アルミニウム合金7050粉末

概要 アルミニウム合金7050粉末

アルミニウム 7050 は、航空宇宙用途で一般的に使用される高強度アルミニウム合金です。 7050 アルミニウム合金粉末の主な詳細:

• 主な合金元素として亜鉛、マグネシウム、銅が含まれています。
• 優れた強度重量比と耐食性を示します。
• 航空宇宙における重要な構造部品、着陸装置、胴体コンポーネントに使用されます。
• 選択的レーザー溶解 (SLM) や電子ビーム溶解 (EBM) などの積層造形プロセス用に粉末の形で利用できます。
• 粉末の製造方法には、ガスアトマイズ、プラズマアトマイズ、クライオミリングなどがあります。
• 粒子サイズ分布や形態などの粉末特性が AM 用に最適化されています。

7050 アルミニウム部品の一般的な用途

7050 は軽量で強度が高いため、あらゆる業界の高性能構造部品に適しています。

アルミニウム7050粉末の仕様

高品質の AM 処理には、一貫した粉末特性を維持することが重要です。

アルミニウム粉末の製造および取り扱いのための設備

酸化や汚染を防ぐための特殊な粉体処理装置が必要です。

7050アルミニウム粉末のサプライヤー

価格は純度、分布、ロットサイズ、品質、その他のパラメータによって異なります。小規模な研究開発バッチは通常、より高価になります。

7050 アルミニウム粉末サプライヤーの選び方

7050 アルミニウム粉末サプライヤーを選択する際の重要な要素:

• 経験 – アルミニウム合金粉末に関する豊富な技術経験を持つ確立されたサプライヤーを探します。これにより、品質と一貫性が向上します。
• 生産能力 – サプライヤーは、指定されたサイズ分布、形態、純度などを満たす一貫したバッチを生産できなければなりません。
• 品質システム – ISO 9001 または AS9100 認証は、信頼できる品質管理と保証を示します。
• 技術的専門知識 – 粉末の製造には、冶金学および材料科学に関する重要な知識が必要です。サプライヤーがこれを持っていることを確認してください。
• 試験能力 – サプライヤーはすべての粉末ロットを十分にテストし、詳細な認証データを提供する必要があります。
• 応答性 – 問い合わせ、見積もり、サンプルのリクエストなどに迅速に対応する必要があります。
• 顧客サポート – 優れた技術アドバイスとアプリケーションサポートを提供するサプライヤーを選択してください。

AM 業界のニーズと特定のアプリケーション要件に精通したサプライヤーを選択してください。

AM 処理用に 7050 パウダーを最適化する方法

積層造形用に 7050 アルミニウム粉末を準備する場合は、次のガイドラインに従ってください。

• 粒度分布が制御された高純度のガスアトマイズ粉末 (例: 20 ～ 45 μm) から始めます。
• 最適な充填密度と拡散を実現するには、球状の粉末形態を使用します。衛星粒子を避けてください。
• 酸化を防ぐため、粉末は密閉された不活性環境で適切に保管してください。乾燥剤による乾燥が必要な場合があります。
• 新しい粉末ロットの組成、サイズ分布、形態、流量、酸化物含有量を一貫して特性評価します。
• 合金元素を均一にブレンドして、印刷部品の組成勾配を防ぎます。
• SLM の場合、粉末粒子サイズの 8 ～ 12 倍に等しい最小層厚を使用します。
• レーザー出力を調整して、過剰な蒸発を起こさずに完全な溶融と密度を達成します。
• 印刷中の粉末と酸素/水分との接触を最小限に抑え、酸化を軽減します。
• サイズ分布と流動性をリフレッシュするために、リサイクル粉末を分級してふるい分けすることを検討してください。

粉体および AM 機械のサプライヤーと協力して、理想的な粉体特性と印刷パラメーターを特定します。

アルミニウム 7050 の AM 部品の設計原則

積層造形用のアルミニウム 7050 部品を設計する場合は、次のガイドラインを考慮してください。

• 十分な強度を確保するには、最小の壁厚を 1 ～ 2 mm にしてください。壁が薄いと亀裂が入る危険性があります。
• 応力集中を軽減するために、鋭い角の代わりに角度のある移行部を使用して設計します。
• 追加のサポートを必要としないように、45°を超えるオーバーハングを避けてください。
• サポート要件を最小限に抑え、リコータ ブレードとの衝突を避けるために、部品の向きを調整します。
• 層ベースの構造による異方性により、20-50% の水平方向と垂直方向の強度が低下することが考慮されます。
• 表面仕上げを改善するために、加工後にストック材料を 0.3 ～ 0.5 mm 除去することを考慮してください。
• 可能であればサブアセンブリを 1 つの印刷パーツに統合して、重量を軽減し、留め具を最小限に抑えます。
• 処理中の圧力上昇を防ぐために、密閉された空間に通気孔を設けます。

有限要素解析シミュレーションと実際の AM ビルド試行を使用して設計を検証します。

アルミニウム 7050 AM 部品の後処理

印刷されたままのアルミニウム 7050 コンポーネントに使用される一般的な後処理技術には、次のものがあります。

• 手動ツールによる除去または苛性溶液への溶解をサポートします。
• 300℃×2時間の応力緩和熱処理。ひび割れを防ぎます。
• 機械加工 – CNC フライス加工と旋削加工により、寸法精度と表面仕上げを向上させます。厳密なセットアップと鋭利なツールを使用してください。
• 研磨ブラストまたは研削により表面粗さが減少します。埋め込みを防ぐためにメディアを管理する必要があります。
• 振動仕上げにより表面を滑らかにし、付着した粒子を除去します。
• 陽極酸化により硬度と耐食性が向上します。
• 金属メッキにより耐摩耗性や導電性が向上します。
• 部品を組み立てるためのネジ止めやリベット止めなどの接合プロセス。接着剤も可能です。

