3D Baskı Alüminyum Alaşımları
İçindekiler
3d baskı alüminyum alaşımları, otomotiv, havacılık, tüketim malları ve diğer endüstrilerdeki 3D baskı uygulamaları için uygun malzemeler haline getiren yüksek mukavemet / ağırlık oranı, mükemmel termal iletkenlik ve korozyon direnci gibi çeşitli faydalı özellikler sunar.
Seçici lazer eritme (SLM) ve doğrudan metal lazer sinterleme (DMLS), alüminyum alaşımlı tozlar için kullanılan başlıca 3D baskı süreçleridir. Toz partikülleri, karmaşık ve özelleştirilebilir bileşen geometrileri oluşturmak için yüksek güçlü bir lazer kullanılarak katman katman birbirine kaynaştırılır.
Türleri 3 boyutlu baskı alüminyum alaşımları
| Alaşım | Kompozisyon | Baskı Süreci | Özellikler | Uygulamalar |
|---|---|---|---|---|
| AlSi10Mg | Alüminyum (Al) + Silikon (Si) (10%) + Magnezyum (Mg) | Lazer Toz Yatağı Füzyonu (LPBF) | - İyi mukavemet, süneklik ve tokluk dengesi - Mükemmel kaynaklanabilirlik - Daha fazla mukavemet için yaşla sertleştirilebilir | - Havacılık ve uzay bileşenleri (hafif yapılar) - Otomotiv parçaları (braketler, motor bileşenleri) - Elektronik ambalajlar |
| AlSi7Mg (F357) | Alüminyum (Al) + Silikon (Si) (7%) + Magnezyum (Mg) | LPBF | - AlSi10Mg ile benzer özellikler, ancak biraz daha düşük mukavemet - Düşük erime noktası nedeniyle daha kolay baskı | - İyi mukavemet/ağırlık oranı gerektiren genel amaçlı uygulamalar - Akışkan taşıma bileşenleri - Braketler ve muhafazalar |
| Al2139 | Alüminyum (Al) + Bakır (Cu) (4%) + Magnezyum (Mg) | LPBF | - Yüksek mukavemet ve yorulma direnci - İyi işlenebilirlik | - Yüksek mukavemet gerektiren havacılık ve uzay bileşenleri - Otomotiv parçaları (süspansiyon bileşenleri) |
| 6061 | Alüminyum (Al) + Magnezyum (Mg) (0,9%) + Silikon (Si) (0,6%) + Bakır (Cu) (0,3%) | LPBF (sınırlı), Binder Jetting (BJ) | - Mükemmel korozyon direnci - İyi işlenebilirlik ve kaynaklanabilirlik - Orta mukavemet | - Çok yönlü iyi özellikler gerektiren prototipler ve fonksiyonel parçalar - Mimari bileşenler - Isı alıcıları |
| 7075 | Alüminyum (Al) + Çinko (Zn) (5,6%) + Magnezyum (Mg) (2,5%) + Bakır (Cu) (1,6%) | LPBF (sınırlı), Elektron Işını Eritme (EBM) | - Çok yüksek mukavemet/ağırlık oranı - Mükemmel aşınma direnci - Kaynaklanamaz | - Yüksek mukavemet ve düşük ağırlık gerektiren havacılık ve uzay bileşenleri - Spor malzemeleri (bisiklet çerçeveleri, beyzbol sopaları) |
| Scalmalloy | Alüminyum (Al) + Skandiyum (Sc) (4%) + Magnezyum (Mg) (6%) | LPBF | - 7075'i aşan olağanüstü mukavemet/ağırlık oranı - Mükemmel korozyon direnci - Yüksek çatlak direnci | - Yüksek performanslı havacılık ve uzay bileşenleri - Hafif zırh gerektiren savunma uygulamaları |
Bileşimi 3 boyutlu baskı alüminyum alaşımları
| Alaşım Tanımlaması | Birincil Alaşım Elementleri | Ek Unsurlar | Özellikler | Uygulamalar |
|---|---|---|---|---|
| AlSi10Mg | Silikon (10%) | Magnezyum (0,3-0,5%) | * Mükemmel dökülebilirlik (döküm uygulamalarından uyarlanmıştır) * İyi kaynaklanabilirlik * Yüksek mukavemet ve tokluk * İyi korozyon direnci | * Genel amaçlı uygulamalar * Otomotiv bileşenleri * Havacılık ve uzay bileşenleri (kritik olmayan) * Braketler ve muhafazalar * |
