Алюминий - популярный металлический порошок для аддитивного производства благодаря своей низкой плотности, хорошим механическим свойствам, обрабатываемости, коррозионной стойкости и электропроводности. Оптимизация характеристик алюминиевого порошка позволяет надежно печатать прочные и легкие алюминиевые детали в аэрокосмической, автомобильной и промышленной отраслях.

В этом руководстве описаны свойства, технические характеристики, процесс распыления, вопросы обеспечения качества, области применения и рекомендации по поиску алюминиевых порошков для 3D-печати методом порошкового наплавления или струйной печати со связующим.

3d принтер алюминиевый порошок Композиции

Распространенные марки алюминия для AM включают в себя:

Сопоставьте состав с механическими свойствами, коррозионной стойкостью, свариваемостью и стоимостью сплава.

Обзор технических характеристик

Высокое качество и консистенция порошка, необходимые для минимизации дефектов при AM-обработке в высокоплотные, прочные детали.

Методы распыления

3d-принтер для производства алюминиевого порошка через:

• Распыление воздуха - Воздух под высоким давлением расщепляет расплавленный алюминий на мелкие сферические капли, предотвращая окисление. Благодаря более низкой энергии процесса получаются более крупные частицы, пригодные для струйной печати на связующем.
• Распыление азота - Азотная среда предотвращает окисление поверхности во время распыления, обеспечивая более мелкий размер порошка, низкое содержание кислорода и более высокие характеристики потока, предпочтительные для SLM и EBM.
• Вращающийся электрод Распыление - Быстрое вращение тонкого расплавленного алюминия в азоте приводит к получению порошка с очень плотным распределением по размерам и хорошей плотностью упаковки.

Управление атмосферой, скоростью охлаждения и газодинамикой позволяет оптимизировать размеры и морфологию частиц алюминия в порошковых слоях, требующих хорошей текучести и сдвига.

Механические свойства

Для обеспечения заданной прочности требуется оптимизация параметров печати и последующей обработки, например, старения. Ориентация деталей также существенно влияет на механические характеристики.

Металлические приложения AM

Алюминий AlSi10Mg находит широкое применение в различных отраслях промышленности для аддитивного производства:

• Аэрокосмическая и оборонная промышленность: Легкие планеры, компоненты БПЛА; конформные теплообменники и холодные пластины; активные решетчатые структуры. Быстрая оснастка для изготовления композитных материалов.
• Автомобили: Алюминий обладает в 3 раза меньшей воплощенной энергией, чем сталь, что позволяет повысить топливную экономичность за счет снижения веса. Индивидуальные кузовные панели, фитинги, элементы шасси, такие как рычаги управления, позволяют повысить производительность. Детали теплообменников, такие как корпуса коллекторов, повышают функциональность. Оснастка и приспособления для композитов из углеродного волокна.
• Промышленность: Серийное производство на заказ для малых и средних партий. Радиаторы для терморегулирования электроники с оптимизированными форм-факторами. Компоненты для жидкостных потоков, такие как крыльчатки, насосы, клапаны и корпуса. Зажимы, приспособления, направляющие и датчики, обеспечивающие легкую прочность.
• Архитектура: Специализированные детали, изготавливаемые по требованию заказчика. Декоративные элементы с использованием гибридной печати с бронзовым наполнителем. Точные масштабные модели для визуализации.

Стандарты сертификации

• ASTM B556 - Стандартная спецификация на конструкционные компоненты из алюминиевых сплавов, полученных методом порошковой металлургии (ПМ), с использованием сплава 6061
• ASTM B925 - Стандартная спецификация на порошок алюминиевого сплава высшего качества для обработки методами порошковой металлургии для автомобильной, аэрокосмической и оборонной промышленности
• ASTM E2926 - Стандартная спецификация на алюминиевые порошки и сырье для аддитивного производства

Перед покупкой проверьте статистически подтвержденные сертификаты партий, подтверждающие соответствие спецификациям целевого сорта и потребностям в обработке AM.

Распространенные дефекты

Основные дефекты АМ алюминиевого металла с указанием причин:

Адаптация параметров печати путем пробных сборок для получения полностью плотных деталей перед серийным производством.

Факторы ценообразования

Ожидайте цены около $50-100/кг для алюминиевого AM-порошка с меньшим распределением по размерам. Крупные производители предлагают экономию за счет масштаба.

Соображения по покупке

Сравнение поставщиков

Выбирайте ведущую марку, соответствующую требованиям качества, предъявляемым к применению детали, даже если цена выше, чтобы избежать рисков дефектов и отклонений свойств.

Вопросы и ответы

Вопрос: Какой размер частиц оптимален для лазерного сплавления алюминиевого порошка?

A: Фракции алюминиевого порошка размером 25-45 мкм способствуют плотной упаковке с хорошей реакцией сдвига и течения расплава, идеально подходящей для растекания и высокоплотного плавления в порошковых слоях.

Вопрос: Как правильно хранить алюминиевую пудру AM?

О: Герметично закрывайте контейнеры с помощью влагопоглощающих пакетов, чтобы предотвратить окисление и стабилизацию, ограничивая срок годности до 6-12 месяцев при правильном хранении в прохладном месте вдали от прямых солнечных лучей.

Вопрос: Требует ли алюминиевая пудра для металла AM особых мер предосторожности при обращении?

О: Классифицируется как неопасный, но порошки следует использовать в хорошо проветриваемых помещениях с применением соответствующих СИЗ, так как мелкие металлические частицы несут риск заболевания дыхательных путей и взрыва пыли, что требует разработки протоколов безопасности.

Вопрос: Какую последующую обработку обычно проводят для алюминиевых деталей, изготовленных методом аддитивного производства?

О: Алюминиевые AM-детали часто подвергаются обработке растворами, стареющей закалке, пассивации и электрополировке для снятия остаточных напряжений, улучшения механических свойств и качества поверхности. Защитные покрытия повышают коррозионную и износостойкость.

узнать больше о процессах 3D-печати