간단한 답변
AISi7Mg LPBF 분말 이 제품은 레이저 파우더 베드 융합 공정을 위해 설계된 구형 Al-Si-Mg 주조형 합금 원료(6.5-7.5% Si, 0.45-0.7% Mg, 잔여분 Al)로, 넓은 공정 허용 범위를 제공하며, 표준 파라미터에서 거의 완전한 밀도를 달성하고, 약 300 MPa의 T6 열처리 경화 강도를 제공합니다. 가공 매개변수 최적화는 분말 자체부터 시작됩니다. 입도 분포(PSD) 15~53 마이크론(D50 약 33~36 마이크론), 구형도 92% 이상, 산소 함량 0.08 wt% 미만, 홀 유동 시간이 60 s/50 g 미만이어야 합니다. 이는 층의 균일성이 어떤 단일 기계 설정보다 용융 풀의 안정성을 더 크게 좌우하기 때문입니다. 일반적인 400 W LPBF 플랫폼에서 AlSi7Mg는 300~370 W의 레이저 출력으로 99.5% 이상의 밀도를 달성하며, 스캔 속도 1200~1500 mm/s, 해치 간격 0.10~0.17 mm, 층 두께 30~60 마이크론의 조건에서 약 40~65 J/mm³의 체적 에너지 밀도를 목표로 할 때 99.5% 이상의 밀도를 달성합니다. 빌드 플레이트를 150~200°C로 예열하면 열 구배와 잔류 응력을 줄일 수 있으며, 층 사이에서 스캔 벡터를 67도 회전시키면 방향성 기공을 최소화할 수 있습니다. 후처리는 응력 제거, 약 530~540°C의 용체화 처리, 급냉, 그리고 155~165°C에서 T6 등급이 될 때까지의 인위적 노화라는 전통적인 과정을 따릅니다. 구매자는 각 분말 배치에 화학 성분, 산소 함량, 입도 분포(PSD), 유동성 인증서가 함께 제공되는지 확인해야 합니다. 재사용 주기를 거치며 미세 입자 함량이 변동하거나 산소가 흡수되는 현상이 매개변수 불안정의 가장 흔한 숨겨진 원인이기 때문입니다.
AISi7Mg LPBF 분말이란 무엇이며, 산업용으로 사용했을 때의 장점은 무엇인가
AISi7Mg LPBF 분말 이 제품은 Al-Si-Mg 준유텍틱 주조 합금 계열의 적층 제조용 소재로, A357 및 EN AC-42000과 같은 등급과 화학적 성질이 동일하며, 레이저 분말 베드 융합(LPBF) 공정의 원료로 사용하기 위해 최적화되었습니다. 이 명칭은 간단히 알루미늄 기지, 약 7%의 실리콘, 그리고 석출 경화를 가능하게 하는 1% 미만의 마그네슘 첨가로 구성됩니다. AlSi10Mg가 양적 측면에서 범용 금속 3D 프린팅 시장을 주도하는 반면, AlSi7Mg는 프리미엄 구조용 분야의 틈새 시장을 차지하고 있습니다. 실리콘 함량이 낮아 열처리 후 더 높은 연성과 인성을 발휘하기 때문에, AM에 적용된 비행 안전이 중요한 주조품에 사용되는 기본 알루미늄 분말로 자리 잡고 있습니다.
~ 계열 내에서 알루미늄 합금 분말 적층 제조용으로 제공되는 AlSi7Mg는 인쇄성이 매우 뛰어난 AlSi10Mg와 6061, 7075와 같은 고강도 단조 파생 등급의 중간에 위치합니다. 6.5~7.5%에 달하는 이 합금의 실리콘 함량은 급속 냉각 시 단조 합금에서 흔히 발생하는 응고 균열을 억제하기에 충분히 높기 때문에, AlSi10Mg만큼이나 쉽게 적층 제조할 수 있습니다. 한편, 공융 비율이 낮아짐에 따라 매트릭스의 더 많은 부분이 연성 변형과 Mg₂Si 석출 강화에 활용될 수 있습니다.