| AlSi7Mg (F357) | Silikon (7%) | Magnezyum (0,3-0,5%) | * AlSi10Mg ile benzer özellikler, ancak biraz daha düşük mukavemet * Mükemmel dökülebilirlik * İyi kaynaklanabilirlik * İyi korozyon direnci | * AlSi10Mg ile benzer uygulamalar, genellikle biraz daha düşük ağırlık istendiğinde kullanılır * Motor bileşenleri * Akışkan taşıma bileşenleri |
| AlSi12 | Silikon (12%) | * Yüksek mukavemet ve aşınma direnci * İyi dökülebilirlik * Orta derecede kaynaklanabilirlik * AlSi10Mg ve F357'ye kıyasla daha düşük korozyon direnci | * Aşınma plakaları * Dişliler * Kum döküm uygulamaları (malzemeye aşinalık nedeniyle genellikle 3D baskılı parçalar için bir başlangıç noktası olarak kullanılır) | |
| Scalmalloy | Skandiyum (4.0-4.4%) | Magnezyum (0,3-0,5%) | * Olağanüstü güç-ağırlık oranı * Mükemmel korozyon direnci * İyi kaynaklanabilirlik * Optimum özellikler için ısıl işlem gerektirir | * Havacılık ve uzay bileşenleri (yüksek performans) * Otomotiv bileşenleri (ağırlık kritik) * Savunma uygulamaları |
| EOS Alüminyum Al2139 AM | Kamuya açıklanmadı (muhtemelen Alüminyum-Magnezyum-Silikon) | * Katmanlı üretim için özel olarak geliştirilmiştir * Yüksek sıcaklıklarda (200°C'ye kadar) iyi mukavemet * Standart döküm alaşımlarına kıyasla geliştirilmiş işlenebilirlik * Optimum özellikler için ısıl işlem gerektirir | * Yüksek sıcaklık performansı gerektiren havacılık ve uzay bileşenleri * Otomotiv bileşenleri * Isı eşanjörü bileşenleri |
3D Yazdırılabilir Alüminyumun Özellikleri
| Öznitelik | Detaylar |
|---|---|
| Yüzey İşlemi | Toz yapışması yarı pürüzlü, basamaklı yüzey profili bırakabilir |
| Doğruluk | Genel olarak ±0,1%'ye kadar yüksek boyutsal doğruluk mümkündür |
| Anizotropi | Yönsel olarak daha zayıf mekanik özellikler gözlemlendi |
| Gözeneklilik | Optimize edilmiş SLM parametreleri altında elde edilen <1% gözeneklilik |
| Alaşım Esnekliği | Birçok 2xxx, 5xxx, 6xxx ve 7xxx sınıfı yazdırılabilir |
Uygulamaları 3 boyutlu baskı alüminyum alaşımları
| Endüstri | Tipik Uygulamalar |
|---|---|
| Havacılık ve Uzay | Uçak kanalları, ısı eşanjörleri, yapısal braketler |
| Otomotiv | Özel braketler, destekler, ısı alıcıları, takımlar |
| Mimarlık | Hafif paneller, dekoratif kafesler, küçük heykeller |
| Tıbbi | Cerrahi aletler, implantlar gibi donanım yazılımları |
| Elektronik | Isı alıcıları gibi ısı dağıtma cihazları |
| Savunma | Daha kısa teslim süreleri ile düşük hacimli parçalar |
Katmanlı Üretim için Alüminyum Tozu Özellikleri
| Parametre | Tip/Aralık |
|---|---|
| Malzemeler | AlSi10Mg, AlSi7Mg0.6, AlSi12, AlSi9Cu3 |
| Parçacık boyutu | 25 ila 65 mikron |
| Parçacık şekli | Çoğunlukla küresel, bazı uydulara izin verilir |
| Görünür yoğunluk | Yaklaşık 2,67 g/cc |
| Akış hızı | ASTM B964 uyarınca <30 s/50 g |
| Artık oksijen | Yüksek gerilme mukavemeti için <0,4% |
Önde Gelen Tedarikçiler 3 boyutlu baskı alüminyum alaşımları
| Tedarikçi | Uzmanlık | Anahtar Ürünler | Uygulamalar | Ek Hizmetler |
|---|---|---|---|---|
