개요
AlSi12 분말 은 약 12% 실리콘을 함유한 알루미늄 합금 분말입니다. 일반적으로 금속 부품을 생산하기 위한 선택적 레이저 용융(SLM) 및 전자빔 용융(EBM)과 같은 적층 제조 공정에서 분말 공급 원료로 사용됩니다.
AlSi12 분말의 몇 가지 주요 특성 및 특징:
- 실리콘 함량이 11-13%인 알루미늄 합금
- 파우더 베드 융합에 이상적인 유동성 구형 분말
- 높은 유동성으로 파우더가 부드럽게 퍼짐
- 우수한 열 전도성
- 낮은 열팽창 계수
- 프린트된 부품의 높은 제작 속도와 낮은 다공성
- 뛰어난 내식성
- 높은 중량 대비 강도 비율
- 항공우주, 자동차 및 산업 애플리케이션에 널리 사용됨
AlSi12 분말 유형
| 유형 | 설명 | 특성 |
|---|---|---|
| 가스 분무 | 불활성 가스 분무 공정으로 제작 | 구형, 우수한 유동성, 최적화된 입자 크기 분포 |
| 플라즈마 원자화 | 플라즈마 원자화 공정으로 제작 | 분무 가스보다 더 구형이고 표면이 매끄러우며 유동성이 우수합니다. |
| 재활용 | 이전 인쇄물에서 재사용한 파우더 | 불규칙한 모양, 위성 입자, 오염 물질 |
| 혼합 | 버진 파우더와 재사용 파우더의 혼합물 | 제어된 입자 크기 분포 |
AlSi12 분말 특성
| 매개변수 | 일반 값 |
|---|---|
| 실리콘 콘텐츠 | 11-13 wt% |
| 파티클 모양 | 구형 |
| 입자 크기 | 15-45 μm |
| 겉보기 밀도 | 1.8-2.5g/cc |
| 탭 밀도 | 2.2-3.0g/cc |
| 유동성 | 우수 |
| 잔류 산소 함량 | <0.2 wt% |
| 잔류 질소 함량 | <0.04 wt% |
AlSi12 분말 응용 분야
| 산업 | 용도 |
|---|---|
| 항공우주 | 엔진 구성품, 구조 부품, 브래킷 |
| 자동차 | 피스톤, 커넥팅 로드, 터보차저 |
| 산업 | 열교환기, 툴링, 고정 장치 |
| 의료 | 정형외과 임플란트, 보철물 |
| 방어 | 경량 갑옷, 도관 |
AlSi12 분말 선택 방법
적층 제조를 위해 AlSi12 분말을 선택할 때는 몇 가지 요소를 고려해야 합니다:
파우더 유형
- 버진 가스 분무 및 플라즈마 분무 분말은 최적의 특성을 제공합니다.
- 재활용 및 혼합 분말이 더 경제적입니다.
- 플라즈마 분무 분말은 우수한 특성이 요구되는 중요한 응용 분야에 선호됩니다.
입자 크기 범위
- 일반적인 범위는 15-45 μm입니다.
- 크기 분포는 포장 밀도, 다공성, 표면 마감에 영향을 미칩니다.
- 10μm 이하의 미세한 입자는 먼지 문제를 일으킬 수 있습니다.
- 45μm 이상의 거친 입자는 해상도를 감소시킵니다.
겉보기 밀도
- 2.0g/cc 이상의 높은 밀도로 파우더 베드 밀도 향상
- 1.5g/cc 미만의 낮은 밀도는 파우더 퍼짐 문제를 유발합니다.
흐름 특성
- 홀 유량계 사용 시 18~23초/50g의 유량 선호
- 유동성이 낮으면 균일한 분말 확산이 방해될 수 있습니다.