산업용 사용자에게 제공되는 실질적인 이점은 다음과 같습니다:
- 넓은 공정 범위: 광범위한 레이저 출력 및 스캔 속도 조합에서 최대 밀도를 달성할 수 있어, 인증 절차와 다중 장비 생산을 간소화합니다.
- 뛰어난 연성과 피로 성능: T6 상태의 AlSi10Mg에 비해 6-12%의 연신율이 높고 취성이 향상되었다.
- 뛰어난 표면 마감 능력: 미세하고 균일한 용융 풀 덕분에 상부 표면의 실측 표면 거칠기는 Ra 6~12 마이크론으로 형성됩니다.
- 얇은 벽면 및 격자 구조 가공 능력: 용융 풀의 안정적인 거동 덕분에 벽 두께를 0.3~0.4 mm까지 줄일 수 있으며, 경량 구조물을 위한 미세한 격자 보를 구현할 수 있습니다.
- 확립된 유산 데이터: 수십 년에 걸친 A357 프리미엄 주조 데이터는 항공우주 프로그램의 인증 관련 논의를 수월하게 해줍니다.
이러한 특성 덕분에, 인쇄된 알루미늄 부품이 단순히 공간을 채우는 데 그치지 않고 구조적 하중을 지탱해야 할 때 AlSi7Mg는 표준 소재로 사용됩니다.
각 원소의 기능을 설명한 화학 조성표
LPBF 등급 AlSi7Mg의 화학 성분은 A357 주조품에 대한 주조 규격보다 더 엄격하게 관리됩니다. 특히 철(Fe) 함량은 주조 허용 한도보다 훨씬 낮게 유지되는데, 이는 철을 함유한 금속간 화합물이 얇은 인쇄 벽면을 취성화시키고 피로 균열의 씨앗이 되기 때문입니다.
AlSi7Mg(LPBF 등급)의 화학 조성
| 요소 | 민 (%) | 맥스 (%) | 역할 |
|---|---|---|---|
| 실리콘(Si) | 6.5 | 7.5 | 용융 범위를 낮추며, 균열 없이 응고되도록 하고 유동성을 보장합니다. |
| 마그네슘(Mg) | 0.45 | 0.70 | Mg2Si 침전물을 형성하며, T6 열처리 경화를 가능하게 한다 |
| 티타늄(Ti) | 0.08 | 0.25 | 입자 미세화제; 미세한 등축 결정 조직을 형성하도록 촉진함 |
| 철(Fe) | – | 0.15 | 불순물; 취성 있는 AlFeSi 판상 결정의 형성을 방지하기 위해 제한됨 |
| 구리(Cu) | – | 0.05 | 불순물; 내식성 유지를 위해 캡으로 덮음 |
| 망간(Mn) | – | 0.10 | 불순물 제어; 미량 수준의 Fe 상을 변형시킴 |
| 아연(Zn) | – | 0.07 | 재활용 원료에서 유래한 불순물 |
| 산소 (O, 분말) | – | 0.08 | 분무 공정을 통해 생성된 분말 간극; 연성과 피로 강도에 영향을 미침 |
| 알루미늄 (Al) | 잔액 | 잔액 | 기판 매트릭스; 저밀도 및 내식성 산화막 |
실리콘 합금의 가공 특성을 결정합니다. 약 7%에서 조성은 Al-Si 공융점 (12.6%)에 충분히 근접하여 좁은 응고 범위, 우수한 용융 유동성, 높은 고온 파단 저항성 등 응고상의 이점을 대부분 확보하는 동시에, 연성을 유지하기에 충분한 1차 알루미늄 덴드라이트를 미세구조 내에 보존합니다. 실리콘 함량을 6.5% 미만으로 낮추면 균열 발생 가능성이 높은 공정 범위가 현저히 넓어지므로, LPBF 등급에서는 6.5~7.5% 범위를 엄격히 준수해야 합니다.
마그네슘 은 강화 원소입니다. 용액 처리 과정에서 알루미늄 매트릭스에 용해되며, 인위적 노화 과정에서 미세한 Mg₂Si 상으로 침전되어, 출하 시 약 110 MPa였던 항복 강도를 T6 처리 시 240~270 MPa로 높입니다. 마그네슘은 또한 가공 과정에 가장 큰 영향을 받는 원소입니다. 높은 증기압으로 인해 용융 풀 표면에서 선택적으로 증발하므로, 적층 제조된 부품의 마그네슘 함량은 일반적으로 공급 분말보다 0.03~0.08% 낮으며, 이러한 편차는 인증 과정에서 반드시 고려되어야 합니다.