| Elementum 3D | Yenilikçi Tozlar | Geleneksel ve dispersiyonla güçlendirilmiş varyantlar dahil olmak üzere gaz atomize alüminyum alaşım tozları | Havacılık, otomotiv, savunma | Malzeme geliştirme, uygulama mühendisliği, baskı parametre optimizasyonu |
| APWorks | Yüksek Performanslı Alaşımlar | Lazer Işınıyla Eritme (LBM) için Ölçeklenebilir Alüminyum Silikon Magnezyum (AlSiMg) alaşımı | Otomotiv bileşenleri, robotik, endüstriyel makineler | Katmanlı Üretim için Tasarım (DFAM) danışmanlığı, işleme sonrası hizmetler |
| SLM Çözümleri | Köklü Üretici | AlSi10Mg ve Scalmalloy dahil olmak üzere Seçici Lazer Eritme (SLM) işlemi için optimize edilmiş alüminyum alaşımları | Tıbbi implantlar, havacılık ve uzay bileşenleri, ısı eşanjörleri | Makine satışı ve desteği, belirli alaşımlar için parametre geliştirme |
| EOS GmbH | Çoklu İşlem Uyumluluğu | Hem Lazer Işını Ergitme (LBM) hem de Elektron Işını Ergitme (EBM) teknolojileriyle uyumlu alüminyum alaşımları | Havacılık ve uzay parçaları, tüketici elektroniği, tıbbi cihazlar | Makine seçimi ve süreç optimizasyonu konusunda danışmanlık, eğitim programları |
| Höganäs | Metal Tozu Uzmanlığı | Sıkı boyut ve morfoloji kontrolüne sahip gaz atomize alüminyum tozları | Isı eşanjörleri, otomotiv bileşenleri, elektronik muhafazalar | Toz karakterizasyonu ve testi, yeni alaşım geliştirme konusunda işbirliği |
| Kraliyet Alaşım | Çeşitli Alaşım Portföyü | Gelişmiş performans için skandiyum ve lityum ilaveleri de dahil olmak üzere çok çeşitli alüminyum alaşım tozları | Havacılık ve uzay bileşenleri, savunma uygulamaları, yüksek performanslı ısı alıcıları | Malzeme seçimi rehberliği, basılabilirlik testi, özel toz geliştirme |
| Norsk Hydro | Sürdürülebilir Üretim | Minimum çevresel etkiye odaklanarak üretilen alüminyum alaşım tozları | Otomotiv parçaları, mimari bileşenler, tüketici elektroniği | Malzemeler için yaşam döngüsü değerlendirme (LCA) verileri, sürdürülebilir üretim uygulamaları için destek |
| ExOne | Binder Jetting Teknolojisi | Bağlayıcı püskürtme katkılı üretim (BJAM) için özel olarak formüle edilmiş alüminyum alaşımları | Otomotiv prototipleri, kum döküm kalıpları, endüstriyel takımlar | Katmanlı Üretim için Tasarım (DFAM) hizmetleri, BJAM parçaları için işleme sonrası uzmanlık |
| DMG Mori Seiki | Entegre Çözümler | Uyumlu metal 3D yazıcıların yanı sıra alüminyum alaşım tozları | Takım ve kalıplar, tıbbi implantlar, havacılık ve uzay bileşenleri | Makine satışı ve servisi, metal katkılı üretim iş akışları konusunda eğitim |
| Carpenter Katmanlı Üretim | Özel Alaşımlar | Yüksek mukavemet/ağırlık oranlarına ve gelişmiş korozyon direncine sahip alüminyum alaşımları | Denizcilik bileşenleri, petrol ve gaz ekipmanları, kimyasal işleme uygulamaları | Malzeme seçim desteği, uygulama mühendisliği hizmetleri, prototipleme yardımı |
3D Baskılı Alüminyumun Artıları ve Eksileri
| Özellik | Artıları | Eksiler |
|---|---|---|