구성
- 알루미늄 함량 85wt% 이상
- 강수량 경화용 실리콘 11-13 wt%
- 기계적 특성에 중요한 낮은 산소 및 질소 함량
제조업체 평판
- 신뢰할 수 있는 유명 제조업체의 파우더 공급
- 엄격한 품질 관리 및 배치 간 일관성 보장
AlSi12 파우더 구입처
AlSi12 분말은 다음 주요 공급업체에서 구입할 수 있습니다:
분말 제조업체
| 회사 | 설명 |
|---|---|
| AP&C | 티타늄, 알루미늄 및 니켈 합금의 선도적 생산업체 |
| 목수 첨가제 | 가스 분무형 AlSi12 분말 제공 |
| ECKA 과립 | 독일에 본사를 둔 글로벌 금속 분말 공급업체 |
| 에라스틸 | 구형 기체 원자화 AlSi12 생산업체 |
| LPW 기술 | 맞춤형 알루미늄 합금 분말 공급 |
| 프렉스에어 | 가스 및 플라즈마 분무, 광범위한 합금 제품군 |
| 샌드빅 오스프리 | AlSi12를 포함한 글로벌 파우더 공급업체 |
분말 유통업체
| 회사 | 위치 |
|---|---|
| 3DXtech | 미국 미시간주 그랜드 래피즈 |
| 고급 분말 및 코팅 | 퀘벡, 캐나다 |
| CNPC 파우더 그룹 | 상하이, 중국 |
| 회가나스 | 스웨덴 |
| LPW 기술 | 체셔, 영국 |
| 소재 기술 혁신 | 싱가포르 |
| 시그마 알드리치 | 글로벌 위치 |
AlSi12 분말 가격
| 파우더 유형 | 가격 범위 |
|---|---|
| 분무형 버진 가스 | $60-100 kg당 |
| 버진 플라즈마 원자화 | $80-150kg당 |
| 재활용 | $30-60 kg당 |
| 혼합 | $40-80 kg당 |
가격은 주문량, 위치, 제조업체, 유통업체를 통한 구매 또는 직접 구매 여부에 따라 달라집니다. 플라즈마 분무 분말은 가스 분무 분말보다 가격이 더 높습니다.
AlSi12 분말 공급 원료 설치 및 작동 방법
적층 제조에 AlSi12 분말 공급 원료를 사용하려면 적절한 보관, 취급, 로딩 및 체질이 필요합니다:
파우더 보관
- 개봉하지 않은 용기는 건조하고 서늘한 곳에 보관하세요.
- 굳어짐을 유발할 수 있는 온도 변화와 습기를 피하세요.
- 밀폐 용기를 사용하여 산소 노출을 제한하세요.
- 원래 포장 또는 불활성 가스가 제거된 용기 사용
분말 처리
- 니트릴 장갑을 착용하여 피부 접촉 및 오염을 방지하세요.
- 파우더를 천천히 부어 먼지 발생을 최소화합니다.
- 정전기 방지 도구와 진공 흡인기를 사용하여 유출물 제거
머신 로딩
- 파우더 베드의 수평을 맞추고 리코터 메커니즘을 사용하여 고르게 펴줍니다.
- 스프레더 속도, 칼날 간격, 파우더 층 두께를 조절하세요.
- 일관된 용융 풀을 위한 균일한 증착 보장
분말 체질
- 인쇄물 사이에 분말을 체로 쳐서 덩어리를 부수세요.
- 효과적인 체질을 위해 약 40μm의 메쉬 크기 사용
- 체질된 분말은 체질되지 않은 양과 분리하여 수집합니다.
환경 제어
- 주변 온도 15-25°C 및 습도 20-50% 유지
- 불활성 가스 퍼지 시스템을 사용하여 산화 방지
- 오염 제어 및 환기 시스템 설치
안전 장비
- 적절한 호흡기, 방진 마스크, 보호복 사용
- 2파운드가 넘는 분말은 접지 장비가 필요할 수 있습니다.
- 산업안전보건법 및 SDS의 모든 안전 취급 절차를 준수하세요.
