Typische AnwendungenGeeignet für Anwendungen im Schienenverkehr, in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Automobilindustrie.
Anwendbare Verfahren: SLM
| Physisch Eigenschaften | Partikelgrößenbereich/µm | Sphärizität | Scheinbare Dichte g/cm³ | Schüttdichte g/cm³ | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| D10 | D50 | D90 | ||||
| ≥15 | 30-45 | ≤70 | ≥0,9 | ≥1,3 | ≥1,5 | |
| Mechanisch Eigenschaften | Zugfestigkeit /MPa | Streckgrenze /MPa | Verlängerung /% | Flächenreduzierung /% | ||
| ≥ 520 | ≥ 480 | ≥ 12,0 | ≥ 20,0 | |||
2. Vorteile dieses AlMgErZr-Pulvers
Dieses Pulver bietet ein hervorragendes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis und eignet sich daher ideal für leichte Strukturbauteile. Die Zugabe von Erbium (Er) und Zirkonium (Zr) bewirkt eine exzellente Kornfeinung und Ausscheidungshärtung, was zu hohen Zug- und Streckgrenzen (≥ 520 MPa bzw. ≥ 480 MPa) bei gleichzeitig guter Duktilität (≥ 12 % Dehnung) führt. Seine hohe Sphärizität (≥ 0,9) gewährleistet ausgezeichnete Fließfähigkeit und Packungsdichte, die für eine gleichmäßige Pulververteilung in der additiven Fertigung entscheidend sind.
3. Anwendung in der additiven Fertigung
AlMgErZr-Aluminiumlegierungspulver ist speziell für das selektive Laserschmelzen optimiert (SLMDie speziell abgestimmte Partikelgrößenverteilung (um 30–45 µm) und die hohe Sphärizität ermöglichen die Herstellung dichter, fehlerfreier Schichten beim Drucken. Dies führt zu Bauteilen mit außergewöhnlicher mechanischer Festigkeit und Oberflächengüte, die die strengen Anforderungen an funktionale Endprodukte in der Luft- und Raumfahrt, im Schienenverkehr und in der Automobilindustrie erfüllen.
4. Was ist: AlMgErZr Aluminiumlegierungspulver
AlMgErZr Aluminiumlegierungspulver ist ein Hochleistungsfähiges, hochfestes und zähes Aluminiumlegierungspulver speziell für die additive Fertigung von Metallen entwickelt (wie z. B. SLMDurch die Einbringung der Seltenerdelemente Erbium (Er) und Zirkonium (Zr) in das traditionelle Aluminium-Magnesium (Al-Mg)-Legierungssystem erreicht es eine außergewöhnliche Festigkeit und gute Duktilität, was es zu einem idealen Strukturwerkstoff für die Luft- und Raumfahrt, den Leichtbau im Automobilbereich und andere fortschrittliche Anwendungsgebiete macht.
Grundlegende Informationen
| Artikel | Inhalt |
|---|---|
| Materialname | AlMgErZr Aluminiumlegierungspulver |
| Materialsystem | Al-Mg-Reihe + Seltenerd-Er,-Zr-Mikrolegierung |
| Materialart | Hochfeste und zähe Aluminiumlegierung aus Knet- und additiver Fertigung |
| Hauptanwendung | Metall-3D-Druck (SLM/DMLS), großflächige Leichtbauteile |
Kernmerkmale
Extrem hohe Festigkeit und gute Zähigkeit
Durch die Verstärkung mit Seltenerdelementen weisen die mit diesem Pulver gedruckten und wärmebehandelten Teile außergewöhnliche mechanische Eigenschaften auf:
- Zugfestigkeit: ≥ 520 MPa
- Streckgrenze: ≥ 500 MPa
- Verlängerung: ≥ 12%
Hervorragende Mikrostruktur und Bedruckbarkeit
- Getreideveredelung: Während des Druckprozesses können Er- und Zr-Elemente Primärphasen wie Al₃Zr bilden.
- Hohe Dichte: Erreicht eine Formdichte von über 99,9 % bei einer dichten, rissfreien inneren Struktur.
