알루미늄 AlSi7Mg 분말
알루미늄 AlSi7Mg 분말은 실리콘과 마그네슘을 주요 합금 원소로 함유한 알루미늄 합금 분말입니다. 이 고급 엔지니어링 소재는 뛰어난 강도, 용접성 및 내식성과 함께 뛰어난 열적 특성을 제공합니다.
AlSi7Mg 분말은 선택적 레이저 용융(SLM) 및 직접 금속 레이저 소결(DMLS)과 같은 금속 적층 제조 공정을 위한 다용도 재료로 부상했습니다. 이 소재의 독특한 구성은 우수한 기계적 특성을 부여하며 경량 구조물에 적합합니다.
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알루미늄 AlSi7Mg 분말은 실리콘과 마그네슘을 주요 합금 원소로 함유한 알루미늄 합금 분말입니다. 이 고급 엔지니어링 소재는 뛰어난 강도, 용접성 및 내식성과 함께 뛰어난 열적 특성을 제공합니다.
선택적 레이저 용융(SLM) 및 직접 금속 레이저 소결(DMLS)과 같은 금속 적층 제조 공정을 위한 다용도 재료로 AlSi7Mg 분말이 부상하고 있습니다. 이 소재의 독특한 구성은 우수한 기계적 특성을 부여하여 항공, 우주, 자동차 분야의 경량 구조 부품에 적합합니다.
알루미늄 AlSi7Mg 분말의 종류
금속 적층 제조 공정 요건에 따라 다양한 크기 분포의 AlSi7Mg 합금 분말을 사용할 수 있습니다:
| 유형 | 입자 크기 범위 |
|---|---|
| 고급 등급 | 15 - 45 미크론 |
| 중간 등급 | 45 - 105 미크론 |
| 거친 등급 | 105 - 150 미크론 |
파우더 입자가 미세할수록 표면적이 넓어지고 파우더 베드 밀도와 프린트된 부품의 해상도가 향상됩니다. 하지만 반응성이 높아 불활성 가스 처리가 필요한 경향이 있습니다.
반면 입자가 굵을수록 파우더 흐름이 개선되고 안전 위험이 줄어듭니다. 하지만 복잡한 3D 프린팅 부품의 경우 해상도와 정확도가 떨어집니다.
AlSi7Mg의 구성
알루미늄 AlSi7Mg 합금 분말의 공칭 성분은 다음과 같습니다:
| 요소 | 구성 범위 |
|---|---|
| 알루미늄(Al) | 잔액 |
| 실리콘(Si) | 6.5 - 7.5 wt% |
| 마그네슘(Mg) | 0.45 - 0.55 wt% |
| 철(Fe) | 최대 0.55wt% |
| 구리(Cu) | 최대 0.05wt% |
| 망간(Mn) | 최대 0.45wt% |
| 아연(Zn) | 최대 0.10wt% |
| 티타늄(Ti) | 최대 0.15wt% |
이 알루미늄 분말 합금의 높은 실리콘과 마그네슘 함량은 응고 과정에서 미세한 침전물을 생성합니다. 이는 침전물 경화 메커니즘을 통해 상당한 강도를 부여합니다.
