Aluminium är ett populärt metallpulver för additiv tillverkning tack vare sin låga densitet, goda mekaniska egenskaper, maskinbearbetbarhet, korrosionsbeständighet och ledningsförmåga. Optimering av aluminiumpulvrets egenskaper möjliggör tillförlitlig utskrift av starka, lätta aluminiumdelar inom flyg-, fordons- och industriapplikationer.

Den här guiden omfattar egenskaper, specifikationer, finfördelning, kvalitetssäkring, tillämpningar och råd om inköp av aluminiumpulver för 3D-utskrift med pulverbäddsfusion eller bindemedelsstråle.

3d-skrivare aluminiumpulver Kompositioner

Vanliga aluminiumkvaliteter för AM är bl.a:

Anpassa sammansättningen till mekaniska egenskaper, korrosionsbeständighet, svetsbarhet och legeringskostnader.

Översikt över specifikationer

Hög pulverkvalitet och -konsistens krävs för AM-bearbetning med minimerade defekter till starka delar med hög densitet.

Atomiseringsmetoder

Produktion av aluminiumpulver för 3d-skrivare via:

• Atomisering av luft - Högtrycksluft sönderdelar smält aluminium till fina sfäriska droppar som förhindrar oxidation. Processen med lägre energi resulterar i större partiklar som lämpar sig för bindemedelsstråletryckning.
• Kväveatomisering - Kväve i omgivningen förhindrar ytoxidation under finfördelningen, vilket ger finare pulverstorlekar, lägre syrehalt och högre flödesegenskaper, vilket är att föredra för SLM och EBM.
• Roterande elektrod Atomisering - Snabb centrifugering av tunn smält aluminium i kväve resulterar i pulver med mycket snäva storleksfördelningar och god packningstäthet.

Genom att kontrollera processatmosfärer, kylhastigheter och gasdynamik optimeras aluminiumpartikelstorlekar och morfologier för pulverbäddsapplikationer som kräver god flödes- och skjuvrespons.

Mekaniska egenskaper

För att uppnå specificerade hållfastheter krävs optimerade tryckparametrar och efterbearbetning, t.ex. åldring. Delens orientering har också en betydande inverkan på den mekaniska prestandan.

AM-applikationer för metall

AlSi10Mg-aluminium används i stor utsträckning inom olika branscher för additiv tillverkning:

• Flyg- och rymdindustrin samt försvar: Lätta flygplansskrov, UAV-komponenter; konforma värmeväxlare och kylplattor; aktiva gitterstrukturer. Snabba verktyg för kompositupplägg.
• Fordon: Aluminium har 3 gånger lägre förkroppsligad energi än stål, vilket ger högre bränsleeffektivitet genom viktreduktion. Anpassade karosspaneler, beslag, chassielement som styrarmar möjliggör prestandaförbättringar. Delar till värmeväxlare, t.ex. grenrörshus, ger ökad funktionalitet. Jiggar och fixturer för kolfiberkompositer.
• Industriell: Kundanpassad serieproduktion för små till medelstora serier. Kylflänsar för värmehantering av elektronik med optimerade formfaktorer. Flödeskomponenter som impellrar, pumpar, ventiler och höljen. Jiggar, fixturer, styrningar och mätdon med låg vikt och lång livslängd.
• Arkitektur: Specialanpassade delar tillverkade på begäran. Dekorativa element med hjälp av hybridtryck med bronsfyllning. Måttnoggranna skalmodeller för visualisering.

Certifieringsstandarder

• ASTM B556 - Standardspecifikation för pulvermetallurgiska (PM) strukturella komponenter av aluminiumlegering med användning av legering 6061
• ASTM B925 - Standardspecifikation för aluminiumlegeringspulver av högsta kvalitet för bearbetning med pulvermetallurgiska metoder för fordons-, flyg- och försvarstillämpningar
• ASTM E2926 - Standardspecifikation för aluminiumpulver och råmaterial för additiv tillverkning

Granska statistiskt validerade batchcertifikat som visar överensstämmelse i förhållande till målkvalitetsspecifikationer och AM-bearbetningsbehov före inköp.

Vanliga defekter

Viktiga AM-defekter i aluminiummetall med grundorsaker:

Anpassa tryckparametrarna genom provtillverkning för att uppnå helt täta delar före serieproduktion.

Faktorer för prissättning

Räkna med priser runt $50-100/kg för aluminium AM-pulver med lägre storleksfördelning. Större tillverkare erbjuder stordriftsfördelar.

Överväganden vid köp

Jämförelse av leverantörer

Välj det ledande varumärket som uppfyller kraven på kvalitetsöverensstämmelse för delapplikationen, även om det kostar mer, för att undvika risker för defekter och avvikelser i egenskaperna.

Vanliga frågor

F: Vilken partikelstorlek är optimal för fusion av aluminiumlaserpulverbädd?

A: Aluminiumpulverstorleksfraktioner på 25-45 μm möjliggör tät packning med god skjuvning och smältflödesrespons, perfekt för spridning och högdensitetsfusion i pulverbäddsapplikationer.

F: Hur ska aluminium AM-pulver förvaras på rätt sätt?

A: Förslut behållarna lufttätt med fuktabsorberande påsar för att förhindra oxidation och stabilisering, vilket begränsar hållbarheten till 6-12 månader om de förvaras svalt och inte i direkt solljus.

F: Kräver aluminiumpulver för metall AM särskilda försiktighetsåtgärder vid hantering?

A: Klassificeras som icke-farligt men använd pulver i väl ventilerade utrymmen med godkänd personlig skyddsutrustning eftersom fina metallpartiklar medför hälsorisker för andningsvägarna och dammexplosionsrisker som kräver att säkerhetsprotokoll upprättas.

F: Vilken efterbearbetning görs vanligtvis på additivt tillverkade aluminiumdelar?

S: AM-delar i aluminium genomgår ofta lösningsbehandling, åldringsutskiljningshärdning, passivering och elektropolering för att minska restspänningar, förbättra mekaniska egenskaper och ytfinish. Skyddsbeläggningar förbättrar korrosions- och slitstyrkan.

få veta mer om 3D-utskriftsprocesser