AlSi12 인쇄 매개변수
최적화된 프린트 파라미터는 고품질 AlSi12 부품에 매우 중요합니다:
레이저 파우더 베드 융합 파라미터
| 매개변수 | 일반 값 |
|---|---|
| 레이어 두께 | 20-50 μm |
| 해치 간격 | 100-150 μm |
| 스캔 속도 | 700-1100 mm/s |
| 레이저 파워 | 190-350 W |
| 빔 직경 | 50-100 μm |
| 파우더 베드 온도 | 100-220°C |
전자빔 용융 파라미터
| 매개변수 | 일반 값 |
|---|---|
| 레이어 두께 | 50-100 μm |
| 라인 오프셋 | >50 μm |
| 스캔 속도 | 1000-3000 mm/s |
| 빔 파워 | 3~7kW |
| 빔 크기 | 100-300 μm |
| 파우더 베드 온도 | 650-1100°C |
주요 인쇄 지침
- 파우더 베드 전체에 걸쳐 일정한 온도 유지
- 더 나은 분말 소결을 위해 더 높은 온도 사용
- 볼링, 다공성, 균열을 방지하기 위한 파라미터 조정
- 스캔 패턴 및 지원 구조 최적화
- 부품 크기 및 형상에 따라 매개변수 크기 조정
AlSi12 포스트 프로세싱
AlSi12 인쇄 부품의 일반적인 후처리 방법은 다음과 같습니다:
- 파우더 제거 - 칫솔질, 압축 공기 또는 진동을 사용하여 가루를 제거합니다.
- 스트레스 해소 - 300°C에서 2시간 동안 열처리하여 잔류 응력 완화
- 열간 등방성 프레스 - 고온과 고압을 가해 내부 공극과 다공성을 막습니다.
- 표면 가공 - 표면 마감 및 공차 개선을 위한 CNC 밀링, 터닝, 드릴링
- 랩핑 및 연마 - 연마제 및 연마제를 사용하여 표면을 매끄럽게 만들기
- 도금 - 니켈 또는 구리와 같은 금속 코팅을 적용하여 심미성과 전도성을 향상시킵니다.
- 페인팅 및 코팅 - 색상 및 부식 방지를 위해 염료 침투제, 프라이머, 페인트 사용
적층 제조된 AlSi12 부품의 기능적 성능을 개선하려면 적절한 후처리가 필수적입니다. 사용되는 방법은 애플리케이션 요구 사항, 비용, 리드 타임 및 원하는 특성에 따라 달라집니다.
AlSi12 머티리얼 속성
AlSi12는 다음과 같은 기계적, 물리적, 화학적 특성을 보여줍니다:
기계적 특성
| 속성 | 인쇄된 대로 | 단조 AlSi12 |
|---|---|---|
| 밀도 | 2.66-2.72g/cc | 2.66-2.68g/cc |
| 경도 | 110-150 HB | 85-105 HB |
| 인장 강도 | 400-480 MPa | 220-300 MPa |
| 수율 강도 | 250-350 MPa | 140-240 MPa |
| 휴식 시 신장 | 1-5% | 8-10% |
| 탄성 계수 | 80-90 GPa | 72-77 GPa |
물리적 속성
| 속성 | 일반 값 |
|---|---|
| 녹는점 | ~600°C |
| 열 전도성 | 130-160 W/m-K |
| 전기 저항 | 4-8 μΩ-cm |
| CTE | 20-23 x10-6 °C-1 |
화학적 특성
- 다양한 환경에서의 뛰어난 내식성
- 산업용 애플리케이션을 위한 우수한 화학적 안정성
- 이종 합금과 접촉할 경우 갈바닉 부식이 발생하기 쉽습니다.
