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アルミニウム AlSi7Mg

アルミニウム AlSi7Mg は、強度、熱伝導率、耐食性のバランスに優れ、複雑で軽量な 3D プリント部品に対するコスト効率の高い鋳造類似ソリューションを提供します。

3D プリンティング用アルミニウム AlSi7Mg の概要

アルミニウム AlSi7Mg は、約 7% のケイ素と約 0.3% のマグネシウムを含む軽量で鋳造可能なアルミニウム合金であり、強度、耐食性、鋳造性の優れたバランスを提供します。航空宇宙、自動車、産業分野において、薄肉部品、複雑な形状、軽量コンポーネントに広く使用されています。

パウダーベッド融合(PBF)は、AlSi7Mg の 3D プリンティングに推奨される技術であり、高い精度(±0.1 mm)と優れた表面仕上げにより、複雑な機能部品に対して鍛造材に近い材料特性を実現します。

アルミニウム AlSi7Mg の国際同等グレード

地域

グレード番号

同等規格名称

欧州

EN AC-42100

AlSi7Mg

米国

A356.0

AlSi7Mg

中国

GB/T 1173

ZL101A

日本

JIS H5302

AC4A

AlSi7Mg(3D プリント品)の包括的特性

特性カテゴリ

特性

物理的

密度

2.68 g/cm³

熱伝導率

~150–170 W/m·K

機械的

引張強さ(ビルド状態)

310–360 MPa

降伏強さ

200–240 MPa

破断伸び

4–10%

硬さ(ブリネル)

90–110 HB

熱的

溶融範囲

~565–585°C

AlSi7Mg に適した 3D プリンティング工程

工程

達成可能な典型的密度

表面粗さ(Ra)

寸法精度

アプリケーションのハイライト

PBF(SLM/DMLS)

≥99%

8–12 µm

±0.1 mm

優れた鋳造類似特性を持つ、軽量、薄肉、耐食性部品に最適

AlSi7Mg 3D プリンティングの選定基準

  • 複雑形状における優れた鋳造性:共晶ケイ素構造により、薄肉、格子構造、複雑な中空形状の部品印刷に優れています。

  • 耐食性と表面品質:自然な耐食性を備え、海洋、航空宇宙、露出された機械組立品に適しています。

  • 強度対重量の最適化:構造支持体やカバーなど、中程度の機械的強度と軽量化を必要とするコンポーネントに理想的です。

  • AlSi10Mg のコスト効率の高い代替案:ケイ素含有量が少なく同等の強度を持ち、後加工が容易で延性が向上しています。

AlSi7Mg 部品に必要な後処理方法

AlSi7Mg 3D プリンティングにおける課題と解決策

  • 極薄肉部の脆性:最小肉厚を≥0.8 mm に設計し、応力集中と割れを低減するためにフィレットを使用してください。

  • 大断面における熱蓄積:ビルドを分割し、サポートを最適化して、厚い形状における残留応力と潜在的な変形を低減します。

  • 酸化感受性:粉末劣化を防ぐため、酸素濃度<100 ppm の制御された不活性ガス(アルゴン)環境下で印刷してください。

アプリケーションと業界事例研究

AlSi7Mg は以下の分野で広く使用されています:

  • 航空宇宙:軽量カバー、ブラケット類、流路ハウジング、アビオニクス筐体。

  • 自動車:エンジンハウジング、トランスミッション支持部、軽量サスペンションコンポーネント。

  • 海洋機器:構造ハウジング、浮力システム、耐塩水ブラケット。

  • 産業機械:複雑な流体マニホールド、空気圧フレーム、汎用構造部品。

事例研究:ある海洋システムメーカーは、統合された流路を持つ海水曝露ポンプハウジングを印刷するために AlSi7Mg を使用しました。T5 時効処理と陽極酸化处理后、これらの部品は 1,000 時間の塩水噴霧試験に合格し、腐食は見られず、±0.05 mm 以内の寸法平面度を維持しました。

よくある質問(FAQs)

  1. AlSi7Mg は、機械的特性において AlSi10Mg や AlSi12 と比較してどうですか?

  2. AlSi7Mg 部品の印刷から最も恩恵を受ける業界はどこですか?

  3. AlSi7Mg 部品は、海洋環境向けに陽極酸化処理やその他の処理が可能ですか?

  4. 3D プリントされた AlSi7Mg における最適な肉厚と特徴サイズは何ですか?

  5. AlSi7Mg 印刷物の機械的性能を向上させるために熱処理は必要ですか?

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