| カテゴリ | パラメータ | 価格／仕様 |
|---|---|---|
| 代表的な用途 | ユースケース | 熱交換器、ラジエーター、薄肉複雑構造物、自動車用エンジンブロック、高い熱伝導率を必要とする航空宇宙部品。 |
| 適用可能なプロセス | テクノロジー | SLM （選択的レーザー溶融）、EBM（電子ビーム溶融） |
| 化学組成（重量％） | アル | バル。 |
| Si | 11.0 – 13.0 | |
| 鉄 | ≤ 0.55 | |
| マンガン | ≤ 0.45 | |
| マグネシウム | ≤ 0.10（微量） | |
| 銅 | ≤ 0.30 | |
| O | ≤ 0.08 | |
| 亜鉛 | ≤ 0.1 | |
| ニ | ≤ 0.05 | |
| 物理的性質 | 粒子径範囲（D50） | 15～53μm（または20～63μm） |
| 球形度 | ≥ 0.95 | |
| 見かけ密度 | ≥ 1.30 g/cm³ | |
| タップ密度 | ≥ 1.60 g/cm³ | |
| 流動性 | ≤ 15秒/50g（ホール流量計） | |
| 機械的特性 | 状態 | 完成品／熱処理済み（T6） |
| 抗張力 | ≥ 250 – 300 MPa | |
| 降伏強度 | ≥ 150 – 180 MPa | |
| 伸長 | 8.0～12.0％以上 | |
| 熱伝導率 | 約140～160 W/(m·K) |
AlSi12アルミニウム合金粉末は何に使用されますか？ SLM 3Dプリンティング？
AlSi12アルミニウム合金粉末 は、シリコン含有量の高いアルミニウム-シリコン合金材料で、特に以下の用途向けに設計されています。 SLM （選択的レーザー溶融） 3Dプリンティング技術。
簡単に言うと、業界では 「鋳造と熱伝導の専門家。」 シリコン含有量が約12%（共晶合金または準共晶合金）であるため、3Dプリント時の流動性と耐熱割れ性に優れています。そのため、高い熱伝導性、優れた耐摩耗性、複雑な薄肉構造が求められる精密部品の製造に最適です。
以下に、材料の詳細な内訳と、AlSi10Mgとの性能比較を示します。 SLM 印刷に関する考慮事項、およびAlSi10Mgの基本的な材料パラメータ。
コア構成と特性
AlSi12は Al-Si（アルミニウム-シリコン） 二元合金系。
- シリコン（Si）含有量：約12％ この高いシリコン比率により、「共晶」状態となります。AlSi10Mgと比較して融点が低く、溶融状態での流動性に優れています。レーザー溶融および凝固時の収縮率が低いため、熱割れが最小限に抑えられ、非常に複雑な形状や薄肉部品の造形に最適です。
- 熱伝導率と耐摩耗性： 高シリコン含有量により、AlSi12は優れた熱伝導性と低い熱膨張係数を示します。さらに、シリコン粒子は材料の耐摩耗性を大幅に向上させます。
性能比較：AlSi12 vs. AlSi10Mg
の分野で SLM 3Dプリンティング、AlSi12、AlSi10Mgはそれぞれ独自の強みを持っています。以下の表は、両者の違いを明確に示しています。
| 特徴寸法 | AlSi12（高熱伝導性／耐亀裂性専門家） | AlSi10Mg（総合的な強さ／業界標準） |
|---|---|---|
| シリコン（Si）含有量 | 約12％（共晶） | 約10％（共晶点近傍） |
| コアアドバンテージ | 優れた流動性と耐熱割れ性 | 総合的な強度と靭性の向上 |
| 熱伝導率 | 非常に優れている（熱伝導率が高い） | 良い |
| 抗張力 | 比較的低い（約280～460MPa） | より高い（約330～480MPa） |
| 破断伸度 | 低い（通常3％～8％） | 中程度（通常3%～10%） |
| 代表的な用途 | ヒートシンク、熱交換器、複雑な薄肉部品、金型 | 構造ブラケット、ドローンの胴体、自動車のシャーシ部品 |
SLM 印刷に関する考慮事項と主要パラメータ
AlSi12を使用する場合 SLM 印刷においては、高密度で欠陥のない部品を得るために、以下の工程上の制約と設計規則に特に注意を払う必要があります。
1. 主要印刷パラメータ
- 粉末の粒径： 一般的には、粒子サイズ分布を使用します。 15～53μm または 15～45μm 優れた粉体散布流動性と充填密度を確保するため。
- 層の厚さ： 一般的な粉末層の厚さは 30μm （高精度と表面品質の追求）
- レーザー出力とスキャン速度： AlSi12はレーザー吸収率が低く、融点も低い。最適なスキャン速度範囲は通常 150～300 mm/秒. 出力が高すぎたり、スキャン速度が遅すぎたりすると、溶融池が大きくなりすぎて表面が粗くなる可能性があり、一方、出力が低すぎると、溶融不良などの欠陥が生じる可能性があります。
2. 重要な設計およびプロセス上の問題
- 最小壁厚： AlSi12は耐クラック性に優れていますが、印刷変形を防ぐために、小型部品の壁厚は ≥ 0.3mm、 そして ≥ 0.5mm 中型から大型部品向け。
- 張り出し部と支柱： 印刷中、角度のあるオーバーハング構造 45度未満 水平面に対しては、支柱を追加する必要がある。そうしないと、重力によって崩壊する。
- 粉末の湿気対策： アルミニウム粉末は湿気に非常に弱い性質があります。湿った粉末は印刷時に気泡を発生させます。純正のAlSi12粉末は真空密封包装で提供されており、開封後はできるだけ早く使用してください。
- 後処理: 印刷後、内部応力を除去し、部品の寸法安定性を向上させるために、通常は熱処理（応力除去焼鈍など）が必要となる。
AlSi10Mg基本材料パラメータ表
これまでの内容をまとめると、材料選定の際の参考として、「業界標準」のアルミニウム合金粉末であるAlSi10Mgの基本的な物理的および機械的特性パラメータを以下に示します。
| パフォーマンスカテゴリー | 主要指標 | 標準的なパラメータ範囲 |
|---|---|---|
| 物理的性質 | 密度 | 2.67～2.70 g/cm³ |
| 融点範囲 | 約570～585℃ | |
| 熱伝導率 | 100～140 W/(m・K) | |
| 機械的特性 | 引張強度（熱処理後） | 330～460MPa |
| 降伏強度（熱処理後） | 230～350MPa | |
| 伸長 | 5%～10% |
まとめ：
アルミニウム合金部品で、 極めて高い熱伝導率、高い耐摩耗性、または極めて複雑で薄肉の構造（優れた耐亀裂性が求められる）を有する。、 それから AlSi12 AlSi10Mgよりも良い選択肢です。ただし、もしあなたが より高い構造強度と優れた総合靭性、 AlSi10Mg 現在でも最も費用対効果が高く、広く利用されている選択肢である。
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AlMnErZr、AlReまた、用途要件に応じて組成、粒度分布、球形度を調整できます。研究開発用の小ロットサンプル（1kgから）から大量生産用のトン単位の注文まで、当社の粉末は高純度、低酸素含有量（≤300 ppm）、優れた流動性を備え、さまざまなプロセスの要件を満たします。 SLM、MIM、およびLMD。
