| Categoria | Parametro | Valore / Specifiche |
|---|---|---|
| Applicazioni tipiche | Casi d’uso | Scambiatori di calore, radiatori, strutture complesse a parete sottile, blocchi motore per autoveicoli, componenti aerospaziali che richiedono un’elevata conduttività termica. |
| Processi applicabili | Tecnologia | SLM (Fusione laser selettiva), EBM (Fusione a fascio di elettroni) |
| Composizione chimica (% in peso) | Al | Bal. |
| Si | 11.0 – 13.0 | |
| Fe | ≤ 0,55 | |
| Mn | ≤ 0,45 | |
| Mg | ≤ 0,10 (Tracce) | |
| Cu | ≤ 0,30 | |
| O | ≤ 0,08 | |
| Zn | ≤ 0,1 | |
| Ni | ≤ 0,05 | |
| Proprietà fisiche | Intervallo di dimensione delle particelle (D50) | 15 – 53 μm (o 20 – 63 μm) |
| Sfericità | ≥ 0,95 | |
| Densità apparente | ≥ 1,30 g/cm³ | |
| Densità di rubinetto | ≥ 1,60 g/cm³ | |
| Fluidità | ≤ 15 s/50 g (flussometro Hall) | |
| Proprietà meccaniche | Stato | Come costruito / Trattato termicamente (T6) |
| Resistenza alla trazione | ≥ 250 – 300 MPa | |
| Resistenza allo snervamento | ≥ 150 – 180 MPa | |
| Allungamento | ≥ 8,0 – 12,0 % | |
| Conduttività termica | ~ 140 – 160 W/(m·K) |
A cosa serve la polvere di lega di alluminio AlSi12? SLM Stampa 3D?
Polvere di lega di alluminio AlSi12 è un materiale in lega di alluminio-silicio ad alto contenuto di silicio, specificamente progettato per SLM (Fusione laser selettiva) Tecnologia di stampa 3D.
In termini semplici, è riconosciuto nel settore come il “Esperto in fusione e conducibilità termica.” Grazie al suo contenuto di silicio pari a circa il 12% (che lo rende una lega eutettica o quasi eutettica), offre un’eccellente fluidità e resistenza alla fessurazione a caldo durante la stampa 3D. È particolarmente adatto alla produzione di componenti di precisione che richiedono una buona conduttività termica, un’elevata resistenza all’usura e strutture complesse a parete sottile.
Ecco una ripartizione dettagliata del materiale, il suo confronto prestazionale con AlSi10Mg, SLM Considerazioni sulla stampa e parametri di base del materiale AlSi10Mg.
Composizione e caratteristiche del nucleo
AlSi12 appartiene alla Al-Si (Alluminio-Silicio) sistema di leghe binarie.
- Contenuto di silicio (Si) ~12%: Questo elevato rapporto di silicio lo pone in uno stato “eutettico”. Rispetto all’AlSi10Mg, presenta un punto di fusione inferiore e un’eccellente fluidità allo stato fuso. Ha un basso tasso di contrazione durante la fusione laser e la solidificazione, il che riduce al minimo le cricche termiche, rendendolo ideale per la stampa di componenti estremamente complessi o a parete sottile.
- Conduttività termica e resistenza all’usura: L’elevato contenuto di silicio conferisce all’AlSi12 un’eccezionale conduttività termica e un basso coefficiente di dilatazione termica. Inoltre, le particelle di silicio migliorano significativamente la resistenza all’usura del materiale.