AlSi12 부품의 응용 분야
적층 제조 AlSi12 부품의 주요 응용 분야는 다음과 같습니다:
항공우주 애플리케이션
- 엔진 브래킷, 마운트, 하우징, 덕트
- 구조 프레임워크, 기체, 날개, 지느러미
- 경량 위성 및 드론 구성 요소
- 로터 블레이드, 엔진 블레이드 및 임펠러
자동차 애플리케이션
- 터보차저 휠 및 하우징
- 피스톤, 브레이크 디스크, 파워트레인 부품
- 경량 섀시, 변속기 및 구동계 구성품
- 열교환기, 오일 탱크, 펌프
산업용 애플리케이션
- 프레스 도구, 지그, 픽스처, 게이지
- 로봇 공학, UAV, 드론 부품
- 방열판, 인클로저, 유압 매니폴드
- 맞춤형 그리퍼, 레버, 하우징
고강도, 경량, 열 전도성, 내식성 등의 특성을 갖춘 AlSi12는 자동차, 항공우주, 산업 및 소비재 부문의 견고한 기능성 부품에 적합합니다.
AlSi12 파우더의 장단점
AlSi12 분말은 몇 가지 제한 사항과 함께 몇 가지 이점을 제공합니다:
장점
- 높은 중량 대비 강도 비율
- 뛰어난 열 전도성
- 우수한 내식성
- 높은 빌드 속도와 해상도
- 완전 밀도 인쇄 부품에 근접
- 다른 알루미늄 합금에 비해 비용 효율적
- 사용하지 않은 분말의 재활용 가능성
제한 사항
- 낮은 연성 및 연신율
- 큰 오버행 제작의 어려움
- 인쇄 상태 그대로의 높은 잔류 응력
- 스트레스 해소를 위한 고온 등방성 프레싱이 필요합니다.
- 단조 AlSi12 합금보다 낮은 가공성
- 플라즈마 분무 분말의 제한된 가용성
전반적으로 AlSi12는 고강도, 경량 및 열 성능이 필요한 자동차, 항공우주 및 산업용 적층 제조 애플리케이션에 균형 잡힌 소재 옵션을 제공합니다.
AlSi12와 AlSi10Mg, Scalmalloy® 중에서 선택하는 방법
AlSi12, AlSi10Mg 및 Scalmalloy®는 레이저 분말 베드 용융에 널리 사용되는 알루미늄 합금입니다. 다음은 이들 합금의 특성과 응용 분야를 비교한 것입니다:
| 매개변수 | AlSi12 | AlSi10Mg | 스칼말로이® |
|---|---|---|---|
| 구성 | Al-11-13Si | Al-9-11Si | Al-6.2Mg-0.5Sc-0.4Zr |
| 주요 기능 | 높은 강도, 열 전도성 | 뛰어난 강도와 연성 | 최고의 강도, 경도 |
| 밀도 | 2.7g/cc | 2.7g/cc | 2.67g/cc |
| 인장 강도 | 400-480 MPa | 450-500 MPa | 500-520 MPa |
| 신장 | 1-5% | 7-10% | 10-13% |
| 애플리케이션 적합성 | 고온 기능성 부품 | 연성 구조 구성 요소 | 항공 우주 피팅, 브래킷 |
AlSi12 은 높은 온도 안정성과 열 전도성을 위해 선호됩니다. 산업용 툴링, 항공우주 엔진 부품, 자동차 부품에 적합합니다.
AlSi10Mg 는 최고의 만능 특성을 제공합니다. 항공, 방위 및 자동차 부문의 경량 구조 부품에 적합합니다.
스칼말로이® 은 최대 강도와 경도가 필요한 곳에 선택됩니다. 얇은 벽 브래킷, 항공 피팅, 높은 항복 강도가 필요한 부품에 이상적입니다.
AlSi12 분말 공급 원료 유지 관리
AlSi12 분말에서 최적의 성능을 보장합니다:
- 밀봉된 파우더 용기는 오염을 방지하기 위해 서늘하고 건조한 곳에 적절히 보관하세요. 온도 변화를 피해서 보관하세요.
- 시간이 지남에 따라 분말의 유동성, 밀도 또는 구성에 변화가 있는지 모니터링합니다. 오래된 파우더는 사용하기 전에 테스트하세요.
- 40~63μm 망으로 분말을 주기적으로 체로 쳐서 덩어리를 부수세요. 10μm 이하의 극미세 입자는 버립니다.
