter pour réduire les contraintes résiduelles dues aux gradients thermiques

Post-usinage

• Le traitement thermique réduit l'usinabilité
• Usinage de finition généralement nécessaire pour les trous de précision, les ajustements

Limites vs pièces moulées :

• Coût plus élevé pour les petits volumes <100 unités
• Taille maximale de la pièce limitée par les dimensions de l'imprimante

Questions fréquemment posées sur l'alliage AlSi10Mg

Q : L'AlSi10Mg est-il facilement soudable ?

R : Oui, l'AlSi10Mg peut être soudé en utilisant des procédés de soudage tels que le soudage TIG. Utilisez l'alliage d'apport d'aluminium 4043. Il présente une excellente soudabilité par rapport aux alliages d'aluminium 2xxx et 7xxx plus résistants.

Q : Pouvez-vous poncer/polir des pièces en AlSi10Mg ?

R : Les pièces imprimées en AlSi10Mg peuvent être poncées, usinées, rectifiées et polies mécaniquement ou chimiquement pour obtenir des surfaces lisses. Le post-traitement est plus facile avant le traitement thermique de mise en solution et le vieillissement lorsque l'alliage est plus mou.

Q : L'AlSi10Mg est-il biocompatible pour les implants médicaux ?

R : Oui, une fois le post-traitement adéquat effectué, l'AlSi10Mg est conforme à la norme ASTM F3001 pour les matériaux d'implants calibrés. Il faut s'assurer que la densité est >99,5% et que les tests de croissance cellulaire sont corrects avant de l'utiliser.

Q : L'AlSi10Mg nécessite-t-il un traitement thermique ?

R : Un traitement thermique de mise en solution (540°C) suivi d'un vieillissement (150-170°C) est fortement recommandé pour obtenir des propriétés mécaniques et une dureté optimales grâce au durcissement par précipitation.

Q : Quelle précision et quel état de surface peut-on obtenir avec des pièces en AlSi10Mg ?

R : Une précision dimensionnelle allant jusqu'à ±100 μm est possible pour les pièces AM en AlSi10Mg. La rugosité de surface telle qu'elle est construite varie de 8 à 15 μm (Ra) après un usinage de finition de qualité moyenne, s'améliorant jusqu'à <1 μm pour un usinage CNC de précision.