티타늄, 0.08-0.25%의 비율로 첨가된 이 물질은 Al3Ti 핵생성 부위를 통해 입자 미세화 작용을 하여, 균열 저항성과 기계적 특성의 등방성을 모두 향상시키는 미세한 등축립 구조를 형성하도록 촉진합니다.
철과 산소 이는 구매자가 모든 분석 증명서에서 꼼꼼히 살펴봐야 할 두 가지 수치입니다. 철 함량이 0.15%를 초과하면 바늘 모양의 베타-AlFeSi 상이 형성되어 연신율을 급격히 감소시키며, 분무 공정 및 분말 재사용 과정에서 표면 산화물로 유입된 산소는 피로 수명을 저하시키고 용융 풀의 스패터를 증가시킵니다. 고급 LPBF 등급은 철 함량을 0.10% 이하로, 산소 함량을 0.08 wt% 미만으로 유지합니다.
표준 시험 온도에서의 물리적 및 기계적 특성
AlSi7Mg의 물성 프로파일은 이 소재가 항공우주 분야에서 널리 사용되는 이유를 설명해 줍니다. AlSi10Mg에 근접한 강도를 가지면서도 연성이 훨씬 우수할 뿐만 아니라, 통합 열 관리에 유용한 열전도성을 갖추고 있기 때문입니다. 아래 수치는 LPBF 소재를 실온(20~25°C)에서 시험한 결과를 반영한 것입니다.
주요 속성
| 속성 | 가치 | 단위 |
|---|---|---|
| 밀도 | 2.68 | g/cm3 |
| 용융 범위 | 557-613 | °C |
| 열전도도 (T6) | 150-170 | W/m·K |
| 전기 전도성 | 35-40 | % IACS |
| 열팽창 계수 | 21.5-22.5 | 음/m*K |
| 탄성 계수 | 70-72 | GPa |
| 인장 강도 (T6) | 290-320 | MPa |
| 항복 강도 (T6) | 240-270 | MPa |
| 파단 신장률 (T6) | 6-12 | % |
| 경도 (T6) | 105-120 | HB |
| 피로 강도 (10^7 사이클, HIP + T6) | 110-130 | MPa |
그리고 2.68 g/cm³의 밀도 경량화의 근본적인 근거를 제시합니다. T6 조건에서 항복 강도가 250 MPa에 가까울 때, 비강도는 구조용 강철보다 3배나 높습니다. 이것이 바로 토폴로지 최적화된 AlSi7Mg 브래킷이 기계 가공 알루미늄에 비해 40~60%의 중량 감소를 달성하고, 강철에 비하면 그보다 훨씬 더 큰 감소를 보이는 이유입니다.
그리고 557~613℃의 용융 범위 이 공정에서는 공정 범위와 열처리 일정을 모두 정의합니다. 530~540°C에서 수행되는 용체화 처리는 고체선보다 불과 15~20°C 낮은 온도에서 이루어지므로, 용광로 온도의 균일성이 매우 중요합니다. 온도가 목표 온도를 초과할 경우, 공융 실리콘의 초기 용융이 발생할 위험이 있으며, 이는 둥근 형태의 Si 입자와 결정계면에서의 기공으로 관찰될 수 있습니다. 잘 제어된 LPBF 공정에서는 단계별 용체화 사이클을 사용하거나, 온도 편차가 ±3°C 이내로 엄격하게 제어된 용광로를 활용합니다.
기계적으로, 급속 응고로 인해 형성된 과포화 상태의 미세 기포 구조 덕분에 시공 직후 상태에서도 이미 380~430 MPa의 인장 강도를 나타내지만, 연신율은 3~6%에 불과하며 상당한 이방성을 보입니다. T6 열처리는 구조용 응용 분야에 필요한 연성, 인성 및 피로 저항성을 확보하기 위해 최고 강도를 약간 희생하며, 제작 방향 간에 물성을 균일화합니다. 피로가 중요한 부품의 경우, 열간 등방성 프레스(HIP) 약 500°C 및 100 MPa 조건에서 아르곤은 노화 처리 전에 내부 기공을 메워주며, 이로 인해 10^7 사이클에서 피로 수명이 일반적으로 두 배로 늘어납니다.