- 5~10회 재사용 후 새 파우더를 소량의 비율로 혼합하여 재사용한 오래된 파우더를 보충합니다.
- 기계 호퍼에 기존 파우더 양을 채우지 마세요. 일관된 확산을 위해 미리 체질된 신선한 배치를 사용합니다.
- 보관 및 취급 시 산화를 최소화하기 위해 습도 조절, 불활성 가스 글러브박스 및 밀폐 용기를 사용하는 것이 좋습니다.
- 안전보건자료에 기재된 모든 안전 절차를 따르세요. 취급 및 기계 적재 시 적절한 PPE를 사용하세요.
적절한 유지 관리를 통해 AlSi12 분말이 자유롭게 흐르고 제작 가능한 상태를 유지하여 예상되는 재료 특성을 갖춘 고품질 인쇄 부품을 제작할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
AlSi12 파우더의 용도는 무엇인가요?
AlSi12는 일반적으로 엔진 부품, 브라켓, 터보 기계, 열교환기 등 항공우주, 자동차 및 산업용 애플리케이션을 위한 고강도 열 전도성 부품을 적층 제조하는 데 사용됩니다.
AlSi12 분말은 열처리가 필요합니까?
인쇄된 상태의 AlSi12 부품은 잔류 응력이 높습니다. 300°C에서 2시간 동안 응력 완화 또는 열간 등방성 프레스와 같은 열처리는 내부 응력을 줄이고 연성을 개선하는 데 도움이 됩니다.
AlSi12 분말은 어떻게 만들어지나요?
불활성 가스 분무 또는 플라즈마 분무를 사용하여 적층 제조에 적합한 구형 분말을 생성하기 위해 AlSi12를 생산합니다. 분말 입자는 용융된 재료에서 원하는 합금 조성으로 빠르게 응고됩니다.
AlSi12가 알루미늄보다 더 강하나요?
예, AlSi12는 실리콘 함량으로 인한 침전 경화로 인해 순수 알루미늄 합금보다 훨씬 더 강합니다. 알루미늄의 인장 강도가 90~200MPa에 불과한 데 비해 AlSi12 분말의 최종 인장 강도는 400~480MPa에 달합니다.
AlSi12의 밀도는 얼마인가요?
AlSi12 분말의 밀도는 인쇄된 상태의 경우 2.66-2.72g/cc입니다. 이는 강철보다 밀도가 20% 이상 낮기 때문에 더 가벼운 부품을 제작할 수 있습니다.
AlSi12를 용접할 수 있나요?
예, AlSi12는 금속 불활성 가스(MIG) 용접 및 텅스텐 불활성 가스(TIG) 용접과 같은 공정을 사용하여 용접할 수 있습니다. AlSi12를 용접하려면 열 균열 및 접합부 약화를 최소화하기 위해 열 입력을 제어해야 합니다.
가장 강한 알루미늄 합금은 무엇인가요?
주조 알루미늄 합금 중에서는 A206의 인장 강도가 500MPa 이상으로 가장 강도가 높습니다. 단조 합금의 경우 7075 알루미늄이 인장 강도가 570MPa 이상으로 가장 강합니다. 적층 제조의 경우 Scalmalloy®는 520MPa 이상의 강도를 제공합니다.
AlSi12는 부식에 강한가요?
AlSi12는 표면에 형성된 수동 산화물 층으로 인해 우수한 내식성을 발휘합니다. 보호 코팅 없이도 다양한 환경과 애플리케이션에서 우수한 부식 방지 기능을 제공합니다.
AlSi10Mg와 AlSi12의 차이점은 무엇인가요?
주요 차이점은 실리콘 함량입니다. AlSi10Mg는 9-11% Si를 함유하고 있는 반면, AlSi12는 11-13% Si를 함유하고 있습니다. 실리콘 함량이 높을수록 AlSi12 분말의 내마모성과 인장 강도가 향상됩니다.