- Geringe Spritzbildung: Durch das optimierte Mischungsverhältnis werden Rauch, Staub und Spritzer während des Druckprozesses deutlich reduziert, wodurch ein größeres Verarbeitungsfenster entsteht.
Verstärkungsmechanismus
Die überlegene Leistungsfähigkeit der AlMgErZr-Legierung beruht auf dem Synergieeffekt mehrerer Verstärkungsmechanismen:
- Mischkristallverfestigung: Elemente wie Mg und Zr lösen sich in der Aluminiummatrix auf und erhöhen so die Festigkeit der Matrix.
- Verstärkung durch Kornfeinung: Die Al₃Er-Phase kann die Legierungskörner effektiv verfeinern und dadurch sowohl die Festigkeit als auch die Zähigkeit des Materials deutlich steigern.
Wichtigste Anwendungsgebiete
Aufgrund seiner Kombination aus geringem Gewicht und extrem hoher Festigkeit wird AlMgErZr-Pulver vor allem in Anwendungsbereichen mit hohen Anforderungen an die Betriebssicherheit eingesetzt:
- Luft- und Raumfahrt: Großflächige, leichte, tragende Strukturbauteile, Drohnenrahmen, Satellitenhalterungen.
- Automobilindustrie: Hochleistungsfähige Fahrwerkskomponenten, leichte Karosseriestrukturen, Rahmen für Batteriepacks von Fahrzeugen mit alternativen Antrieben.
- Schienenverkehr: Hochfeste, leichte Strukturbauteile für die Karosserie.
AlMgErZr vs. konventionelles AlSi10Mg
| Besonderheit | AlMgErZr (Hochfest & Zäh) | AlSi10Mg (Allgemeiner Guss) |
|---|---|---|
| Kernvorteil | Extrem hohe Festigkeit und Zähigkeit | Ausgezeichnete Fließfähigkeit und Heißrissbeständigkeit |
| Zugfestigkeit | ≥ 520 MPa | 300 – 460 MPa |
| Streckgrenze | ≥ 500 MPa | 200 – 350 MPa |
| Verlängerung | ≥ 12% | 4 – 12 % |
| Typische Anwendung | Tragende Kernbauteile, Komponenten für extreme Bedingungen | Komplexe dünnwandige Bauteile, Kühlkörper, allgemeine Strukturbauteile |
Zusammenfassung
AlMgErZr-Aluminiumlegierungspulver repräsentiert die Entwicklungsrichtung der neuen Generation von Aluminiumlegierungen für die additive Fertigung. Es überwindet die Schwächen herkömmlicher hochfester Aluminiumlegierungen im 3D-Druck – wie Rissanfälligkeit und unzureichende Festigkeit. Dank Seltenerd-Mikrolegierungstechnologie erreicht es eine optimale Kombination aus extrem hoher Streckgrenze (500 MPa) und guter Duktilität. Es ist die ideale Wahl für die Herstellung großflächiger, hochzuverlässiger und leichter tragender Strukturbauteile.
5. Anpassungsdienste von Forgecise
Forgecise Wir bieten umfassende Lösungen zur kundenspezifischen Anpassung von Aluminiumlegierungspulvern und decken dabei die gesamte Produktpalette von Standardqualitäten bis hin zu kundenspezifischen Rezepturen ab. Wir unterstützen gängige Qualitäten wie beispielsweise … AlSi10Mg, AlSi12, AlSi7Mg,AlMgErZr,
AlMnErZr, AlReWir können Zusammensetzung, Partikelgrößenverteilung und Sphärizität an Ihre Anwendungsanforderungen anpassen. Ob Kleinserien für Forschung und Entwicklung (ab 1 kg) oder Großaufträge für die Massenproduktion – wir garantieren höchste Reinheit, niedrigen Sauerstoffgehalt (≤ 300 ppm) und ausgezeichnete Fließfähigkeit unserer Pulver und erfüllen damit die Anforderungen verschiedenster Prozesse. SLM, MIM und LMDDie