| Tasarım Özgürlüğü | Eşsiz Karmaşıklık: Karmaşık kafes yapılara, iç kanallara ve geleneksel yöntemlerle mümkün olmayan hafifletme özelliklerine izin verir. Tasarımcıların sınırları zorlamasını ve yüksek performanslı parçalar yaratmasını sağlar. Hızlı Prototipleme: Tasarımların hızlı bir şekilde yinelenmesini ve test edilmesini sağlayarak geliştirme süresini ve maliyetini azaltır. | Destek Yapıları: Karmaşık geometriler genellikle karmaşık destek yapıları gerektirir, bu da işlem sonrası süreyi uzatır ve potansiyel olarak istenmeyen yüzey dokuları oluşturur. |
| Malzeme Özellikleri | Mükemmel Güç-Ağırlık Oranı: Alüminyum, ağırlık ve mukavemet arasında iyi bir denge sunar, bu da onu ağırlık azaltmanın çok önemli olduğu havacılık ve otomotiv gibi uygulamalar için ideal hale getirir. Korozyon Direnci: Birçok alüminyum alaşımı korozyona karşı mükemmel direnç gösterir ve özellikle zorlu ortamlara maruz kalan parçalar için değerlidir. | Anizotropi: 3D baskının katmanlı yapısı anizotropik özelliklere yol açabilir, yani malzemenin gücü baskı yönüne bağlı olarak değişebilir. Bu, belirli uygulamalar için tasarım ayarlamaları gerektirebilir. Gözeneklilik: Baskı işlemine bağlı olarak, malzeme içinde mekanik özellikleri potansiyel olarak etkileyebilecek küçük boşluklar veya gözenekler bulunabilir. Sıcak izostatik presleme (HIP) gibi işlem sonrası teknikler bunu azaltabilir. |
| Üretim | Azaltılmış Teslim Süresi: 3D baskı, talep üzerine üretime olanak tanıyarak karmaşık takım ihtiyacını ortadan kaldırır ve prototipler veya düşük hacimli parçalar için teslim sürelerini en aza indirir. Minimum Malzeme Atığı: 3D baskının eklemeli yapısı, geleneksel eksiltici üretim yöntemlerine kıyasla malzeme israfını önemli ölçüde azaltır. | Yüksek Maliyet: Alüminyumun 3D baskısına yönelik teknoloji ve ekipman hala nispeten pahalı olduğundan, geleneksel yöntemlere kıyasla yüksek hacimli üretim için daha az uygun maliyetli hale geliyor. Yapım süresi: Karmaşık metal parçaların basılması zaman alıcı olabilir ve genel üretim hızını etkileyebilir. |
| İşlem Sonrası | Yüzey İşlemi: Bazı 3D baskı teknolojileri iyi yüzey kalitesi sunarken, pürüzlülük yaygın bir endişe kaynağıdır. Belirli uygulamalar için işleme, parlatma veya kumlama gibi işlem sonrası teknikler gerekli olabilir. Isıl İşlem: Belirli alüminyum alaşımları, optimum mekanik özellikler elde etmek için baskıdan sonra ısıl işlem gerektirebilir. | Ek Maliyet ve Zaman: Son işlem, parçanın toplam üretim süresine ve maliyetine katkıda bulunur. |
| Uygulamalar | Havacılık ve uzay: Karmaşık geometrilere sahip hafif, yüksek mukavemetli bileşenler oluşturma yeteneği, 3D baskılı alüminyumu ısı eşanjörleri, braketler ve yapısal bileşenler gibi havacılık uygulamaları için ideal hale getirir. Otomotiv: Ağırlık azaltma, otomotiv endüstrisinde büyük bir endişe kaynağıdır. 3D baskılı alüminyum bileşenler jantlar, motor bileşenleri ve hafif şasi yapıları gibi parçalar için kullanılabilir. Tıbbi: Biyouyumlu alüminyum alaşımları, özel protezler ve implantlar oluşturmak için kullanılabilir. | Yüksek Gerilimli Bileşenler için Sınırlı Uygulamalar: Potansiyel anizotropi ve gözeneklilik nedeniyle, 3D baskılı alüminyum tüm yüksek gerilimli uygulamalar için uygun olmayabilir. Dikkatli tasarım ve malzeme seçimi çok önemlidir. |
SSS
S: Katmanlı üretim için en uygun alüminyum alaşımı hangisidir?