열전도율 150~170 W/m·K T6 상태에서의 성능은 확실한 차별화 요소입니다. 이 소재는 AlSi10Mg의 출하 시 값을 능가하며 6061의 성능에 근접하여, 냉각 기능이 통합된 항공전자 장비 섀시나 냉각 재킷이 내장된 모터 하우징과 같은 구조적·열적 기능을 겸비한 부품의 제작을 가능하게 합니다.
적층 제조 공정의 사양 및 등급
AlSi7Mg 분말은 공정별 사양에 맞춰 공급되며, LPBF 등급의 경우 형태 및 삽입 원소에 대해 가장 엄격한 관리가 이루어집니다.
사용 가능한 사양
| 매개변수 | 표준/값 |
|---|---|
| LPBF/SLM용 PSD | 15-53 um (D10 ~20, D50 ~34, D90 ~54) |
| 대체 LPBF 정밀 절단 | 10~45 um |
| DED용 PSD | 45-106 um |
| 구형성 | >= 92% |
| 홀 유량 | <= 60초/50g |
| 겉보기 밀도 | >= 1.30 g/cm³ |
| 탭 밀도 | >= 1.55 g/cm³ |
| 산소 함량 | <= 0.08 wt% (프리미엄 <= 0.05 wt%) |
| 수분 | <= 0.05 wt% |
| 화학 참고 자료 | A357 / EN AC-42000 규격, AM용으로 조여짐 |
| 포장 | 진공 밀봉 또는 아르곤 충전, 5~25kg |
그리고 15~53 마이크론 크기 분리 이는 LPBF 업계의 표준으로, 표준 리코터 블레이드 및 30~60 마이크론의 층 두께와 호환됩니다. 분포 형태는 공칭 범위만큼이나 중요합니다. 15미크론 미만의 미세 입자가 제한된(일반적으로 10 vol% 미만) 좁은 가우시안 분포는 예측 가능한 유동성을 보이며 더 높은 베드 밀도로 압축되어 용융 풀의 안정성을 직접적으로 향상시킵니다. 10~45미크론의 미세 분말은 리코터 동역학이 최적화된 기계에 적합하며, 외관 부품에 더 우수한 표면 마감을 제공하지만, 미세 알루미늄 분말은 산화에 더 민감하고 유동성이 더 제한적이기 때문에 취급 시 더 엄격한 관리가 필요합니다.
분말 재사용 이곳은 사양과 경제성이 조화를 이루는 지점입니다. LPBF 사용자들은 일반적으로 사용된 분말을 63~80 마이크론 크기로 체질하고, 사이클당 30~50%의 신규 소재로 교체합니다. 각 사이클마다 산소 함량이 소폭 증가하고, 위성 입자와 스패터가 제거됨에 따라 입도 분포(PSD)가 변화하므로, 분말을 무한한 소모품으로 취급하기보다는 각 로트별로 산소 함량과 D50 추세선을 체계적으로 추적해야 합니다. 알루미늄 적층 제조(AM) 원료에 대한 새로운 AMS 사양을 포함한 대부분의 품질 기준은, 사이클 수보다는 측정된 산소 함량과 유동 성능을 기준으로 캡 재사용을 규정하고 있습니다.
일괄 인증 여기에는 ISO 13320에 따른 레이저 회절 PSD, ICP-OES를 통한 전체 화학 성분 분석, 불활성 가스 용융법을 통한 산소/질소/수소 분석, ASTM B213에 따른 홀 유동 측정, 그리고 SEM 형태학적 이미징이 포함되어야 합니다. 항공우주 인증 프로그램의 경우, 공급업체는 추가로 분무 열 추적성을 제공해야 하며, 필요한 경우 실제 배치에서 추출한 쿠폰 시험 데이터를 제출해야 합니다. 이러한 문서는 모든 매개변수 인증 작업의 기초 자료가 되며, 한 배치에서 인증된 매개변수는 명백히 동등한 분말의 다른 배치로만 이전될 수 있기 때문입니다.
