مع مزايا الكثافة المنخفضة والقوة النوعية العالية والمقاومة الجيدة للتآكل ، أصبحت مساحيق سبائك الألومنيوم مادة رئيسية في الفضاء والآلات والبناء ، خاصة في قطاع الطيران ، بسبب الحاجة إلى الوزن الخفيف.
مساحيق سبائك الألومنيوم: ALSi10Mg
مسحوق سبائك AlSi10Mg هو مادة تستخدم على نطاق واسع في طباعة ثلاثية الأبعاد، لديها مزايا التدفق الجيد ، ضيق الغاز الجيد ، الانكماش المنخفض ولها خصائص صب جيدة.
سبائك Al-Si هي سبيكة ألومنيوم مصبوبة مستخدمة على نطاق واسع ، وفقًا لمقدار محتوى Si في السبيكة ، يمكن تقسيم سبائك سلسلة Al-Si إلى سبائك ألومنيوم سهلة الانصهار من السيليكون ، وسبائك الألومنيوم شبه سهل الانصهار وألومنيوم السيليكون سهل الانصهار سبيكة.في سبيكة Al-Si ، يمكن لـ Si كعنصر رئيسي في صناعة السبائك تحسين سبيكة Al-Si التي تتمتع بمقاومة جيدة للتآكل ، وقابلية تشغيل متوسطة ، وقوة وصلابة متوسطة ، ولكن لدونة منخفضة.
AlSi10Mg سيولة جيدة ، ضيق جيد للغاز ، انكماش منخفض ، ميل منخفض للتكسير الحراري ، خصائص صب جيدة وهي واحدة من السبائك الأكثر استخدامًا لصب سبائك الألومنيوم.
SLM هي تقنية تصنيع مضافة ، حيث تكون سبائك التيتانيوم والفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك النيكل عالية الحرارة ومواد مسحوق المعادن الأخرى أكثر نضجًا فيما يتعلق بتطبيق تقنية SLM ، بينما توجد تحديات كبيرة في تطبيق تقنية SLM بسبب يعتبر تشكيل مسحوق سبائك الألومنيوم أكثر صعوبة مقارنة بالمعادن الأخرى.
مساحيق سبائك الألومنيوم خفيفة وقابلة للتدفق بشكل سيئ ، لذلك هناك مشكلة تتعلق بصعوبة نشر المسحوق في تطبيق تقنية SLM. في الوقت نفسه ، فإن مساحيق سبائك الألومنيوم عاكسة جدًا لليزر ولديها موصلية حرارية عالية ، لذلك يلزم طاقة ليزر أعلى أثناء المعالجة. الليزر عرضة للتبخير والأكسدة عند تطبيقه على سطح سبائك الألومنيوم ، وهو عرضة للتكوير أثناء تشكيل SLM ، مما يؤدي إلى جودة تشكيل رديئة.
سبائك الألومنيوم AlSi10Mg عبارة عن سبيكة ألمنيوم مصبوبة منخفضة الانصهار مع فاصل تجمد صغير نسبيًا وقابلية تدفق أفضل من سبائك الألومنيوم الأخرى. نظرًا لارتفاع محتوى Si ، يمكن أن يحسن امتصاص ضوء الليزر ويجعل تشكيله سهلًا نسبيًا ، وبالتالي فإن تطوير AlSi10Mg في مجال تقنية SLM أكثر نضجًا مقارنة بتطوير مساحيق سبائك الألومنيوم الأخرى.
يتم استخدام تصنيع AlSi10Mg باستخدام تقنية SLM على نطاق واسع لتحسين قوتها وصلابتها بسبب صقل البنية الدقيقة والبنية الدقيقة الناتجة عن تجمع الذوبان الناتج عن التبريد السريع لتصنيع الليزر. تتطلب التحقيقات الإضافية مثل مجموعة الخصائص دراسة تفصيلية لكيفية تحكم ظروف العملية في البنية الدقيقة والرؤية الدقيقة ، وبالتالي تتطلب الخصائص الميكانيكية ، وخاصة متانة الكسر ، اهتمامًا خاصًا.
حيث أن الذوبان الانتقائي بالليزر (SLM) هو نوع جديد من عمليات التشكيل السريع بالليزر. إن تطبيق عملية الإدارة المستدامة للغابات (SLM) لتشكيل منتجات سبائك الألومنيوم المستخدمة في صناعة الطائرات أحادية القطعة ودُفعة صغيرة لها مزايا تفوق العمليات التقليدية من حيث تحسين استخدام المواد ، وتحقيق تصنيع الهيكل المعقد وتقصير وقت دورة التصنيع. ومع ذلك ، يعد تحضير مواد مسحوق سبائك الألومنيوم عالية الأداء إحدى الصعوبات الرئيسية من أجل الحصول على أجزاء SLM بأداء ممتاز. لذلك ، فيما يتعلق بتحضير مسحوق AlSi10Mg ، في الوقت الحالي ، فإن الطرق الرئيسية المستخدمة لمواد مسحوق سبائك الألومنيوم هي الانحلال الغازي الخامل (طريقة AA) و ذوبان الغاز بالحث الكهربائي الخالي من البوتقة (طريقة EIGA) ، والتي لها أوجه قصور في كروية منخفضة ، سيولة ضعيفة (مسحوق شبكي -325 لا يحتوي أساسًا على سيولة) وكثافة تعبئة سائبة منخفضة. ال تجهيز تنتج الطريقة مساحيق ذات كروية عالية وقابلية جيدة للتدفق وكثافة تعبئة سائبة تصل إلى 60% من المادة الكثيفة ، والتي يمكن أن تحل بشكل فعال عنق الزجاجة الفني للمساحيق البخاخة.
هذه بعض الملاحظات على مسحوق AlSi10Mg كسبيكة ألمنيوم في تقنية SLM للتشكيل. هناك حاجة أيضًا إلى مزيد من البحث حول صنع المساحيق والتجارب حول كيفية تحقيق مسحوق سبائك الألومنيوم أفضل جودة تشكيل.