Aluminium AlSi7Mg-pulver

Aluminium AlSi7Mg-pulver är ett aluminiumlegeringspulver som innehåller kisel och magnesium som sina viktigaste legeringselement. Detta avancerade tekniska material erbjuder exceptionell styrka, svetsbarhet och korrosionsbeständighet tillsammans med utmärkta termiska egenskaper.

AlSi7Mg-pulver har dykt upp som ett mångsidigt material för tillverkningsprocesser för metalladditiv som selektiv lasersmältning (SLM) och direkt metalllasersintring (DMLS). Dess unika sammansättning ger överlägsna mekaniska egenskaper och gör den lämplig för lätta strukturella komponenter inom flyg-, rymd- och fordonssektorn.

Typer av aluminium AlSi7Mg-pulver

AlSi7Mg legeringspulver är tillgängligt i olika storleksfördelningar baserat på metall AM-processkraven:

Typ	Partikelstorleksintervall
Fin kvalitet	15 - 45 mikrometer
Medelhög kvalitet	45 – 105 mikron
Grov kvalitet	105 – 150 mikron

De finare pulverpartiklarna har högre yta och förbättrar pulverbädddensiteten samt upplösningen av tryckta delar. De tenderar dock att vara mer reaktiva och kräver hantering av inert gas.

Grövare partiklar å andra sidan förbättrar pulverflödet och minskar säkerhetsrisker. Men de ger lägre upplösning och noggrannhet för komplexa 3D-utskrivna komponenter.

Sammansättning av AlSi7Mg

Den nominella sammansättningen av aluminium AlSi7Mg legeringspulver är:

Element	Sammansättning Range
Aluminium (Al)	Balans
Kisel (Si)	6,5 – 7,5 wt%
Magnesium (Mg)	0,45 – 0,55 wt%
Järn (Fe)	0,55 wt% max
Koppar (Cu)	0,05 wt% max
Mangan (Mn)	0,45 wt% max
Zink (Zn)	0,10 wt% max
Titan (Ti)	0,15 wt% max

Den höga kisel- och magnesiumhalten i denna aluminiumpulverlegering genererar fina fällningar under stelningen. Detta ger en betydande förstärkning genom nederbördshärdningsmekanismer.

Viktiga egenskaper hos AlSi7Mg-pulver

AlSi7Mg har en unik kombination av materialegenskaper som gör den väl lämpad för additiv tillverkning:

Fastighet	Värde
Täthet	2,68 g/cc
Smältpunkt	575 – 585 grader C
Termisk konduktivitet	150 – 180 W/mK
Termisk expansion	21 – 24 x 10-6 /K
Elasticitetsmodul	72 – 77 GPa
Draghållfasthet	430 – 490 MPa
Töjning vid brott	8 – 10%
Hårdhet Brinell	95 – 110
Stabilitet vid höga temperaturer	Utmärkt
Motståndskraft mot korrosion	Mycket bra

Några av de viktigaste fördelarna med AlSi7Mg-pulver inkluderar:

• Högt förhållande mellan styrka och vikt
• Dimensionsstabilitet vid förhöjda temperaturer
• Extremt slät ytfinish på tryckta delar
• Utmärkt korrosionsbeständighet speciellt i marina atmosfärer
• Enkel efterbearbetning och bra bearbetbarhet
• Överlägsen svetsbarhet jämfört med andra aluminiumkvaliteter

Användningsområden för AlSi7Mg-pulver

De mångsidiga materialegenskaperna hos AlSi7Mg möjliggör användning inom olika sektorer:

Industri	Tillämpningar
Flyg- och rymdindustrin	Konstruktionsfästen, motorkomponenter, komplexa galler
Luftfart	Flygplanskomponenter, kanaler, ledningar
Fordon	Chassidelar, nav, pumphjul
Marin	Däcksutrustning, antennfästen, båtskrov
Industriell	Värmeväxlare, processutrustning
Konsument	Elektronikhus, mods, tillbehör

AlSi7Mgs exceptionella hållfasthet-till-vikt-förhållande i kombination med utmärkt måttnoggrannhet för 3D-utskrift av metall låser upp lättare viktdesignoptimering över transporttillämpningar.

Specifikationer för AlSi7Mg Powder

AlSi7Mg-pulver för additiva tillverkningsprocesser måste uppfylla strikta kvalitetsriktmärken.

Parameter	Krav och önskemål
Partikelns form	Sfärisk morfologi + satelliter tillåtna
Fördelning av partikelstorlek	DIO > 10 mikron; D90 < 100 mikron
Skenbar densitet	> 60% med fast densitet
Flödeshastighet	> 15 s / 50 g
Fukthalt	< 0,1 wt%
Syrehalt	< 0,5 wt%
Kväveinnehåll	< 0,5 wt%
Innehåll av väte	< 0,2 wt%

Tillverkarna strävar efter att maximera pulveråtervinningsbarheten och minimera variationen i dessa mått genom strikta ramar för kvalitetskontroll.