원료에서 구형 분말 형태에 이르는 제조 공정
AlSi7Mg LPBF 분말은 거의 전적으로 불활성 가스 분무법을 통해 생산되며, 이는 요구되는 구형도, 화학 조성 제어 및 미세 입자 분급을 경제적으로 결합할 수 있는 유일한 공정입니다.
이 과정은 다음과 같이 시작됩니다. 전하 준비: 1차 알루미늄 잉곳(순도 99.7%+), 결정질 실리콘, Al-Mg 및 Al-Ti 마스터 합금을 용융 과정에서 발생하는 마그네슘 손실을 보정하여 목표 화학 성분을 충족하도록 계량합니다. 철은 후속 공정에서 제거할 수 없으므로, 원료 투입 단계에서부터 철 함량을 낮게 유지하는 방식이 적용되며, 철은 원료에서 배제하는 것만이 유일한 방법입니다.
가스 분무법 (GA) 본 공정은 밀폐된 타워 내에서 이루어집니다. 원료는 불활성 덮개 가스 하에서 유도 용융 또는 저항 용융 방식으로 녹아 약 750~850°C까지 과열된 후, 내화 노즐을 통해 고속 아르곤 또는 질소 제트의 흐름 경로로 주입됩니다. 가스 흐름은 용융물을 작은 방울들로 분쇄하며, 이 방울들은 표면 장력에 의해 구형으로 변한 뒤 자유 낙하 중에 응고됩니다. 아르곤 분무 방식은 질소 혼입을 방지하고 일반적으로 위성 입자 함량을 더 낮게 유지할 수 있기 때문에 프리미엄 LPBF 등급에 선호됩니다. 반면, 질소 분무 방식은 가스 함량이 약간 더 높은 것이 허용되는 표준 등급의 경우 비용 면에서 이점을 제공합니다.
분류 분무된 상태의 광범위한 입도 분포를 상업용 규격으로 변환합니다. 다층 초음파 체질 공정을 통해 과대 입자를 제거하고, 사이클론 및 공기 분류기를 통해 유동성을 저해할 수 있는 15마이크론 미만의 미세 입자를 분리합니다. 알루미늄 분말의 경우, 이 단계에는 안전 요건도 수반됩니다. 미세한 알루미늄 분진은 가연성이 있으므로, 분류 라인은 폭발 방지 등급 장비를 갖춘 불활성 분위기 하에서 가동되며, 이는 본격적인 생산 업체와 소규모 업체를 구분 짓는 중요한 기준입니다.
품질 관리 및 포장 체인을 닫으세요:
- 각 혼합 로트에 대해 화학 성분, 산소, 입도 분포(PSD), 유량 및 형태를 측정하기 위한 대표 시료 채취.
- 92%의 구형도와 규격 범위 내의 위성 함량을 확인하기 위한 SEM 촬영.
- 알루미늄 분말의 표면 산화물은 습기를 흡수하는 성질이 있어 습한 공기에 노출될 경우 유동성과 인쇄성을 모두 저하시키므로, 건조제를 넣은 수분 차단 용기에 진공 밀봉하거나 아르곤 가스를 주입해야 합니다.
고급 구조용 용도의 경우, 일부 구매자는 다음과 같이 명시하기도 합니다. 플라즈마 기반 구형화 2차 공정으로, 가스 분무된 분말을 플라즈마 토치를 통과시켜 불규칙한 입자를 둥글게 만들고 잔여물을 태워 제거합니다. 이 공정은 비용이 추가되지만, 구형도를 97% 이상으로 높이고 유동성을 눈에 띄게 개선할 수 있습니다. 분무 및 분류 공정을 통합한 공급업체들, 특히 다음을 함께 운영하는 업체들을 포함하여 PREP 분말 제조 장비 입자가 더 굵은 특수 합금의 경우, 이러한 공정을 고객의 기계 플랫폼에 맞춰 조정하는 데 필요한 공정 깊이를 확보합니다.
