AlSi10Mg do druku 3D z metalu: Kompletny przewodnik

AlSi10Mg to popularny stop aluminium stosowany w druku 3D z metalu, oferujący dobre połączenie właściwości mechanicznych, wagi, odporności na korozję i drukowalności. Niniejszy artykuł zawiera kompleksowy przegląd stopu AlSi10Mg, w tym jego skład, właściwości, parametry drukowania, zastosowania, dostawców i inne informacje, które pomogą w podjęciu decyzji dotyczących druku 3D z metalu.

Przegląd Stop AlSi10Mg

AlSi10Mg to aluminiowy stop odlewniczy o doskonałej wytrzymałości, spawalności i odporności na korozję. Dzięki niskiej gęstości w porównaniu do stali, umożliwia on uzyskanie lżejszych gotowych części. Dodatek krzemu i magnezu zapewnia dobrą charakterystykę płynięcia, dzięki czemu AlSi10Mg jest szeroko stosowanym stopem w różnych procesach druku 3D z metalu.

Kluczowe właściwości i cechy:

• Stop aluminium z krzemem 10%, magnez 0,3%
• Niska gęstość - 2,68 g/cm3
• Dobra wytrzymałość i twardość
• Doskonała odporność na korozję
• Dobra spawalność i skrawalność
• Powszechnie dostępne, stosunkowo tanie
• Wymaga obróbki cieplnej w celu uzyskania optymalnych właściwości mechanicznych

Procesy druku 3D z metalu: Selektywne topienie laserowe (SLM), topienie wiązką elektronów (EBM), bezpośrednie spiekanie laserowe metali (DMLS)

Zastosowania: Lotnictwo, motoryzacja, sporty motorowe, komponenty przemysłowe, opieka zdrowotna

Standardy: AMS 4150, AlSi10Mg(Fe)

Właściwości mechaniczne części AlSi10Mg

AlSi10Mg jest utwardzany wydzieleniowo w celu osiągnięcia optymalnej wytrzymałości i twardości poprzez obróbkę cieplną. Dokładne wartości właściwości różnią się w zależności od parametrów budowy, orientacji i obróbki końcowej.

AlSi10Mg Właściwości mechaniczne

Czynniki wpływające na właściwości: Orientacja konstrukcji, grubość warstwy, parametry lasera, obróbka cieplna, obróbka skrawaniem

Obróbka cieplna: Obróbka cieplna w roztworze, a następnie starzenie

Kluczowe zalety: Wyższy stosunek wytrzymałości do masy niż w przypadku stali, dobra odporność na korozję

Drukowanie AlSi10Mg na potrzeby druku 3D w metalu

AlSi10Mg wymaga zoptymalizowanych parametrów drukowania dostosowanych do procesu druku 3D z metalu, aby uzyskać w pełni zwarte części o dobrych właściwościach mechanicznych.

Drukowanie AlSi10Mg: Porównanie procesów

Najważniejsze wytyczne dotyczące drukowania:

• Utrzymywanie stałego dopływu ciepła między warstwami
• Używanie konstrukcji wsporczych dla nawisów >45°
• Orientacja części w celu zmniejszenia naprężeń szczątkowych
• Zastosuj jednolitą grubość warstwy i odstępy między kreskowaniami

Przetwarzanie końcowe: Obróbka cieplna, prasowanie izostatyczne na gorąco (HIP), obróbka skrawaniem, szlifowanie, polerowanie

Zastosowania AlSi10Mg w druku 3D

Lekki, wytrzymały i odporny na korozję stop AlSi10Mg znajduje szerokie zastosowanie w lotnictwie, motoryzacji, przemyśle i służbie zdrowia.

• AlSi10Mg umożliwia tworzenie lekkich struktur, których nie da się wyprodukować konwencjonalnymi metodami
• Możliwość konsolidacji części i optymalizacji topologii odblokowuje wzrost wydajności.
• Zindywidualizowana produkcja niskoseryjna możliwa dzięki drukowi 3D w porównaniu z procesami odlewania

Gdzie kupić Proszek AlSi10Mg dla produkcji addytywnej

Proszek AlSi10Mg o wysokiej czystości dostosowany do procesów AM jest dostępny u wiodących dostawców proszków metali:

Dostawcy proszku AlSi10Mg

• Zakres cen $100-150 USD/kg
• Kupuj od renomowanych dostawców zapewniających pełne dane dotyczące składu i rozkładu wielkości cząstek.
• Użyj drobnego proszku (~25-45 μm) o dobrej płynności i wysokiej gęstości.