Globala leverantörer av AlSi7Mg-pulver

Några av de ledande globala leverantörerna av AlSi7Mg legeringspulver inkluderar:

Företag	Varumärken	Tillgängliga partikelstorlekar	Prisintervall
Sandvik	Fiskgjuse + Ampal	15-45 um | 45-105 um	$90 – $110 per kg
Snickare	ALSi7Mg	15-53 um | 53-150 um	$80 – $100 per kg
LPW-teknik	LPW AlSi7Mg	15-45 um	$100 – $140 per kg
TLS Teknik	AlSi7Mg04	10-45 um | 45-106 um	$75 – $90 per kg
AMC Pulver	AlSi7Mg SLM	10-45 um	$70 – $100 per kg

Priset varierar beroende på ordervolym, partistorlek, regionala distributörer och anpassningsalternativ.

Hur AlSi7Mg jämförs med AlSi10Mg för Metal AM

AlSi10Mg är en annan populär aluminiumlegering som används i pulverbäddsfusionsprocesser:

	AlSi7Mg	AlSi10Mg
Innehåll av kisel	6,5 – 7,5 wt%	9 – 11 wt%
Täthet	2,68 g/cc	2,67 g/cc
Draghållfasthet	430 – 490 MPa	400 – 460 MPa
Duktilitet	Högre	Lägre
Svetsbarhet	Utmärkt	Måttlig
Ytfinish	Smidigare	Grovare
Kostnad	Högre	Lägre

Medan AlSi10Mg erbjuder bättre överkomlighet och tryckbarhet, ger AlSi7Mg överlägsen mekanisk prestanda, korrosionsbeständighet och efterbearbetningsegenskaper.

Fördelar och begränsningar med AlSi7Mg

Några av de stora fördelarna med AlSi7Mg-pulver inkluderar:

Fördelar:

• Utmärkt styrka-till-vikt-förhållande för lättvikt
• Hög hårdhet plus god duktilitet
• Enastående korrosionsbeständighet
• Utmärkt termisk stabilitet vid högre temperaturer
• Jämnare ytfinish än AlSi10Mg
• Bättre svetsbarhet än andra Al-legeringar

Begränsningar:

• Högre kostnad jämfört med AlSi10Mg-pulver
• Lägre maximal driftstemperatur än aluminiumlegeringar med högre Si-halt
• Reaktivitet med luftfuktighet och syre kräver noggrann hantering
• Lägre värmeledningsförmåga än ren aluminium och kopparlegeringar
• Fler stöd krävs under utskrift på grund av lägre tryckbarhet

Senaste forskningsframsteg med AlSi7Mg

Pågående forskning om AlSi7Mg-pulver fokuserar på:

• Förädling av korn genom nya legeringskompositioner och värmebehandling för att uppnå ultrafina mikrostrukturer som leder till avsevärda förbättringar i sträckgräns, draghållfasthet och utmattningslivslängd
• Ytförbättring via avancerad efterbehandlingsteknik som slipande flödesbearbetning, laserpolering och elektropolering för att minimera porositetsdrivna sårbarheter och förbättra funktionella prestanda
• Sammanfoga teknologier inklusive friktionssvetsning och andra solid-state processer för att möjliggöra integration, reparation och modifiering av additivt tillverkade AlSi7Mg komponenter för förlängd livslängd
• kvalificering och certifiering genom omfattande materialtestning och processkarakterisering enligt industriella standarder för att utveckla specifikationsramverk för tillförlitlig slutanvändning över uppdragskritiska system

Många OEM-tillverkare samarbetar direkt med AlSi7Mg-pulverleverantörer för att driva skräddarsydda formuleringar som är skräddarsydda för deras specifika applikationer. Fokusområdena spänner över att bygga prediktiva kapaciteter kring mikrostrukturutveckling, termiskt beteende, defektreducering, anisotropi-kvantifiering och kvalitetssäkring i industriell skala.

Dessa ihållande ansträngningar kommer att utöka det högpresterande utrymmet för tillverkning av metalltillsatser med användning av AlSi7Mg-legering och sprida dess användning i flera sektorer.

VANLIGA FRÅGOR

Fråga	Svar
Är AlSi7Mg-utfällning härdbar?	Ja, AlSi7Mg kan utfällningshärdas genom lämplig värmebehandling för att uppnå toppstyrka.
Varför föredras AlSi7Mg framför AlSi10Mg i vissa applikationer?	AlSi7Mg ger bättre mekaniska egenskaper som draghållfasthet och hårdhet tillsammans med överlägsen korrosionsbeständighet och svetsbarhet jämfört med AlSi10Mg.
Vilken är den typiska ytjämnheten som uppnås med AlSi7Mg AM-delar?	AlSi7Mg-tryckta delar uppvisar exceptionell ytfinish med genomsnittliga råhetsvärden (Ra) som sträcker sig från 5 – 15 mikron.
Vilka är några alternativ till AlSi7Mg-pulver?	Alternativa alternativ inkluderar AlSi10Mg, AlSi12, Scalmalloy, aluminium 6061 legering, titan Ti64 bland andra.
Vilken är den typiska toleransnivån för AlSi7Mg AM-komponenter?	Dimensionstoleranser upp till +/- 0,3% uppnås rutinmässigt för AlSi7Mg tryckta delar baserat på optimerade parametrar och geometrisk komplexitet.
Vilka typer av efterbearbetning används vanligtvis på AlSi7Mg AM-delar?	Typisk efterbehandling inkluderar – Stödborttagning > Värmebehandling > Ytförbättring – slipning/polering > Kvalitetskontroll.