Poudre d'aluminium AlSi7Mg

La poudre d'aluminium AlSi7Mg est une poudre d'alliage d'aluminium contenant du silicium et du magnésium comme principaux éléments d'alliage. Ce matériau technique avancé offre une solidité, une soudabilité et une résistance à la corrosion exceptionnelles, ainsi que d'excellentes propriétés thermiques.

La poudre d'AlSi7Mg s'est imposée comme un matériau polyvalent pour les processus de fabrication additive métallique tels que la fusion sélective par laser (SLM) et le frittage direct par laser (DMLS). Sa composition unique lui confère des caractéristiques mécaniques supérieures et le rend adapté aux composants structurels légers dans les secteurs de l'aviation, de l'aérospatiale et de l'automobile.

Types de poudre d'aluminium AlSi7Mg

La poudre d'alliage AlSi7Mg est disponible en différentes distributions de taille en fonction des exigences du processus d'AM métal :

Type	Gamme de taille des particules
Catégorie fine	15 - 45 microns
Catégorie moyenne	45 - 105 microns
Qualité grossière	105 - 150 microns

Les particules de poudre plus fines ont une surface plus importante et améliorent la densité du lit de poudre ainsi que la résolution des pièces imprimées. Cependant, elles ont tendance à être plus réactives et nécessitent l'utilisation de gaz inertes.

Les particules plus grossières, quant à elles, améliorent l'écoulement de la poudre et réduisent les risques pour la sécurité. Mais elles offrent une résolution et une précision moindres pour les composants complexes imprimés en 3D.

Composition de AlSi7Mg

La composition nominale de la poudre d'alliage d'aluminium AlSi7Mg est la suivante :

Élément	Gamme de composition
Aluminium (Al)	Équilibre
Silicium (Si)	6,5 - 7,5 wt%
Magnésium (Mg)	0,45 - 0,55 wt%
Fer (Fe)	0,55 wt% max
Cuivre (Cu)	0,05 wt% max
Manganèse (Mn)	0,45 wt% max
Zinc (Zn)	0,10 wt% max
Titane (Ti)	0,15 wt% max

La teneur élevée en silicium et en magnésium de cet alliage de poudre d'aluminium génère de fins précipités pendant la solidification. Cela confère un renforcement significatif par le biais de mécanismes de durcissement par précipitation...

Principales propriétés de la poudre AlSi7Mg

L'AlSi7Mg possède une combinaison unique de caractéristiques matérielles qui le rend bien adapté à la fabrication additive :

Propriété	Valeur
Densité	2,68 g/cc
Point de fusion	575 - 585 degrés C
Conductivité thermique	150 - 180 W/m-K
Dilatation thermique	21 - 24 x 10-6 /K
Module d'élasticité	72 - 77 GPa
Résistance à la traction	430 - 490 MPa
Allongement à la rupture	8 – 10%
Dureté Brinell	95 – 110
Stabilité à haute température	Excellent
Résistance à la corrosion	Très bon

Les principaux avantages de la poudre d'AlSi7Mg sont les suivants :

• Rapport résistance/poids élevé
• Stabilité dimensionnelle à des températures élevées
• Finition de surface extrêmement lisse des pièces imprimées
• Excellente résistance à la corrosion, en particulier dans les atmosphères marines
• Post-traitement facile et bonne usinabilité
• Soudabilité supérieure à celle des autres qualités d'aluminium

Applications de la poudre d'AlSi7Mg

Les propriétés polyvalentes du matériau AlSi7Mg permettent de l'utiliser dans divers secteurs :

L'industrie	Applications
Aérospatiale	Supports structurels, composants de moteurs, treillis complexes
Aviation	Composants de la cellule, conduits, canalisations
Automobile	Pièces de châssis, moyeux, roues à aubes
Marine	Quincaillerie de pont, supports d'antennes, coques de bateaux
Industriel	Échangeurs de chaleur, équipements de traitement
Consommateur	Boîtiers électroniques, mods, accessoires

Le rapport résistance/poids exceptionnel de l'AlSi7Mg combiné à l'excellente précision dimensionnelle de l'impression 3D de métaux permet d'optimiser la conception de produits plus légers dans les applications de transport.

Spécifications de la poudre AlSi7Mg

La poudre d'AlSi7Mg utilisée dans les processus de fabrication additive doit répondre à des critères de qualité stricts.

Paramètres	Exigences
Forme des particules	Morphologie sphérique + satellites autorisés
Distribution de la taille des particules	D10 > 10 microns ; D90 < 100 microns
Densité apparente	> 60% de densité solide
Débit	> 15 s / 50 g
Teneur en eau	< 0,1 wt%
Teneur en oxygène	< 0,5 wt%
Teneur en azote	< 0,5 wt%
Teneur en hydrogène	< 0,2 wt%

Les fabricants s'efforcent de maximiser la recyclabilité des poudres et de minimiser les variations de ces paramètres grâce à des cadres de contrôle de la qualité rigoureux.

Fournisseurs mondiaux de poudre d'AlSi7Mg

Parmi les principaux fournisseurs mondiaux de poudre d'alliage AlSi7Mg, on peut citer

Entreprise	Marques	Tailles de particules disponibles	Fourchette de prix
Sandvik	Balbuzard + Ampal	15-45 um | 45-105 um	$90 - $110 par kg
Charpentier	ALSi7Mg	15-53 um | 53-150 um	$80 - $100 par kg
Technologie LPW	LPW AlSi7Mg	15-45 um	$100 - $140 par kg
TLS Technik	AlSi7Mg04	10-45 um | 45-106 um	$75 - $90 par kg
Poudres AMC	AlSi7Mg SLM	10-45 um	$70 - $100 par kg

Les prix varient en fonction du volume de la commande, de la taille du lot, des distributeurs régionaux et des options de personnalisation.