AlSi7Mg 분말의 주요 특성
AlSi7Mg는 적층 제조에 적합한 독특한 재료 특성 조합을 가지고 있습니다:
| 속성 | 가치 |
|---|---|
| 밀도 | 2.68g/cc |
| 융점 | 575 - 585℃ |
| 열 전도성 | 150 - 180 W/m-K |
| 열 팽창 | 21 - 24 x 10-6 /K |
| 탄성 계수 | 72 - 77 GPa |
| 인장 강도 | 430 - 490 MPa |
| 휴식 시 신장 | 8 – 10% |
| 경도 브리넬 | 95 – 110 |
| 높은 온도 안정성 | 우수 |
| 내식성 | 매우 좋음 |
AlSi7Mg 분말의 주요 장점은 다음과 같습니다:
- 높은 중량 대비 강도 비율
- 고온에서의 치수 안정성
- 인쇄된 부품의 매우 매끄러운 표면 마감
- 특히 해양 환경에서 뛰어난 내식성 제공
- 손쉬운 후처리 및 우수한 가공성
- 다른 알루미늄 등급에 비해 우수한 용접성
AlSi7Mg 분말의 응용
AlSi7Mg의 다재다능한 소재 특성 덕분에 다양한 분야에서 사용할 수 있습니다:
| 산업 | 애플리케이션 |
|---|---|
| 항공우주 | 구조용 브래킷, 엔진 부품, 복잡한 격자 구조 |
| 항공 | 기체 구성품, 덕트, 도관 |
| 자동차 | 섀시 부품, 허브, 임펠러 |
| 해양 | 갑판 하드웨어, 안테나 마운트, 보트 선체 |
| 산업 | 열교환기, 공정 장비 |
| 소비자 | 전자제품 하우징, 모드, 액세서리 |
금속 3D 프린팅의 뛰어난 치수 정확도와 결합된 AlSi7Mg의 뛰어난 중량 대비 강도 비율은 운송 애플리케이션 전반에 걸쳐 경량 설계 최적화를 실현합니다.
AlSi7Mg 분말 사양
적층 제조 공정용 AlSi7Mg 분말은 엄격한 품질 벤치마크를 준수해야 합니다.
| 매개변수 | 요구 사항 |
|---|---|
| 파티클 모양 | 구형 형태 + 위성 허용됨 |
| 입자 크기 분포 | D10 > 10미크론, D90 < 100미크론 |
| 겉보기 밀도 | > 60% 이상의 고체 밀도 |
| 유량 | > 15초 / 50g |
| 수분 함량 | < 0.1 wt% |
| 산소 함량 | < 0.5 wt% |
| 질소 함량 | < 0.5 wt% |
| 수소 함량 | < 0.2 wt% |
제조업체는 엄격한 품질 관리 프레임워크를 통해 분말 재활용성을 극대화하고 이러한 지표의 편차를 최소화하는 것을 목표로 합니다.
AlSi7Mg 분말의 글로벌 공급업체
AlSi7Mg 합금 분말의 주요 글로벌 공급업체는 다음과 같습니다:
| 회사 | 브랜드 이름 | 사용 가능한 입자 크기 | 가격 범위 |
|---|---|---|---|
| 샌드빅 | 물수리 + 암팔 | 15-45 um | 45-105 um | kg당 $90 - $110 |
| 목수 | ALSi7Mg | 15-53 um | 53-150 um | $80 - $100 kg당 |
| LPW 기술 | LPW AlSi7Mg | 15-45 음 | $100 - $140 kg당 |
| TLS 테크닉 | AlSi7Mg04 | 10-45 um | 45-106 um | kg당 $75 - $90 |
| AMC 파우더 | AlSi7Mg SLM | 10-45 음 | $70 - $100 kg당 |
가격은 주문량, 로트 크기, 지역 유통업체 및 사용자 지정 옵션에 따라 달라집니다.
금속 AM용 AlSi7Mg와 AlSi10Mg의 비교 방법
AlSi10Mg는 분말 베드 융합 공정에 사용되는 또 다른 인기 알루미늄 합금입니다:
| AlSi7Mg | AlSi10Mg | |
|---|---|---|
| 실리콘 콘텐츠 | 6.5 - 7.5 wt% | 9 - 11 wt% |
| 밀도 | 2.68g/cc | 2.67g/cc |
| 인장 강도 | 430 - 490 MPa | 400 - 460 MPa |
| 연성 | 더 높음 | Lower |
| 용접성 | 우수 | 보통 |
| 표면 마감 | 더 부드러워짐 | 더 거친 |
| 비용 | 더 높음 | Lower |
AlSi10Mg는 더 나은 경제성과 인쇄성을 제공하는 반면, AlSi7Mg는 우수한 기계적 성능, 내식성 및 후처리 특성을 제공합니다.