산업별 적용 분야: 자동차, 전자, 항공
AlSi7Mg LPBF 부품은 구조적 무결성이 AlSi10Mg에 비해 이 합금이 갖는 소폭의 가격 차이를 정당화할 수 있는 분야에 주로 사용됩니다. 대표적인 용도는 아래와 공급업체의 애플리케이션 페이지로 이동합니다.
산업별 주요 적용 분야
| 산업 | 대표적인 부품 | 왜 AlSi7Mg LPBF인가 |
|---|---|---|
| 항공우주 및 항공 | 브래킷, 경첩, 덕트, 항공전자 장비 섀시 | 연성, 피로 수명, A357 기존 데이터 |
| 공간 | 위성 구조용 패널, 안테나 마운트 | 강성 대 중량 비율, 열적 안정성 |
| 자동차 및 모터스포츠 | 서스펜션 업라이트, 페달 박스, 냉각 매니폴드 | 충돌 관련 연성, 신속한 반복 계산 |
| 전자 제품 | 방열판 섀시, RF 인클로저, 콜드 플레이트 | 열전도율 150~170 W/m·K |
| 에너지 | 열교환기, 터빈 센서 하우징 | 내식성, 복잡한 내부 통로 |
| 산업용 로봇공학 | 엔드 이펙터, 경량 암 세그먼트 | 최소 이동 질량에서의 강성 |
항공 및 항공우주 이 분야의 핵심 산업입니다. AlSi7Mg는 300 MPa에 가까운 T6 강도와 6-12% 수준의 연신율, 그리고 A357 주조 전통을 입증한 기록을 갖추고 있어, 좌석 트랙 피팅, 항공전자 장비 랙, 환경 제어 덕트, 그리고 다중 부품 조립체를 통합한 브라켓 제품군 등 3D 프린팅된 2차 및 3차 구조물에 대한 기본 선택지로 자리 잡고 있습니다. 인증 기관들이 이 합금에 호의적인 반응을 보이는 이유는, 바로 이 합금의 단조 및 주조 거동 특성이 매우 철저하게 문서화되어 있어, 3D 프린팅 부품에 필요한 데이터 패키지의 분량을 줄일 수 있기 때문입니다.
우주 응용 분야 열 사이클 전반에 걸쳐 강성 대 중량 비율과 치수 안정성을 활용합니다. 아이소그리드(isogrid) 또는 격자(lattice) 코어를 갖춘 프린팅된 위성 패널, 광학 벤치 구조물, 안테나 피드 지지대는 이 합금의 낮은 열팽창 계수와 대형 얇은 벽면 형상에서 제작 공차를 엄격하게 유지할 수 있는 특성 덕분에 이점을 얻습니다.
자동차 및 모터스포츠 연성이라는 장점을 높이 평가해야 한다. 서스펜션과 구조적 노드에는 충격 하중과 피로 하중이 가해지는데, AlSi10Mg의 취성은 이러한 상황에서 단점으로 작용한다. AlSi7Mg로 제작된 업라이트, 롤 후프 페어링, 냉각 시스템 매니폴드는 포뮬러 스튜던트 대회부터 최상위급 레이싱에 이르기까지 널리 사용되며, 이러한 부품들은 소량 생산되는 고성능 도로용 차량에도 적용되고 있다.
전자 및 열 관리 열전도성을 활용합니다. 내부에 미세 채널이 형성된 인쇄형 냉각판, RF 필터 하우징, 그리고 하중을 지탱하면서 동시에 열을 방출해야 하는 섀시는 이 합금의 150~170 W/m*K(T6) 열전도성을 활용하며, 이는 가공 전 AlSi10Mg보다 약 20~30% 더 높은 수치입니다.
에너지 및 산업 사용자들은 최대 강도보다 내식성과 복잡한 내부 형상이 더 중요한 열교환기, 밸브 본체, 로봇 엔드 이펙터 등을 3D 프린팅으로 제작합니다. 이러한 모든 분야에서 이 합금의 유연한 공정 범위는 생산 경제성으로 직접 이어집니다. 즉, 첫 번째 인쇄 성공률이 높아지고, 매개변수 개발 시간이 단축되며, 기계와 현장 간 이전이 용이해집니다.