Comparaison entre l'AlSi7Mg et l'AlSi10Mg pour l'AM des métaux

AlSi10Mg est un autre alliage d'aluminium populaire utilisé dans les processus de fusion sur lit de poudre :

	AlSi7Mg	AlSi10Mg
Teneur en silicium	6,5 - 7,5 wt%	9 - 11 wt%
Densité	2,68 g/cc	2,67 g/cc
Résistance à la traction	430 - 490 MPa	400 - 460 MPa
Ductilité	Plus élevé	Plus bas
Soudabilité	Excellent	Modéré
Finition de la surface	Plus lisse	Plus rude
Coût	Plus élevé	Plus bas

Alors que l'AlSi10Mg est plus abordable et plus facile à imprimer, l'AlSi7Mg offre des performances mécaniques, une résistance à la corrosion et des caractéristiques de post-traitement supérieures.

Avantages et limites de l'AlSi7Mg

Les principaux avantages de la poudre d'AlSi7Mg sont les suivants :

Avantages :

• Excellent rapport résistance/poids pour l'allègement
• Dureté élevée et bonne ductilité
• Résistance exceptionnelle à la corrosion
• Excellente stabilité thermique à des températures plus élevées
• Finition de surface plus lisse que l'AlSi10Mg
• Meilleure soudabilité que les autres alliages d'aluminium

Limites :

• Coût plus élevé que celui de la poudre d'AlSi10Mg
• Température maximale d'utilisation inférieure à celle des alliages d'aluminium à plus forte teneur en Si
• La réactivité à l'humidité atmosphérique et à l'oxygène nécessite une manipulation prudente.
• Conductivité thermique inférieure à celle de l'aluminium pur et des alliages de cuivre
• Plus de supports nécessaires lors de l'impression en raison d'une plus faible imprimabilité

Avancées récentes de la recherche sur l'AlSi7Mg

Les recherches en cours sur la poudre d'AlSi7Mg se concentrent sur :

• Raffinement des grains grâce à de nouvelles compositions d'alliage et à un traitement thermique permettant d'obtenir des microstructures ultrafines conduisant à des améliorations substantielles de la limite d'élasticité, de la résistance à la traction et de la durée de vie en fatigue
• Amélioration de la surface via des techniques de finition avancées telles que l'usinage par flux abrasif, le polissage au laser et l'électro-polissage afin de minimiser les vulnérabilités dues à la porosité et d'améliorer les performances fonctionnelles
• Technologies d'assemblage y compris le soudage par friction-malaxage et d'autres procédés à l'état solide pour permettre l'intégration, la réparation et la modification de composants en AlSi7Mg fabriqués de manière additive afin d'en prolonger la durée de vie.
• qualification et certification grâce à des essais approfondis sur les matériaux et à la caractérisation des processus, conformément aux normes industrielles, afin d'élaborer des cadres de spécification pour une utilisation finale fiable dans les systèmes critiques.

De nombreux équipementiers collaborent directement avec les fournisseurs de poudres d'AlSi7Mg pour mettre au point des formulations personnalisées adaptées à leurs applications spécifiques. L'accent est mis sur le développement de capacités prédictives concernant l'évolution de la microstructure, le comportement thermique, l'atténuation des défauts, la quantification de l'anisotropie et l'assurance qualité à l'échelle industrielle.

Ces efforts soutenus permettront d'élargir l'enveloppe des hautes performances pour la fabrication additive métallique à l'aide de l'alliage AlSi7Mg et de multiplier son adoption dans de multiples secteurs.

FAQ

Question	Répondre
L'AlSi7Mg est-il durcissable par précipitation ?	Oui, l'AlSi7Mg peut être durci par précipitation grâce à un traitement thermique approprié pour atteindre une résistance maximale.
Pourquoi l'AlSi7Mg est-il préféré à l'AlSi10Mg dans certaines applications ?	L'AlSi7Mg offre de meilleures propriétés mécaniques telles que la résistance à la traction et la dureté, ainsi qu'une résistance à la corrosion et une soudabilité supérieures à celles de l'AlSi10Mg.
Quelle est la rugosité de surface typique obtenue avec les pièces AM en AlSi7Mg ?	Les pièces imprimées en AlSi7Mg présentent un état de surface exceptionnel avec des valeurs de rugosité moyenne (Ra) comprises entre 5 et 15 microns.
Quelles sont les alternatives à la poudre d'AlSi7Mg ?	Parmi les autres options, citons AlSi10Mg, AlSi12, Scalmalloy, l'alliage d'aluminium 6061, le titane Ti64, entre autres.
Quel est le niveau de tolérance typique pour les composants AM en AlSi7Mg ?	Des tolérances dimensionnelles allant jusqu'à +/- 0,3% sont couramment atteintes pour les pièces imprimées en AlSi7Mg sur la base de paramètres optimisés et de la complexité géométrique.
Quels types de post-traitement sont couramment utilisés sur les pièces AM en AlSi7Mg ?	Le post-traitement typique comprend - l'enlèvement du support > le traitement thermique > l'amélioration de la surface - meulage/polissage > l'inspection de la qualité.