Een diepgaande gids van aluminium AM

Overzicht

Aluminium Additive Manufacturing (AM) brengt een revolutie teweeg in de productie-industrie door ongekende niveaus van maatwerk, efficiëntie en materiaalbesparing te bieden. Dit artikel verkent de fijne kneepjes van aluminium AMgericht op verschillende metaalpoedermodellen, hun eigenschappen, toepassingen en voordelen. We gaan ook in op de voor- en nadelen van verschillende aluminium AM-poeders, bieden gedetailleerde tabellen om te vergelijken en hebben een uitgebreide FAQ-sectie om veelgestelde vragen te beantwoorden.

Inleiding tot aluminium additief produceren

Aluminium AM, ook wel 3D-printen genoemd, bestaat uit het laag voor laag opbouwen van voorwerpen met aluminiumpoeder. Met deze techniek kunnen complexe geometrieën worden gemaakt die moeilijk of onmogelijk te maken zijn met traditionele productiemethoden.

Waarom aluminium?
Aluminium is licht, heeft een uitstekende corrosiebestendigheid en biedt goede mechanische eigenschappen. Deze eigenschappen maken het een ideale kandidaat voor AM, vooral in industrieën zoals lucht- en ruimtevaart, auto's en medische apparatuur.

Types van Aluminium AM Poeders

Hier volgt een gedetailleerde blik op enkele specifieke metaalpoedermodellen die worden gebruikt in aluminium AM:

Poeder Model	Samenstelling	Eigenschappen	Toepassingen
AlSi10Mg	Al, Si, Mg	Hoge sterkte, goede thermische eigenschappen	Lucht- en ruimtevaart, automobiel
AlSi12	Al, Si	Goede gietbaarheid, hoge corrosiebestendigheid	Prototyping, lichtgewicht constructies
Schalmalloy	Al, Mg, Sc	Hoge sterkte-gewichtsverhouding, uitstekende vervormbaarheid	Ruimtevaart, hoogwaardige sportuitrusting
AlSi7Mg	Al, Si, Mg	Hoge taaiheid, goede weerstand tegen vermoeidheid	Structurele onderdelen
Al4047	Al, Si	Laag smeltpunt, goede vloeibaarheid	Elektrische componenten, hardsolderen
Al6061	Al, Mg, Si	Veelzijdig, goede mechanische eigenschappen	Algemene machinebouw, lucht- en ruimtevaart
Al7075	Al, Zn, Mg, Cu	Hoge sterkte, uitstekende weerstand tegen vermoeiing	Ruimtevaart, militaire toepassingen
Al2024	Al, Cu, Mg	Hoge sterkte, goede bewerkbaarheid	Ruimtevaart, structurele toepassingen
Al1050	Zuiver Al	Uitstekende corrosiebestendigheid, goed elektrisch geleidingsvermogen	Elektrische en chemische toepassingen
AlSi9Cu3	Al, Si, Cu	Hoge slijtvastheid, goede bewerkbaarheid	Automobiel, motoronderdelen

Eigenschappen en kenmerken van aluminium AM-poeders

Poeder Model	Dichtheid (g/cm³)	Treksterkte (MPa)	Opbrengststerkte (MPa)	Verlenging (%)
AlSi10Mg	2.68	460	260	10
AlSi12	2.68	345	170	4
Schalmalloy	2.67	520	460	13
AlSi7Mg	2.67	330	220	7
Al4047	2.68	240	180	2
Al6061	2.70	310	275	12
Al7075	2.81	572	503	11
Al2024	2.78	470	325	19
Al1050	2.70	90	20	35
AlSi9Cu3	2.75	300	170	3

Toepassingen van Aluminium AM

Aluminium AM heeft diverse toepassingen in verschillende industrieën. Hieronder staat een tabel met een overzicht van deze toepassingen:

Industrie	Sollicitatie	Specifiek voorbeeld
Lucht- en ruimtevaart	Lichtgewicht structurele componenten	Vliegtuigvleugels, satellietonderdelen
Automobiel	Aanpasbare onderdelen	Motoronderdelen, interieuraccessoires op maat
Medische apparaten	Implantaten en protheses op maat	Heupimplantaten, tandkronen
Consumentengoederen	Lichtgewicht, duurzame producten	Fietsframes, sportuitrusting
Elektronica	Koellichamen en behuizingen	Aangepaste koeloplossingen, behuizingen voor elektronica
Engineering	Prototyping en productie	Functionele prototypes, gereedschap

Specificaties, Maten, Rangen, Normen

Hier is een gedetailleerde tabel met de specificaties, afmetingen, kwaliteiten en normen voor aluminium AM-poeders:

Poeder Model	Deeltjesgrootte (µm)	Cijfer	Standaard
AlSi10Mg	15-45	A1	ASTM F3318-18
AlSi12	10-50	A2	DIN EN 1706:2013
Schalmalloy	20-60	A3	AMS 4472
AlSi7Mg	15-45	A4	ASTM F3318-18
Al4047	20-63	A5	DIN EN 1706:2013
Al6061	20-60	B1	ASTM B221-14
Al7075	20-60	B2	AMS 4045
Al2024	15-45	B3	AMS 4037
Al1050	10-50	C1	ASTM B491-06
AlSi9Cu3	20-63	C2	DIN EN 1706:2013

Leveranciers en prijsinformatie

De volgende tabel geeft een vergelijking van leveranciers en prijzen voor verschillende aluminium AM-poeders:

Poeder Model	Leverancier	Prijs (USD/kg)	Plaats
AlSi10Mg	EOS	$80	Duitsland
AlSi12	Sandvik	$85	Zweden
Schalmalloy	APWORKS	$120	Duitsland
AlSi7Mg	GKN additief	$90	VS
Al4047	Timmerman	$70	VS
Al6061	LPW-technologie	$75	Groot-Brittannië
Al7075	Praxair	$110	VS
Al2024	Additive Industries	$95	Nederland
Al1050	Metalyse	$60	Groot-Brittannië
AlSi9Cu3	Hoganas	$80	Zweden

Voordelen van Aluminium AM

1. Lichtgewicht en sterk: Aluminium staat bekend om zijn hoge sterkte-gewichtsverhouding, waardoor het ideaal is voor toepassingen waarbij gewichtsvermindering cruciaal is.
2. Corrosieweerstand: Uitstekende weerstand tegen corrosie verlengt de levensduur van onderdelen, vooral in zware omgevingen.
3. Complexe geometrieën: Met AM kunnen ingewikkelde ontwerpen worden gemaakt die onmogelijk zijn met traditionele productie.
4. Materiaalefficiëntie: Minimaliseert afval, omdat alleen het benodigde materiaal wordt gebruikt.
5. Maatwerk: Op maat gemaakte onderdelen voor specifieke behoeften, waardoor er minder aanpassingen nodig zijn.

Nadelen van Aluminium AM

1. Kosten: De initiële installatie- en materiaalkosten kunnen hoog zijn in vergelijking met traditionele productie.
2. Oppervlakteafwerking: Kan nabewerking nodig hebben om de gewenste oppervlaktekwaliteit te bereiken.
3. Materiële beperkingen: Niet alle aluminiumlegeringen zijn geschikt voor AM.
4. Productiesnelheid: Kan langzamer zijn voor massaproductie in vergelijking met conventionele methoden.
5. Apparatuur en expertise: Vereist gespecialiseerde apparatuur en bekwame operators.

Aluminium AM-poeders vergelijken

Parameter	AlSi10Mg	AlSi12	Schalmalloy	AlSi7Mg	Al4047	Al6061	Al7075	Al2024	Al1050	AlSi9Cu3
Kracht	Hoog	Medium	Heel hoog	Medium	Laag	Hoog	Heel hoog	Hoog	Laag	Medium
Corrosieweerstand	Hoog	Heel hoog	Hoog	Hoog	Medium	Medium	Laag	Medium	Heel hoog	Medium
Kosten	Medium	Medium	Hoog	Medium	Laag	Medium	Hoog	Hoog	Laag	Medium
Gemakkelijk afdrukken	Eenvoudig	Eenvoudig	Gematigd	Eenvoudig	Eenvoudig	Gematigd	Gematigd	Gematigd	Eenvoudig	Eenvoudig
Toepassingen	Ruimtevaart, Automobielindustrie	Prototyping	Ruimtevaart, Sport	Structureel	Elektrisch	Engineering	Ruimtevaart, Militair	Structureel	Elektrisch, Chemisch	Automobiel

FAQ

Vraag	Antwoord
Wat is Aluminium AM?	Aluminium Additive Manufacturing (AM) is een 3D printproces dat onderdelen maakt door laag voor laag materiaal toe te voegen met behulp van aluminium poeders.
Waarom aluminium gebruiken in AM?	Aluminium is licht, sterk en corrosiebestendig, waardoor het ideaal is voor toepassingen met hoge prestaties en gewicht.
Welke industrieën gebruiken aluminium AM?	De belangrijkste industrieën zijn lucht- en ruimtevaart, auto's, medische apparatuur, consumentengoederen, elektronica en techniek.
**Wat zijn de voordelen van aluminium AM?	Voordelen zijn onder andere een hoge sterkte-gewichtsverhouding, corrosiebestendigheid, de mogelijkheid om complexe geometrieën te maken, materiaalefficiëntie en maatwerk.
Zijn er nadelen?	Nadelen zijn onder andere hogere initiële kosten, mogelijke noodzaak voor nabewerking, materiaalbeperkingen, lagere productiesnelheid en de noodzaak voor gespecialiseerde apparatuur.
Hoe verhoudt aluminium AM zich tot traditionele productie?	AM biedt meer ontwerpflexibiliteit, materiaalefficiëntie en maatwerk, maar het kan duurder en langzamer zijn voor productie op grote schaal.
Kunnen alle aluminiumlegeringen worden gebruikt in AM?	Nee, niet alle aluminiumlegeringen zijn geschikt voor AM. Het proces en het materiaal moeten zorgvuldig worden gekozen op basis van de gewenste eigenschappen en toepassing.
Wat zijn de kosten van aluminium AM-poeders?	De prijzen variëren afhankelijk van het specifieke poedermodel en de leverancier, van $60 tot $120 per kilogram.
Welke nabewerking is vereist?	Nabewerking kan oppervlaktebehandeling, warmtebehandeling en machinale bewerking omvatten om de gewenste kwaliteit en eigenschappen te verkrijgen.
Waar kan ik aluminium AM-poeders kopen?	Verschillende leveranciers zoals EOS, Sandvik, APWORKS, GKN Additive en Carpenter bieden aluminium AM-poeders aan.

Conclusie

Aluminium Additive Manufacturing betekent een grote sprong voorwaarts in de productietechnologie en biedt unieke voordelen op het gebied van ontwerpflexibiliteit, materiaalefficiëntie en prestaties. Door de specifieke eigenschappen en toepassingen van verschillende aluminiumpoeders te begrijpen, kunnen fabrikanten hun processen en producten optimaliseren om aan de eisen van moderne industrieën te voldoen. Of je nu actief bent in de lucht- en ruimtevaart, de automobielindustrie of een ander gebied, aluminium AM kan je de hulpmiddelen bieden die je nodig hebt om te innoveren en uit te blinken.

ken meer 3D-printprocessen