유사한 사용 사례 시나리오에 대한 경쟁 소재와의 비교
인쇄 가능한 알루미늄 합금을 선택할 때는 인쇄성, 강도, 연성, 전도성과 비용 간의 균형을 고려해야 합니다. 아래 표는 AlSi7Mg과 가장 흔히 사용되는 세 가지 대체 재료를 비교한 것입니다.
AlSi7Mg 대 다른 알루미늄 적층 제조 합금
| 속성 | AlSi7Mg | AlSi10Mg | Al 6061 | 스칼몰로이 |
|---|---|---|---|---|
| 주요 합금 원소 | Si 7%, Mg | Si 10%, Mg | Mg, Si, Cu | Mg, Sc, Zr |
| LPBF 인쇄 적합성 | 매우 좋음 | 우수 | 보통 (균열 발생 가능성이 높음) | Good |
| 인장 강도 (T6/노화 처리, MPa) | 290-320 | 320-340 | ~310 | 480-520 |
| 연신율 (T6, %) | 6-12 | 4-7 | 8-12 | 10-14 |
| 열전도율 (W/m·K) | 150-170 | 120-150 (T6) | ~167 | 130-150 |
| 내피로성 | 높음 | 보통 | 보통 | 매우 높음 |
| 유산/자격 정보 | 광범위한 (A357) | 광범위한 (AM) | 광범위한 (단조) | 성장 중 |
| 분말의 상대적 원가 | Medium | 낮음 | 낮음 | 매우 높음 |
AlSi10Mg 여전히 기본 볼륨으로 사용됩니다. 이 소재는 인쇄가 약간 더 용이하고 비용이 저렴하며, 실제 제작된 상태에서의 강도도 더 높습니다. 구매자들은 부품에 6% 이상의 연신율, 피로 성능, 또는 프리미엄 주조 등급의 파단 거동이 필요할 때 AlSi7Mg로 등급을 높이며, 이는 바로 구조용 및 안전 관련 부품의 특성에 정확히 부합합니다.
Al 6061 전도성과 용접 호환성 면에서는 단조 조립품과 경쟁할 수 있지만, 실리콘 함량이 낮아 프린팅이 훨씬 더 어렵기 때문에 더 엄격한 파라미터 제어가 필요하며, 첫 번째 패스 수율도 더 낮게 받아들여야 합니다. 6061 구조물에 용접해야 하는 부품의 경우 이 소재가 우위를 차지하지만, 독립형 프린팅 부품의 경우 AlSi7Mg가 생산성 측면에서 더 나은 선택입니다.
스칼몰로이 (Al-Mg-Sc)는 모든 기계적 특성(강도, 연성, 피로 강도, 내식성) 측면에서 AlSi7Mg보다 우수한 성능을 보이지만, 분말 가격이 수 배나 비싸고 스칸듐 공급에 제약이 있습니다. 따라서 이 소재는 성능 우위가 시스템 차원의 가치로 이어지는 부품, 즉 주로 항공우주 분야의 주 구조물이나 최상위급 모터스포츠 분야에 한정적으로 사용됩니다.
실무상의 원칙: 형상 중심의 부품에는 기본적으로 AlSi10Mg를, 하중을 지탱하는 구조용 부품에는 AlSi7Mg를, 용접이 포함된 조립체나 전도성이 중요한 조립체에는 6061을 사용하며, 성능 여유가 있는 경우에만 Scalmalloy를 사용해야 합니다.
우리 회사
상하이 트루어 기술 유한공사 중국에 본사를 둔 적층 제조 공급업체로, PREP 분말 제조 장비와 고품질 구형 금속 분말을 통합하여 공급합니다. 2009년에 설립된 이 회사는 다음 두 가지를 모두 제공하고 있습니다. 가스 분무법 (GA) 또한 니켈 합금, 티타늄 합금, 알루미늄 합금, 스테인리스강, 코발트 합금, 구리 합금, 고엔트로피 합금 및 특수 소재에 걸친 PREP 제조 역량을 보유하고 있습니다.