Confronto delle prestazioni: AlSi12 vs. AlSi10Mg
Nel campo di SLM Nella stampa 3D, AlSi12 e AlSi10Mg presentano ciascuno i propri punti di forza. La tabella seguente illustra chiaramente le differenze tra i due:
| Dimensione caratteristica | AlSi12(Esperto in elevata conduttività termica e resistenza alle crepe) | AlSi10Mg(Resistenza complessiva / Standard di settore) |
|---|---|---|
| Contenuto di silicio (Si) | ~12% (Eutettico) | ~10% (quasi eutettico) |
| Vantaggio fondamentale | Eccellente fluidità e resistenza alle fessurazioni a caldo | Maggiore resistenza e tenacità complessive |
| Conduttività termica | Eccellente (elevata conduttività termica) | Bene |
| Resistenza alla trazione | Relativamente inferiore (circa 280-460 MPa) | Più elevato (circa 330-480 MPa) |
| Allungamento a rottura | Inferiore (in genere 3%-8%) | Moderato (in genere 3%-10%) |
| Applicazioni tipiche | Dissipatori di calore, scambiatori di calore, componenti complessi a parete sottile, stampi | Staffe strutturali, fusoliere per droni, componenti del telaio automobilistico |
SLM Considerazioni sulla stampa e parametri chiave
Quando si utilizza AlSi12 per SLM Nella stampa, è necessario prestare particolare attenzione ai seguenti limiti di processo e regole di progettazione per ottenere pezzi densi e privi di difetti:
1. Parametri di stampa principali
- Dimensione delle particelle di polvere: In genere utilizza una distribuzione delle dimensioni delle particelle di 15-53 μm O 15-45 μm per garantire un’eccellente spargibilità della polvere, fluidità e densità di impaccamento.
- Spessore dello strato: Lo spessore comune dello strato di polvere è 30 μm (perseguendo un’elevata precisione e qualità superficiale).
- Potenza del laser e velocità di scansione: AlSi12 ha un assorbimento laser inferiore e un punto di fusione inferiore. L’intervallo di velocità di scansione ottimale è tipicamente compreso tra 150-300 mm/s. Una potenza eccessiva o una velocità di scansione lenta possono causare una pozza di fusione troppo grande e superfici ruvide, mentre una potenza insufficiente può portare a difetti di mancata fusione.
2. Questioni cruciali di progettazione e processo
- Spessore minimo della parete: Sebbene AlSi12 abbia una buona resistenza alle crepe, per prevenire la deformazione della stampa, si raccomanda che lo spessore della parete per le piccole parti sia ≥ 0,3 mm, E ≥ 0,5 mm per parti di medie e grandi dimensioni.
- Sporgenti e supporti: Durante la stampa, le strutture sporgenti con un angolo meno di 45° Sul piano orizzontale devono essere aggiunti dei supporti; altrimenti, la forza di gravità provocherà il crollo.
- Protezione dall’umidità in polvere: La polvere di alluminio è altamente sensibile all’umidità. La polvere umida può causare la formazione di pori durante la stampa. La polvere AlSi12 originale è confezionata sottovuoto e deve essere utilizzata il prima possibile dopo l’apertura.
- Post-elaborazione: Dopo la stampa, è generalmente necessario un trattamento termico (come la ricottura di distensione) per eliminare le tensioni interne e migliorare la stabilità dimensionale del pezzo.
Tabella dei parametri del materiale base AlSi10Mg
Riassumendo i contenuti precedenti, ecco i parametri di base delle proprietà fisiche e meccaniche della polvere di lega di alluminio “standard di settore”, AlSi10Mg, a titolo di riferimento per la selezione del materiale:
| Categoria di prestazione | Indicatore chiave | Intervallo tipico dei parametri |
|---|---|---|
| Proprietà fisiche | Densità | 2,67 – 2,70 g/cm³ |
| Intervallo del punto di fusione | Circa 570 – 585 ℃ | |
| Conduttività termica | 100 – 140 W/(m·K) | |
| Proprietà meccaniche | Resistenza alla trazione (trattamento termico) | 330 – 460 MPa |
| Resistenza allo snervamento (trattamento termico) | 230 – 350 MPa | |
| Allungamento | 5% – 10% |
Riepilogo:
Se hai bisogno di un componente in lega di alluminio che dia priorità massima conduttività termica, elevata resistenza all’usura o struttura estremamente complessa e a pareti sottili (che richiede un’eccellente resistenza alle crepe), Poi AlSi12 è una scelta migliore rispetto ad AlSi10Mg. Tuttavia, se stai cercando maggiore resistenza strutturale e migliore tenacità complessiva, AlSi10Mg Rimane l’opzione più conveniente e attualmente più diffusa.
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