AlSi7Mg의 장점과 한계
AlSi7Mg 분말의 주요 장점은 다음과 같습니다:
장점:
- 경량화를 위한 뛰어난 중량 대비 강도 비율
- 높은 경도와 우수한 연성
- 뛰어난 내식성
- 고온에서 뛰어난 열 안정성
- AlSi10Mg보다 더 매끄러운 표면 처리
- 다른 알루미늄 합금보다 우수한 용접성
제한사항:
- AlSi10Mg 분말 대비 높은 비용
- Si 함량이 높은 알루미늄 합금보다 최대 작동 온도가 낮습니다.
- 대기 중 수분 및 산소와의 반응성은 신중한 취급이 필요합니다.
- 순수 알루미늄 및 구리 합금보다 낮은 열 전도성
- 낮은 인쇄 가능성으로 인해 인쇄 시 더 많은 지지대가 필요함
AlSi7Mg의 최근 연구 성과
AlSi7Mg 분말에 대한 지속적인 연구는 다음 사항에 중점을 둡니다:
- 곡물 정제 새로운 합금 조성 및 열처리를 통해 초미세 미세 구조를 구현하여 항복 강도, 인장 강도 및 피로 수명을 크게 향상시켰습니다.
- 표면 향상 연마 흐름 가공, 레이저 연마 및 전기 연마와 같은 고급 마감 기술을 통해 다공성으로 인한 취약점을 최소화하고 기능적 성능을 향상시킵니다.
- 결합 기술 마찰 교반 용접 및 기타 고체 공정을 포함하여 첨가제로 제조된 AlSi7Mg 부품의 통합, 수리 및 수정을 통해 서비스 수명을 연장할 수 있습니다.
- 자격 및 인증 산업 표준에 따른 광범위한 재료 테스트 및 공정 특성화를 통해 미션 크리티컬 시스템 전반에서 신뢰할 수 있는 최종 사용을 위한 사양 프레임워크를 발전시킵니다.
많은 OEM이 특정 애플리케이션에 맞는 맞춤형 배합을 추진하기 위해 AlSi7Mg 분말 공급업체와 직접 협력하고 있습니다. 마이크로구조 진화, 열 거동, 결함 완화, 이방성 정량화 및 산업 규모의 품질 보증에 대한 예측 기능을 구축하는 데 중점을 두고 있습니다.
이러한 지속적인 노력은 AlSi7Mg 합금을 사용하는 금속 적층 제조의 고성능 범위를 확장하고 여러 분야에 걸쳐 채택을 확산시킬 것입니다.
자주 묻는 질문
| 질문 | 답변 |
|---|---|
| AlSi7Mg 침전물을 경화시킬 수 있나요? | 예, 적절한 열처리를 통해 침전물을 경화시켜 최고 강도에 도달할 수 있습니다. |
| 특정 애플리케이션에서 AlSi7Mg이 AlSi10Mg보다 선호되는 이유는 무엇인가요? | AlSi7Mg는 인장 강도 및 경도와 같은 기계적 특성이 우수하며, AlSi10Mg보다 내식성 및 용접성이 뛰어납니다. |
| AlSi7Mg AM 부품의 일반적인 표면 거칠기는 어느 정도인가요? | AlSi7Mg 프린트 부품은 평균 거칠기(Ra) 값이 5~15미크론에 이르는 탁월한 표면 조도를 보여줍니다. |
| AlSi7Mg 분말의 대체품에는 어떤 것이 있나요? | 대체 옵션으로는 AlSi10Mg, AlSi12, 스칼말로이, 알루미늄 6061 합금, 티타늄 Ti64 등이 있습니다. |
| AlSi7Mg AM 부품의 일반적인 허용 오차 수준은 얼마인가요? | 최적화된 파라미터와 기하학적 복잡성을 기반으로 AlSi7Mg 프린트 부품에 대해 최대 +/- 0.3%의 치수 공차를 일상적으로 달성할 수 있습니다. |
| AlSi7Mg AM 부품에 일반적으로 사용되는 후처리 유형에는 어떤 것이 있나요? | 일반적인 후처리 과정에는 서포트 제거 > 열처리 > 표면 개선 - 연마/연마 > 품질 검사가 포함됩니다. |