すべての後処理ステップでは、アルミニウム合金に精通した資格のあるオペレーターを使用してください。

印刷された 7050 部品をアセンブリに統合する

3D プリントされたアルミニウム 7050 部品を最終用途のアセンブリおよび製品に適切に統合するには、次の手順を実行します。

• 残留粉末、酸化層、その他の汚染物質の表面を徹底的に洗浄します。必要に応じて、化学バリ取りまたは熱バリ取りを使用します。
• 必要に応じて保護コーティングを適用します。陽極酸化、塗装、粉体塗装はすべて適切です。耐久性が向上します。
• 界面や接合部を設計するときは、鋳造または鍛造アルミニウムと比較して延性が低いことを考慮してください。
• AM コンポーネントを他の材料の部品に嵌合する場合は、熱膨張の違いを考慮してください。
• 最適な接合技術を選択します。接着剤、締結具、ろう付け、溶接はすべて負荷に応じて使用できます。
• 統合中に熱処理が必要になる場合があります。たとえば、AlSi10Mg サポート構造の応力を緩和します。
• プロトタイピングとテストを通じて、予想される使用条件下でアセンブリの機能を検証します。

統合プロセス全体を通じて製造エンジニアと協力して、パフォーマンス要件が確実に満たされるようにします。

プリントアルミニウム 7050 部品の操作と保守

使用中に積層造形アルミニウム 7050 コンポーネントから最高のパフォーマンスを達成するには、次の手順を実行します。

• 合金の仕様に基づいて推奨される高温制限内で動作させてください。 120℃を超える温度に長時間さらされると、析出硬化が促進されます。
• 降伏、変形、疲労破壊を引き起こす過度の荷重を避けてください。 AM 部品は延性が低くなります。
• 腐食環境では、保護陽極酸化処理または塗装コーティングを使用してください。 7050 は保護されていないと腐食しやすくなります。
• 重要な寸法とパラメータを定期的に検査して、問題を示す摩耗、亀裂、歪みがないか確認します。
• 必要に応じて機構を分解し、新しいグリース/オイルを塗布します。時間の経過による焼き付きを防ぎます。
• 予防措置として、予想耐用年数に近づいているコンポーネントは交換してください。
• 定期的なメンテナンスの間隔で、亀裂などの欠陥の発生を手動または非破壊検査によって監視します。

設計およびテストエンジニアと協力して詳細な部品メンテナンス計画とスケジュールを作成し、稼働中のパフォーマンスを確保します。

アルミニウム 7050 AM と従来の方法の長所と短所

アルミニウム 7050 粉末を使用した積層造形の利点:

• 複雑な形状や軽量の格子も製造可能です。
• 小規模から中規模の生産量では工具への投資は不要です。
• 新しいデザインやカスタムパーツをオンデマンドで迅速にプロトタイピングします。
• 廃棄物の削減 - 必要な量の材料のみを使用します。
• サブアセンブリを単一の印刷パーツに統合する機能。
• 従来の製造方法と比較して開発タイムラインが短縮されます。

考慮すべき制限事項:

• AM スケール効果は有利になる可能性がありますが、生産量が少ない場合は部品あたりのコストが高くなります。
• プリンターのビルド容量に基づく最大パーツ サイズの制限。
• 最終的な材料特性と公差を達成するには、多くの場合、追加の後処理が必要になります。
• レイヤーバイレイヤー印刷による異方性特性。
• 航空宇宙グレードの粉末材料のサプライチェーンの制限。
• 鍛造 7050 アルミニウムよりも延性と疲労寿命が低くなります。

生産量、コスト目標、品質ニーズ、特定のアプリケーション要件と比較して、長所/短所を評価します。

よくあるご質問

Q: 7050 アルミニウム AM 粉末にはどのような粒径範囲が推奨されますか?

A: 通常は 20 ～ 45 ミクロンで、分布は厳密に制御されています。細かすぎると取り扱いに問題が生じますが、大きすぎると密度に悪影響が生じます。

Q: 7050 アルミニウム AM 部品はどのような用途に使用されますか?

A: 主に、高い強度重量比が重要となる航空宇宙、自動車、高性能機械の構造部品です。

Q: アルミニウム 7050 パウダーには特別な保管上の注意が必要ですか?

A: はい、7050 パウダーは酸化しやすいです。乾燥剤パックを入れた真空密封袋に入れ、空気への露出を最小限に抑えて保管する必要があります。

Q: 7050 AM 部品ではどのような後処理方法が一般的に使用されますか?

A: サポート除去、応力除去、機械加工、ブラスト、アルマイト、メッキ。固定などの統合に必要な手順を適用します。

Q: 7050 AM 部品には熱処理が必要ですか?

A: はい、7050 は通常、内部応力による亀裂を防ぐために、印刷後に 300°C で 2 時間応力除去されます。

Q: 最適に加工された 7050 アルミニウム AM 部品ではどの程度の密度を達成できますか?

A: 99% を超える密度は、粉末の品質を注意深く制御し、理想的な SLM/EBM パラメーターを調整することで達成可能です。

Q: アルミニウム 7050 AM コンポーネントを溶接できますか?

A: はい、必要に応じてアルミニウム AM 部品には摩擦撹拌溶接をお勧めします。従来の溶融溶接では、局所的な材料特性が変化します。

Q: アルミニウム粉末を取り扱う際には、どのような安全上の注意が必要ですか?

A: 吸入や皮膚への接触を防ぐために保護具を使用してください。アルミニウムは可燃性であるため、発火の危険を避けるために粉塵レベルを管理してください。

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