Düşük yoğunluk, yüksek özgül mukavemet ve iyi korozyon direnci avantajlarıyla alüminyum alaşımlı tozlar, özellikle hafiflik ihtiyacı nedeniyle, havacılık, makine ve inşaat sektöründe, özellikle de havacılık sektöründe önemli bir malzeme haline gelmiştir.
Alüminyum Alaşımlı Tozlar: ALSi10Mg
AlSi10Mg alaşımlı toz, yaygın olarak kullanılan bir malzemedir 3D baskı, iyi akışkanlık, iyi gaz geçirmezliği, düşük büzülme avantajlarına sahiptir ve iyi döküm özelliklerine sahiptir.
Al-Si alaşımı, yaygın olarak kullanılan bir döküm alüminyum alaşımıdır, alaşımdaki Si içeriğine göre, Al-Si serisi alaşımlar ötektik silisyum alüminyum alaşımı, peri-ötektik silisyum alüminyum alaşımı ve alt ötektik silisyum alüminyum alaşımına ayrılabilir. Al-Si alaşımında, ana alaşım elementi olarak Si, alaşımın korozyon direncini iyileştirebilir, Al-Si alaşımları iyi korozyon direncine, orta işlenebilirliğe, orta mukavemete ve sertliğe sahiptir, ancak düşük plastisiteye sahiptir.
AlSi10Mg, iyi akışkanlığa, iyi gaz geçirmezliğe, düşük büzülmeye, düşük termal çatlama eğilimine, iyi döküm özelliklerine sahiptir ve döküm alüminyum alaşımları için en yaygın kullanılan alaşımlardan biridir.
SLM, titanyum alaşımı, paslanmaz çelik, nikel bazlı yüksek sıcaklık alaşımı ve diğer metal toz malzemelerinin SLM teknolojisinin uygulaması hakkında daha olgun olduğu, diğer metallere kıyasla alüminyum alaşımlı tozun şekillendirilmesi daha zor olduğu için SLM teknolojisinin uygulanmasında önemli zorluklar olan bir katmanlı imalat teknolojisidir.
Alüminyum alaşımlı tozlar hafiftir ve zayıf akışkanlığa sahiptir, bu nedenle SLM teknolojisi uygulamasında tozun yayılmasında bir sorun vardır. Aynı zamanda, alüminyum alaşımlı tozlar lazeri yüksek oranda yansıtır ve yüksek bir termal iletkenliğe sahiptir, bu nedenle işleme sırasında daha yüksek lazer enerjisi gerekir. Lazer, alüminyum alaşım yüzeyine uygulandığında buharlaşmaya ve oksidasyona eğilimlidir ve SLM şekillendirme sırasında küreselleşmeye eğilimlidir, bu da zayıf şekillendirme kalitesiyle sonuçlanır.
AlSi10Mg alüminyum alaşımı, nispeten küçük bir katılaşma aralığına ve diğer alüminyum alaşımlarından daha iyi akışkanlığa sahip bir alt ötektik döküm alüminyum alaşımıdır. Yüksek Si içeriği nedeniyle, lazer ışığının emilimini iyileştirebilir ve şekillendirmesini nispeten kolay hale getirebilir, bu nedenle SLM teknolojisi alanında AlSi10Mg'nin geliştirilmesi, diğer alüminyum alaşımlı tozların geliştirilmesine kıyasla daha olgundur.
SLM teknolojisi kullanılarak AlSi10Mg'nin üretimi, lazer imalatının hızlı soğuması nedeniyle oluşan mikro yapı iyileştirmesi ve eriyik havuzu kaynaklı ince yapı nedeniyle mukavemetini ve tokluğunu artırmak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Özelliklerin kombinasyonu gibi daha fazla araştırmalar, işlem koşullarının mikro yapıyı ve ince görünümü nasıl kontrol ettiğinin ve buna karşılık, özellikle kırılma tokluğu olmak üzere mekanik özelliklerin nasıl kontrol edildiğinin ayrıntılı bir çalışmasını gerektirir.
Seçici lazer eritme (SLM) yeni bir lazer hızlı şekillendirme prosesi türü olduğundan. SLM prosesinin tek parça, küçük partili havacılık alüminyum alaşımlı ürünleri şekillendirmek için uygulanması, malzeme kullanımını iyileştirme, karmaşık yapı imalatı elde etme ve imalat döngü süresini kısaltma açısından geleneksel proseslere göre avantajlara sahiptir. Ancak, mükemmel performansa sahip SLM parçaları elde etmek için yüksek performanslı alüminyum alaşımlı toz malzemelerin hazırlanması ana zorluklardan biridir. Bu nedenle, AlSi10Mg tozunun hazırlanmasıyla ilgili olarak, şu anda, alüminyum alaşımlı toz malzemeler için kullanılan ana yöntemler, inert gaz atomizasyonu (AA yöntemi) ve potasız elektrot indüksiyonlu ergitme gaz atomizasyonudur (EIGA yöntemi), bunların düşük küresellik, zayıf akışkanlık (-325 mesh toz temel olarak akışkanlığa sahip değildir) ve düşük gevşek paketleme yoğunluğu gibi eksiklikleri vardır. HAZIRLIK yöntem, yüksek küreselliğe, iyi akışkanlığa ve yoğun malzemenin 'ına kadar gevşek paketleme yoğunluğuna sahip tozlar üretir, bu da aerosolize tozların teknik darboğazını etkili bir şekilde çözebilir.
Bunlar, şekillendirme için SLM teknolojisinde bir alüminyum alaşımı olarak AlSi10Mg tozu hakkında bazı notlardır. Alüminyum alaşımlı tozun en ideal şekillendirme kalitesini nasıl elde edebileceği konusunda toz yapımı ve deneyler üzerine daha fazla araştırmaya da ihtiyaç vardır.
