西部制造 Mfweb Design
以“極簡(jiǎn)”為核心理念打造“西部制造”品牌，用最簡(jiǎn)潔的方式、
合適的表達(dá)去呈現(xiàn)網(wǎng)站設(shè)計(jì)，從簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)出發(fā)，在扎實(shí)的基礎(chǔ)上發(fā)展創(chuàng)意
以下是對(duì)3D打印鋁合金材料更詳細(xì)的介紹：
常見(jiàn)的3D打印鋁合金材料
• AlSi10Mg：
• 成分與性能特點(diǎn)：主要由鋁、硅和鎂組成，硅含量約為10%，鎂含量約為0.2%-0.45%。具有良好的流動(dòng)性和可加工性，能制造出復(fù)雜形狀的零件，強(qiáng)度和硬度較高，屈服強(qiáng)度可達(dá)200MPa以上，抗拉強(qiáng)度可達(dá)300MPa以上，延伸率可達(dá)5%-10%，耐腐蝕性能良好，密度約為2.68g/cm³，可實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)化設(shè)計(jì)。
• 應(yīng)用領(lǐng)域：廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，如制造飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、機(jī)翼結(jié)構(gòu)件等；在汽車(chē)制造中，可用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、變速器殼體等；在醫(yī)療器械領(lǐng)域，可用于制造骨科植入物等。
• Scalmalloy：
• 成分與性能特點(diǎn)：是一種專(zhuān)為增材制造而開(kāi)發(fā)的由鈧、鋁和鎂制成的高性能合金，鈧的加入顯著提高了合金的強(qiáng)度和硬度，同時(shí)保持了良好的韌性和耐腐蝕性，其強(qiáng)度比普通鋁合金高出很多，甚至比一些鈦合金還要堅(jiān)固，可用于制造對(duì)強(qiáng)度和輕量化要求較高的部件。
• 應(yīng)用領(lǐng)域：在航空航天領(lǐng)域，可用于制造衛(wèi)星部件、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)零部件等；在高端運(yùn)動(dòng)器材領(lǐng)域，如自行車(chē)車(chē)架、高爾夫球桿等。
• A5083-ram5：
• 成分與性能特點(diǎn)：屬于A(yíng)l-Mg-Si系合金，具有良好的成形加工性能、抗蝕性和焊接性。利用elementum3d獲得專(zhuān)利的反應(yīng)性增材制造（ram）技術(shù)，制造出適合3D打印的納米級(jí)增強(qiáng)材料，具有精細(xì)等軸微結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度明顯高于鍛造5083產(chǎn)品，打印后的A5083-ram5的屈服強(qiáng)度是應(yīng)變硬化鍛造5083-H116的1.8倍，在應(yīng)力消除狀態(tài)下，屈服強(qiáng)度是鍛造5083-O的2.9倍。
• 應(yīng)用領(lǐng)域：可用于壓力容器、船舶部件、航空航天部件以及能源領(lǐng)域應(yīng)用。
• F357：
• 成分與性能特點(diǎn)：是一種鋁合金，具有良好的流動(dòng)性和可鑄造性，適合3D打印薄壁和復(fù)雜結(jié)構(gòu)，能夠制造出高精度的零件，其力學(xué)性能良好，強(qiáng)度和硬度可滿(mǎn)足多種工程應(yīng)用需求。
• 應(yīng)用領(lǐng)域：在航空航天領(lǐng)域，可用于制造一些小型的結(jié)構(gòu)件和零部件；在汽車(chē)制造中，可用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管、散熱器等；在電子設(shè)備領(lǐng)域，可用于制造一些具有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的散熱部件等。
鋁合金3D打印工藝
• 激光粉末床熔合（LPBF）：
• 原理及特點(diǎn)：通過(guò)高能量密度激光束掃描熔化鋁合金粉末，層層疊加制造零件。可制造出納米級(jí)的特定材料微觀(guān)結(jié)構(gòu)，如AlSi10Mg合金的連續(xù)三維雙相蜂窩狀納米結(jié)構(gòu)，能有效提高材料的性能。但鋁合金在LPBF過(guò)程中，從高熔池溫度到室溫存在大體積收縮，且其高反射率和導(dǎo)熱率需要更高的激光能量，同時(shí)低液相線(xiàn)溫度易導(dǎo)致產(chǎn)生動(dòng)態(tài)熔池，這些因素可能導(dǎo)致幾何缺陷和粉末堵塞等問(wèn)題。
• 參數(shù)控制：需根據(jù)鋁合金材料的特性，優(yōu)化和調(diào)整打印參數(shù)，如激光功率、掃描速度、掃描間距、鋪粉厚度等，以控制孔隙率、微觀(guān)結(jié)構(gòu)和最終材料特性。
• 電子束熔煉（EBM）：
• 原理及特點(diǎn)：與LPBF類(lèi)似，但使用電子束作為能量源。電子束能量高、聚焦性好，能夠快速熔化鋁合金粉末，適用于對(duì)溫度敏感的鋁合金材料，可制造出具有良好致密度和力學(xué)性能的零件。同時(shí)，EBM過(guò)程在真空環(huán)境下進(jìn)行，可有效避免鋁合金氧化，提高零件的質(zhì)量和性能。
• 應(yīng)用限制：設(shè)備成本較高，且需要在真空環(huán)境下進(jìn)行操作，對(duì)設(shè)備的密封性和真空系統(tǒng)要求較高，因此其應(yīng)用范圍相對(duì)較窄，主要用于一些對(duì)零件質(zhì)量和性能要求極高的領(lǐng)域。
• 粘結(jié)劑噴射：
• 原理及特點(diǎn)：先將鋁合金粉末鋪在打印平臺(tái)上，然后噴射粘結(jié)劑將粉末粘結(jié)在一起形成零件的形狀，再經(jīng)過(guò)脫脂和燒結(jié)等后處理工序，得到最終的鋁合金零件。該工藝可制造出復(fù)雜形狀的零件，且對(duì)粉末的粒度要求相對(duì)較寬，能夠降低材料成本。
• 后處理要求：脫脂處理需在一定溫度和氣氛下進(jìn)行，使粘結(jié)劑緩慢分解并從零件中排出，脫脂過(guò)程需要精確控制升溫速率和時(shí)間，以防止零件開(kāi)裂或變形；燒結(jié)處理溫度一般較高，使粉末顆粒之間充分?jǐn)U散和冶金結(jié)合，形成致密的鋁合金零件。
• 電弧增材制造（WAAM）：
• 原理及特點(diǎn)：以鋁合金絲材為原材料，通過(guò)電弧作為熱源熔化絲材，逐層堆積制造零件。該工藝具有較高的沉積效率，可用于制造大型鋁合金結(jié)構(gòu)件，能夠顯著縮短制造周期和降低成本。
• 質(zhì)量控制挑戰(zhàn)：由于電弧能量較大，在制造過(guò)程中容易產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，可能導(dǎo)致零件變形和開(kāi)裂，需要采取有效的工藝措施進(jìn)行控制，如優(yōu)化焊接參數(shù)、采用合適的冷卻方式等。