알루미늄 LPBF 원료의 경우, Truer는 AlSi7Mg, AlSi10Mg, AlSi12, 6061, 7075 및 관련 등급의 원료를 표준 15-53 마이크론 및 10-45 마이크론 규격으로 공급하며, 산소 함량이 엄격히 제한되는 구조용 응용 분야를 위해 아르곤 분무 처리된 프리미엄 옵션도 제공합니다. 모든 배치에는 화학 성분, 산소 및 삽입 원소 함량, 입도 분포(PSD), 홀 유동도, 겉밀도, 그리고 요청 시 SEM 형태학적 분석 결과를 포함한 분석 증명서가 동봉되어, 고객이 매개변수 적격성 평가에 필수적인 배치 간 일관성을 확보할 수 있도록 합니다.
또한 이 회사는 항공우주, 자동차, 전자, 의료 및 에너지 분야 고객을 대상으로 맞춤형 합금 개발, 소량 시제품 제작 및 양산 서비스를 제공합니다. 선도적인 연구 기관들과 공동으로 운영하는 금속 3D 프린팅 공동 혁신 센터는, 화학적 성분만큼이나 공정 범위가 중요한 합금에 대한 매개변수 개발 및 공정 이전 프로젝트를 지원합니다.
AISi7Mg LPBF 분말의 사양, 시료 제공 또는 아르곤 분무 방식의 프리미엄 등급에 대한 문의는, 팀에 문의하기 목표 PSD, 산소 한계치 및 연간 예상 물량을 함께 기재해 주십시오.
자주 묻는 질문
Q1: AISi7Mg LPBF 분말의 일반적인 입도 분포는 어떻게 됩니까? A: 표준 LPBF 입자 크기는 15~53 마이크론이며, D50 값은 약 33~36 마이크론입니다. 또한 표면 마감 품질을 높이기 위해 10~45 마이크론의 미세 입자도 제공됩니다. 45~106 마이크론의 더 굵은 입자 분획은 DED 공정에 사용됩니다.
Q2: AISi7Mg 분말은 SLM 및 EBM 시스템 모두에서 사용할 수 있습니까? A: AlSi7Mg는 SLM/LPBF 플랫폼에 최적화되어 있으며, 300~400 W의 레이저 출력으로 원활하게 적층됩니다. 알루미늄 합금의 경우 진공 상태에서 마그네슘이 증발하기 때문에 EBM 공법에서의 사용은 드물지만, DED 및 실험용 EBM 작업을 위해 입자가 다소 굵은 소재를 공급할 수 있습니다.
Q3: AISi7Mg 분말에는 어떤 인증서가 첨부되어 있나요? A: 표준 공급 품목에는 A357 규격 기준에 따른 전체 화학 성분 분석 결과, 산소·질소·수소 함량, 레이저 회절법을 통한 PSD, 홀 유량 및 겉밀도가 기재된 분석 증명서가 포함됩니다. 항공우주 인증 프로그램을 위해 SEM 형태 분석 보고서 및 배치 추적성 관련 문서도 제공됩니다.
Q4: AISi7Mg LPBF 분말을 주문할 때 최소 주문 수량(MOQ)은 얼마입니까? A: 매개변수 개발 및 장비 적격성 평가를 위해 5~10kg 분량의 시료를 제공해 드립니다. 생산 주문은 일반적으로 배치당 25~50kg부터 시작되며, 100kg 이상 주문 시 대량 구매 할인이 적용됩니다.
Q5: AISi7Mg 분말의 성분을 맞춤 제작할 수 있습니까? A: 네. 규격 범위 내에서 실리콘 및 마그네슘 함량을 조절할 수 있으며, 티타늄 입자 미세화제 함량도 조정할 수 있고, 요청 시 저철분 프리미엄 용융물도 제공 가능합니다. 맞춤형 조성의 경우 최소 분무 생산량이 필요합니다.
Q6: AISi7Mg 분말 주문의 일반적인 리드 타임은 얼마입니까? A: 표준 아르곤 또는 질소 원자화 제품은 대개 재고가 있거나 1~2주 이내에 공급 가능합니다. 맞춤형 조성 및 대량 주문의 경우, 원자화 일정과 인증 범위에 따라 일반적으로 3~6주가 소요됩니다.
