알루미늄은 낮은 밀도, 우수한 기계적 특성, 기계 가공성, 내식성 및 전도성 덕분에 적층 제조에 널리 사용되는 금속 분말입니다. 알루미늄 파우더 특성을 최적화하면 항공우주, 자동차 및 산업 분야에서 강하고 가벼운 알루미늄 부품을 안정적으로 인쇄할 수 있습니다.

이 가이드는 파우더 베드 융합 또는 바인더 제트 3D 프린팅을 위한 알루미늄 분말 소싱에 대한 특성, 사양, 분무 생산, 품질 보증 고려 사항, 응용 분야 및 조언을 다룹니다.

3D 프린터 알루미늄 분말 작곡

AM에 사용되는 일반적인 알루미늄 등급은 다음과 같습니다:

기계적 특성, 내식성, 용접성 요구 사항 및 합금 비용에 맞게 구성을 조정합니다.

사양 개요

고밀도의 견고한 부품으로 결함을 최소화하는 데 필요한 높은 파우더 품질과 일관성을 갖춘 AM 공정.

분무 방법

3D 프린터 알루미늄 분말 생산 비아:

• 공기 분무 - 고압의 공기가 용융된 알루미늄을 미세한 구형 방울로 분해하여 산화를 방지합니다. 저에너지 공정으로 바인더 제트 인쇄에 적합한 더 큰 입자를 생성합니다.
• 질소 분무 - 질소 주변은 분무 시 표면 산화를 방지하여 SLM 및 EBM에 선호되는 미세한 분말 크기, 낮은 산소 및 높은 유동 특성을 가능하게 합니다.
• 전극 회전 분무 - 얇은 용융 알루미늄을 질소로 빠르게 회전시키면 크기 분포가 매우 촘촘하고 포장 밀도가 우수한 분말이 만들어집니다.

공정 대기, 냉각 속도 및 가스 역학을 제어하면 우수한 유동 및 전단 응답이 필요한 파우더 베드 애플리케이션에 적합한 알루미늄 입자 크기와 형태를 최적화할 수 있습니다.

기계적 특성

지정된 강도를 충족하려면 최적화된 인쇄 파라미터와 에이징과 같은 후처리가 필요합니다. 부품 방향도 기계적 성능에 큰 영향을 미칩니다.

금속 3D 프린팅 애플리케이션

AlSi10Mg 알루미늄은 적층 제조를 위해 산업 전반에 걸쳐 폭넓게 사용되고 있습니다:

• 항공우주 및 방위: 경량 기체, 무인 항공기 부품, 컨포멀 열교환기 및 냉각판, 액티브 격자 구조. 복합재 레이업을 위한 신속한 툴링.
• 자동차: 알루미늄은 강철보다 3배 낮은 응집 에너지를 가지고 있어 경량화를 통해 연비를 향상시킬 수 있습니다. 맞춤형 차체 패널, 피팅, 컨트롤 암과 같은 섀시 요소를 통해 성능을 개선할 수 있습니다. 매니폴드 하우징과 같은 열교환기 부품은 기능을 향상시킵니다. 탄소 섬유 복합재용 지그 및 고정 장치.
• 산업용: 중소형 로트 크기를 위한 맞춤형 시리즈 생산. 최적화된 폼 팩터로 전자제품 열 관리를 위한 방열판. 임펠러, 펌프, 밸브 및 하우징과 같은 유체 흐름 구성 요소. 가벼운 내구성을 제공하는 지그, 픽스처, 가이드 및 게이지.
• 건축: 주문형으로 제작되는 특수 맞춤형 부품. 브론즈 인필과 하이브리드 프린팅을 사용한 장식 요소. 시각화를 위한 차원적으로 정확한 스케일 모델.

인증 표준

• ASTM B556 - 합금 6061을 사용하는 분말 야금(PM) 알루미늄 합금 구조 부품의 표준 사양
• ASTM B925 - 자동차, 항공우주 및 방위 응용 분야를 위한 분말 야금 방법을 통한 가공용 프리미엄급 알루미늄 합금 분말에 대한 표준 사양
• ASTM E2926 - 적층 제조 알루미늄 분말 및 공급 원료에 대한 표준 사양

구매 전에 목표 등급 사양 및 AM 처리 요구 사항과 관련된 규정 준수를 보여주는 통계적으로 검증된 배치 인증서를 검토하세요.

일반적인 결함

주요 알루미늄 금속 AM 결함 및 근본 원인:

시험 제작을 통해 프린팅 파라미터를 조정하여 양산 전에 완벽한 밀도의 부품을 제작할 수 있습니다.

가격 요소

더 작은 크기의 알루미늄 AM 파우더를 납품할 경우 $50-100/kg 정도의 가격이 책정될 것으로 예상됩니다. 대형 제조업체는 규모의 경제를 제공합니다.

구매 고려 사항

공급업체 비교

가격 프리미엄이 있더라도 부품 애플리케이션의 품질 규정 준수 요구 사항에 부합하는 선도적인 브랜드를 선택하여 결함 및 속성 편차 위험을 방지하세요.

자주 묻는 질문

Q: 알루미늄 레이저 파우더 베드 용융에 가장 적합한 입자 크기는 얼마입니까?

A: 25-45 μm 알루미늄 분말 크기 분획은 파우더 베드 응용 분야에서 확산 및 고밀도 융합에 이상적인 우수한 전단 및 용융 흐름 응답으로 고밀도 패킹을 용이하게 합니다.

Q: 알루미늄 AM 파우더를 올바르게 보관하려면 어떻게 해야 하나요?

A: 직사광선을 피해 서늘하게 보관할 경우 유통기한이 6~12개월로 제한되는 산화를 방지하고 안정화를 위해 습기 흡수 백으로 용기를 밀폐하세요.

Q: 금속 AM용 알루미늄 파우더는 특별한 취급 주의가 필요합니까?

A: 위험하지 않은 것으로 분류되지만 미세한 금속성 미립자는 호흡기 건강 및 먼지 폭발 위험을 수반하므로 안전 프로토콜을 수립해야 하므로 환기가 잘 되는 곳에서 승인된 개인보호구를 착용하고 파우더를 사용해야 합니다.

Q: 적층 제조 알루미늄 부품에는 일반적으로 어떤 후처리가 이루어지나요?

A: 알루미늄 AM 부품은 잔류 응력을 완화하고 기계적 특성과 표면 마감을 개선하기 위해 용액 처리, 노화 침전 경화, 패시베이션 및 전기 연마를 거치는 경우가 많습니다. 보호 코팅은 부식과 내마모성을 개선합니다.

더 많은 3D 프린팅 프로세스 알아보기