Kluczowe atrybuty proszku:

• Sferyczność >85% optymalna, Płynność >25s/50g przy użyciu lejka przepływomierza Halla

Cena proszku AlSi10Mg za kilogram

Cena proszku AlSi10Mg do druku 3D z metalu zależy od takich czynników jak:

• Jakość i sferyczność proszku
• Ilość zakupu
• Marka dostawcy

Typowy zakres cen: $100 - $150 za kg

Zamówienia hurtowe >500 kg oferują maksymalną oszczędność kosztów. Małe ilości badawczo-rozwojowe <5 kg są sprzedawane po cenach premium.

Cena AlSi10Mg za kg - porównanie

• Ceny orientacyjne za 1 kg
• Niestandardowe stopy i dokładniejsze przesiewanie dostępne w wyższych cenach
• Ceny w regionie Azji i Pacyfiku niższe o ok. 20%

Wskazówki dotyczące oszczędzania kosztów:

• Porównaj ceny kilku wiodących dostawców
• Zakup większych ilości z rabatem ilościowym do 40% niższa stawka za kg
• Rozważ użycie proszków niższej jakości do prototypowania przed ostatecznym zastosowaniem.

Kupuj więc konkurencyjne oferty i omawiaj optymalne specyfikacje proszku i budżety z ekspertami AM przy zakupie AlSi10Mg na potrzeby druku 3D z metalu.

Wytyczne projektowe i ograniczenia części AlSi10Mg

Podczas projektowania części AlSi10Mg należy wziąć pod uwagę właściwości stopu i ograniczenia procesu AM:

Zasady projektowania AlSi10Mg

• Minimalizacja dużych zwisów i niepodpartych geometrii
• Zawiera podpory konstrukcyjne zapobiegające wypaczeniom, zachowujące tolerancje
• Orientacja w celu zmniejszenia naprężeń szczątkowych spowodowanych gradientami termicznymi

Obróbka końcowa

• Obróbka cieplna zmniejsza skrawalność
• Obróbka wykańczająca powszechnie wymagana do precyzyjnych otworów, pasowań

Ograniczenia vs części odlewane:

• Wyższy koszt dla małych ilości <100 jednostek
• Maksymalny rozmiar części ograniczony wymiarami drukarki

Często zadawane pytania dotyczące stopu AlSi10Mg

P: Czy AlSi10Mg jest łatwo spawalny?

O: Tak, AlSi10Mg można spawać przy użyciu procesów spawalniczych, takich jak spawanie TIG. Należy użyć stopu aluminium 4043. Ma on doskonałą spawalność w porównaniu do stopów aluminium o wyższej wytrzymałości 2xxx i 7xxx.

P: Czy można szlifować/polerować części AlSi10Mg?

Części drukowane ze stopu AlSi10Mg mogą być szlifowane, obrabiane maszynowo, polerowane mechanicznie lub chemicznie w celu uzyskania gładkich wykończeń powierzchni. Obróbka końcowa jest łatwiejsza przed obróbką cieplną i starzeniem, gdy stop jest bardziej miękki.

P: Czy AlSi10Mg jest biokompatybilny z implantami medycznymi?

Tak, po wykonaniu odpowiedniej obróbki końcowej AlSi10Mg jest zgodny z normą ASTM F3001 dla stopniowanych materiałów implantacyjnych. Przed użyciem należy zapewnić gęstość >99,5% i odpowiednie testy wzrostu komórek.

P: Czy AlSi10Mg wymaga obróbki cieplnej?

O: Zdecydowanie zaleca się obróbkę cieplną w roztworze (540°C), a następnie starzenie (150-170°C) w celu uzyskania optymalnych właściwości mechanicznych i twardości w wyniku utwardzania wydzieleniowego.

P: Jaką precyzję i wykończenie powierzchni można uzyskać w przypadku części AlSi10Mg?

O: W przypadku części AlSi10Mg AM możliwa jest dokładność wymiarowa do ±100 μm. Chropowatość powierzchni wynosi 8-15 μm (Ra) po średniej jakości obróbce wykańczającej, poprawiając się do <1 μm w przypadku precyzyjnej obróbki CNC.