Aufgrund ihrer geringen Dichte, hohen spezifischen Festigkeit und guten Korrosionsbeständigkeit sind Pulver aus Aluminiumlegierungen zu einem wichtigen Werkstoff in der Luft- und Raumfahrt, im Maschinenbau und im Bauwesen geworden, vor allem in der Luft- und Raumfahrt, da hier ein geringes Gewicht erforderlich ist.
Aluminium-Legierungspulver: ALSi10Mg
AlSi10Mg-Legierungspulver ist ein Material, das häufig in 3D-DruckEs hat die Vorteile einer guten Fließfähigkeit, einer guten Gasdichtigkeit, einer geringen Schrumpfung und guter Gießeigenschaften.
Al-Si-Legierung ist eine weit verbreitete Gussaluminiumlegierung, nach der Menge der Si-Gehalt in der Legierung, die Al-Si-Serie Legierungen können in eutektischen Silizium-Aluminium-Legierung, peri-eutektischen Silizium-Aluminium-Legierung und sub-eutektischen Silizium-Aluminium-Legierung unterteilt werden.in Al-Si-Legierung, Si als Haupt-Legierungselement kann die Legierung verbessern Al-Si-Legierungen haben eine gute Korrosionsbeständigkeit, mittlere Bearbeitbarkeit, mittlere Festigkeit und Härte, aber geringe Plastizität.
AlSi10Mg hat eine gute Fließfähigkeit, eine gute Gasdichtigkeit, eine geringe Schrumpfung, eine geringe Neigung zur thermischen Rissbildung und gute Gießeigenschaften und ist eine der am häufigsten verwendeten Legierungen für das Gießen von Aluminiumlegierungen.
SLM ist eine additive Fertigungstechnologie, bei der Titanlegierungen, rostfreier Stahl, Hochtemperaturlegierungen auf Nickelbasis und andere Metallpulvermaterialien in Bezug auf die Anwendung der SLM-Technologie ausgereifter sind, während es bei der Anwendung der SLM-Technologie erhebliche Herausforderungen gibt, da Aluminiumlegierungspulver im Vergleich zu anderen Metallen schwieriger zu formen ist.
Aluminiumlegierungspulver sind leicht und schlecht fließfähig, so dass sich das Pulver bei der Anwendung der SLM-Technologie nur schwer verteilen lässt. Gleichzeitig reflektieren Aluminiumlegierungspulver den Laser stark und haben eine hohe Wärmeleitfähigkeit, so dass bei der Bearbeitung eine höhere Laserenergie erforderlich ist. Der Laser neigt zur Verdampfung und Oxidation, wenn er auf die Oberfläche der Aluminiumlegierung auftrifft, und neigt zur Sphäroidisierung während der SLM-Umformung, was zu einer schlechten Formqualität führt.
Die Aluminiumlegierung AlSi10Mg ist eine untereutektische Aluminiumgusslegierung mit einem relativ kleinen Erstarrungsintervall und einer besseren Fließfähigkeit als andere Aluminiumlegierungen. Aufgrund des hohen Si-Gehalts kann sie die Absorption des Laserlichts verbessern und ihre Umformung relativ einfach gestalten. Daher ist die Entwicklung von AlSi10Mg im Bereich der SLM-Technologie im Vergleich zu anderen Aluminiumlegierungspulvern ausgereifter.
Die Herstellung von AlSi10Mg mittels SLM-Technologie ist weit verbreitet, um die Festigkeit und Zähigkeit zu verbessern. Dies ist auf die Verfeinerung des Mikrogefüges und die schmelzbadinduzierte Feinstruktur zurückzuführen, die durch die schnelle Abkühlung bei der Laserherstellung entsteht. Weitere Untersuchungen, wie z. B. die Kombination von Eigenschaften, erfordern eine detaillierte Untersuchung der Art und Weise, wie die Prozessbedingungen das Gefüge und die Feinstruktur steuern, und im Gegenzug erfordern die mechanischen Eigenschaften, insbesondere die Bruchzähigkeit, besondere Aufmerksamkeit.
Das selektive Laserschmelzen (SLM) ist ein neuartiges Laser-Schnellumformverfahren. Die Anwendung des SLM-Verfahrens zur Herstellung von Einzelteilen und Kleinserien aus Aluminiumlegierungen für die Luft- und Raumfahrt hat gegenüber herkömmlichen Verfahren Vorteile in Bezug auf die bessere Materialausnutzung, die Herstellung komplexer Strukturen und die Verkürzung der Fertigungszyklen. Die Herstellung von Pulverwerkstoffen aus Hochleistungsaluminiumlegierungen ist jedoch eine der Hauptschwierigkeiten, um SLM-Teile mit ausgezeichneter Leistung zu erhalten. Was die Herstellung von AlSi10Mg-Pulver anbelangt, so werden derzeit hauptsächlich Inertgaszerstäubung (AA-Methode) und tiegelfreie Elektroden-Induktionsschmelz-Gaszerstäubung (EIGA-Methode) eingesetzt, die jedoch die Nachteile einer geringen Sphärizität, einer schlechten Fließfähigkeit (Pulver mit einer Maschenweite von -325 hat im Grunde keine Fließfähigkeit) und einer geringen Packungsdichte aufweisen. Die PREP Methode erzeugt Pulver mit hoher Sphärizität, guter Fließfähigkeit und einer lockeren Packungsdichte von bis zu 60 % des dichten Materials, wodurch der technische Engpass bei aerosolierten Pulvern wirksam gelöst werden kann.
Dies sind einige Anmerkungen zu AlSi10Mg-Pulver als Aluminiumlegierung in der SLM-Technologie für die Umformung. Es sind weitere Forschungen zur Pulverherstellung und Experimente erforderlich, um herauszufinden, wie das Pulver aus einer Aluminiumlegierung die beste Umformqualität erreichen kann.