첨가 제조용 알루미늄 합금 분말 AlSi10Mg

AlSi10Mg는 거의 유텍틱한 알루미늄-실리콘-마그네슘 합금으로 금속 첨가제 제조 (AM) 분야에서 가장 널리 사용되고 잘 알려진 알루미늄 분말이라고 할 수 있습니다.특히 레이저 파우더 베드 퓨전 (LPBF) 공정에서그 인기는 우수한 인쇄력, 높은 강도/중량 비율, 열성 특성 및 비용 효율성에서 비롯됩니다.

원래는 전통적인 주름 (A360로 알려져 있는 곳) 을 위해 개발되었습니다. 그 구성은 3D 프린팅의 빠른 응고 특성에 매우 적합합니다.안정적인 미시 구조와 주사위와 비교하여 우수한 기계적 특성.

구성은 최적의 성능을 보장하기 위해 정확하게 제어됩니다. ASTM B928 / AMS 4345와 같은 표준에 맞는 표준 구성은:

• 우수한 인쇄 가능성:알-시 유텍틱 시스템은 상대적으로 넓은 냉각 범위를 가지고 있으며, 이는 LPBF 프로세스 중에 잔류 스트레스와 뜨거운 균열 (탄화 균열) 의 경향을 최소화합니다.이것은 인쇄 할 수있는 가장 용서하고 신뢰할 수있는 알루미늄 합금 중 하나입니다.
• 좋은 강도와 딱딱함:"인프린트 상태"에서, 그것은 괜찮은 기계적 특성을 제공합니다. 그러나 그것의 진정한 잠재력은 열 처리를 통해 풀립니다 (제 5 참조).
• 높은 열전도:열전도성이 좋아서 열 교환기, 냉각판 및 전자 상자와 같은 응용 프로그램에 적합합니다.
• 낮은 밀도 (~ 2.67g/cm3):무게 절감이 가장 중요한 항공 우주, 자동차 및 로봇 응용 분야에 중요한 높은 강도-중량 비율을 제공합니다.
• 좋은 부식 저항성:다른 알루미늄-실리콘 합금과 비슷하게 대기 침식에도 잘 저항합니다.

분말의 품질은 화학적 성분만큼이나 중요합니다. 주요 분말 특성은 다음을 포함합니다.

• 입자 크기 분포 (PSD):일반적으로 표준 LPBF 시스템에서는 15에서 63 미크론까지 다양합니다. 일부 시스템은 더 세밀한 디테일 해상도를 위해 더 긴 분포 (예를 들어, 20-45 μm) 를 사용할 수 있습니다.
• 형태:입자는 좋은 유동성을 보장하기 위해 구형이어야하며, 이것은 균일하고 밀도가 높은 분말 침대의 층을 층으로 만드는 데 필수적입니다. 구형이 아닌 입자는 부적절한 재 코팅을 일으킬 수 있습니다.결함을 초래합니다..
• 유동성:홀 흐름계 (예를 들어, < 35 s/50g) 로 측정됩니다. 좋은 흐름성은 일관성 있고 신뢰할 수있는 인쇄 과정을 보장합니다.
• 겉보기 밀도/트랩 밀도:높은 밀도 (> 이론의 50%) 는 높은 최종 부품 밀도를 초래하는 좋은 포장 효율을 나타냅니다.
• 낮은 수분 및 산화물 함량:파우더는 산화와 수소 흡수를 방지하기 위해 건조하고 통제 된 대기 (일반적으로 아르곤 환경) 에서 보관하고 취급해야합니다. 이는 인쇄 부품의 부피를 유발할 수 있습니다.

LPBF의 빠른 냉각 속도 (~ 10^5 ~ 10^6 K/s) 는 매우 얇고 균형 없는 미세 구조를 만듭니다.초포화 알루미늄 매트릭스 (α-Al) 와 실리콘의 매우 얇은 세포/동맥 네트워크로 구성되어 있습니다.이 섬세한 구조는 좋은 "인프린트"강도에 기여합니다.

열처리는 특정 응용 프로그램에 대한 기계적 특성을 조정하는 데 사용됩니다.

• 스트레스 완화 (T1):낮은 온도 (~ 300 °C 2 시간 동안) 의 반열을 사용하여 미세 구조를 크게 변경하지 않고 제작 과정에서 발생하는 내부 잔류 스트레스를 줄이십시오.
• 직접 노화 (T5):부문은 인쇄 직후 인위적으로 연령화됩니다 (예를 들어, 160-180 ° C 4-12 시간 동안). 이것은 매트릭스 내부에 미세한 Mg2Si 입자를 침착시킵니다.변형을 최소화하면서 강도와 단단성을 증가시킵니다..
• 용액 열처리 및 노화 (T6):이 는 최대 강도 를 얻기 위한 가장 일반적인 처리 방법 이다. 부품 은 높은 온도 (~520-540°C) 에서 용해 되고, 소화 되고, 그 후 연령화 된다.이 과정 은 실리콘 네트워크 를 거칠게 한다. (유연성 을 약간 감소 시킨다. 그러나 침수 가혹화 를 극대화 시킨다.), 가장 높은 팽창 강도와 강도를 제공합니다.

AlSi10Mg는 다재다능하며 수많은 산업 분야에서 사용됩니다.

• 항공우주:브래킷 부품, 위성 부품, 드론 프레임, 비 구조적인 객실 부품.
• 자동차:가벼운 브래킷, 엔진 부품 (예: 흡입 분수), 열 교환기 및 맞춤형 수압 피팅.
• 산업용:로봇의 최종 효과제, 조그, 고정장치, 가벼운 자동화 부품
• 열 관리:히트 싱크, 전자제품용 냉각판, 곰팡이용 냉각 채널 (응답 냉각)
• 프로토타입 제작:테스트를 위해 금속 같은 특성을 필요로 하는 기능성 프로토타입

• 우수한 인쇄 가능성과 높은 제작 성공률
• 좋은 특이 강도 (강도/중량 비율)
• 유리한 열성질
• 광범위하게 사용 가능하고 잘 문서화되어 있습니다.
• 다른 고성능 AM 합금 (예를 들어, Scalmalloy®) 에 비해 비용 효율적입니다.

• 중등 유연성:특히 T6 상태에서, 틈에 연장 일부 가공 알루미늄 합금보다 낮습니다.
• 고온 애플리케이션에 적합하지 않습니다:기계적 특성은 강화 퇴적물의 거친화로 인해 ~ 200 °C 이상 현저하게 저하됩니다.
• 아리즈트로프 성질:기계적 특성은 AM의 층별 특성으로 인해 수평 방향에 비해 수직 (건축) 방향으로 약간 다를 수 있습니다.