C: AlSi10Mg, çeşitli yazıcılarda uyumluluk ile birlikte akışkanlık, mukavemet, sertlik ve korozyon direncinin iyi bir kombinasyonunu sunan en yaygın olarak benimsenen alüminyum alaşımıdır.
S: Yapı oryantasyonu 3D baskılı alüminyum bileşenlerin özelliklerini etkiler mi?
C: Evet, dikey olarak inşa edilen parçalar, katman katman yapı nedeniyle yatay olarak inşa edilen parçalara kıyasla 20-30% daha düşük gerilme ve akma mukavemetleri sergileyebilir. Mekanik performans, katmanlara paralel veya dik yüklemeye bağlı olarak da değişir.
S: Hangi çözelti ısıl işlemleri alüminyum özelliklerini geliştirebilir?
C: AlSi10Mg gibi katkılı olarak üretilen bazı alaşımların T6 ısıl işlemi (çözündürme ve ardından yapay olarak yaşlandırma) çekme mukavemetini, sertliği ve sünekliği inşa edildiği duruma kıyasla önemli ölçüde artırabilir.
S: Eklemeli olarak üretilen alüminyum parçalar için yüzey kaplamaları nasıl geliştirilir?
C: Kum püskürtme, boncuk püskürtme, lazerle parlatma, CNC işleme, taşlama veya astarlama gibi çeşitli son işlem prosedürleri, toz bazlı baskıdan elde edilen alüminyum yüzeylerde tipik olarak gözlemlenen kademeli konturların düzeltilmesine yardımcı olabilir.
S: Alüminyum tozunun yeniden kullanımı 3D baskılı parça özelliklerini etkiler mi?
C: Alüminyum yapı tozunun 10-20 defaya kadar geri dönüştürülmesi tipik olarak mekanik performansı etkilemez. Ancak yaklaşık 25 yeniden kullanım döngüsünün ötesinde, azalan toz akışkanlığı, daha düşük yoğunluk ve daha yüksek oksijen / nitrür safsızlıkları malzeme kalitesini ve mukavemetini bozmaya başlayabilir.
Paylaş
Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
E-posta
MET3DP Technology Co, LTD, merkezi Qingdao, Çin'de bulunan lider bir katmanlı üretim çözümleri sağlayıcısıdır. Şirketimiz, endüstriyel uygulamalar için 3D baskı ekipmanları ve yüksek performanslı metal tozları konusunda uzmanlaşmıştır.
İşletmeniz için en iyi fiyatı ve özelleştirilmiş Çözümü almak için sorgulayın!
İlgili Makaleler
Met3DP Hakkında
Video Oynat
Son Güncelleme
Bizim Ürünümüz
BİZE ULAŞIN
Herhangi bir sorunuz var mı? Bize şimdi mesaj gönderin! Mesajınızı aldıktan sonra tüm ekibimizle talebinize hizmet edeceğiz.
3D Baskı ve Katmanlı Üretim için Metal Tozları
ÜRÜN
cONTACT BİLGİLERİ
- Qingdao Şehri, Shandong, Çin
- [email protected]
- [email protected]
- +86 19116340731