1. Uvod
Legura AlSi10Mg predstavlja mjerilo u obitelji Al-Si-Mg, kombinirajući iznimnu sposobnost lijevanja s visokim omjerom čvrstoće i težine.
Široko prihvaćen u cijelom zrakoplovstvu, automobilski, i elektronička industrija, ova legura koristi svoj sadržaj silicija od ~10 wt% za postizanje fluidnosti i sposobnosti tankih stijenki, dok njegov dodatak magnezija omogućuje taložno otvrdnjavanje za poboljšanu mehaničku izvedbu.
U oba tradicionalna načina lijevanja, kao što je lijevanje pod visokim pritiskom i lijevanje pod pritiskom,
i napredni aditivni proizvodni procesi poput izravnog metalnog laserskog sinteriranja (DMLS) i Selektivno lasersko taljenje (SLM), AlSi10Mg nastavlja postavljati standarde za visoke performanse, lagane komponente.
2. Što je legura AlSi10Mg?
AlSi10Mg je hipoeutektik aluminijska legura koji pripada široko korištenoj obitelji Al-Si odljevaka.
Njegov nominalni kemijski sastav je približno 89 % aluminija, 9–11 tež.% silicija, i 0,2–0,5 tež.% magnezija, s razinama željeza u tragovima, mangan, i titan za kontrolu stvaranja intermetala i pročišćavanje strukture zrna.
Zbog uravnoteženog sadržaja silicija i magnezija, AlSi10Mg kombinira fluidnost i nizak raspon taljenja tipičan za Al-Si legure sa sposobnošću otvrdnjavanja starenjem koju daju precipitati Mg₂Si.
To ga čini iznimno svestranim u konvencionalnim proizvodnim tehnikama i tehnikama proizvodnje na bazi praha.

Klasifikacija i ekvivalenti
- EN AC‑43000 (Vaš jedan 1706): Europska oznaka za pijesak, umrijeti, i gravitacijski odljevci.
- ASTM A360/A360M: Sjevernoamerički standard koji pokriva trajne kalupe za opće inženjerstvo.
- ISO 945-2: Određuje tolerancije kemijskog sastava za AlSi10Mg u kovanim i lijevanim oblicima.
3. Kemijski sastav AlSi10Mg aluminijskih legura za lijevanje
Učinkovitost AlSi10Mg proizlazi izravno iz njegove pažljivo uravnotežene kemije. Ispod je sažetak tipičnih raspona sastava i metalurških uloga koje svaki element ima.
| Element | Nominalni (WT%) | Raspon (WT%) | Primarna funkcija |
| Aluminij (Al) | Bal. | Bal. | Pruža laganu težinu, duktilna matrica koja nosi opterećenje. |
| Silicij (I) | 10.0 | 9.0 - 11.0 | Snižava raspon taljenja na 570–610 °C uz povećanje fluidnosti i promicanje rafinirane eutektičke mikrostrukture. |
| Magnezij (Mg) | 0.35 | 0.20 - 0.45 | Taloži se kao Mg₂Si tijekom toplinske obrade kako bi se značajno povećalo rastezanje i vlačna čvrstoća. |
| Željezo (FE) | - | ≤ 0.55 | Zadržano ispod 0.55 % kako bi se spriječilo stvaranje krhkih intermetala bogatih željezom. |
| Mangan (MN) | - | ≤ 0.45 | Modificira željezne faze u kompaktne intermetalne spojeve koji poboljšavaju duktilnost i smanjuju vruće kidanje. |
| Titanij (Od) | - | ≤ 0.15 | Djeluje kao rafiner za žito, promoviranje uniforme, jednakoosnu mikrostrukturu i dosljedna mehanička svojstva. |
| Bakar, Cinkov, Drugi | - | ≤ 0.10 svaki | Održava se na minimalnim razinama kako bi se izbjegli štetni intermetali i očuvala otpornost na koroziju i mogućnost lijevanja. |
4. Mehanička svojstva AlSi10Mg aluminijskih legura za lijevanje
AlSi10Mg pokazuje svestran mehanički profil koji se može prilagoditi odabirom postupka lijevanja i režima toplinske obrade.
U lijevanom ili izgrađenom stanju, legura pruža ravnotežu čvrstoće i duktilnosti prikladnu za mnoge primjene.
| Vlasništvo | Ascast / Ugrađen | T4 (Otopina + Prirodno starenje) | T6 (Otopina + Umjetno starenje) |
| Krajnja zatezna čvrstoća (MPA) | 230 - 320 | 280 - 360 | 400 - 460 |
| Snaga popuštanja (0.2% nagib) (MPA) | 130 - 230 | 160 - 250 | 250 - 300 |
| Izduženje na pauzi (%) | 1 - 6 | 5 - 10 | 4 - 8 |
| Brinell tvrdoća (HB) | 70 - 110 | 90 - 120 | 110 - 130 |
| Snaga umora (MPA, 10⁷ ciklusi) | ~90 | ~ 100 | ~ 120 |
| Žilavost loma k_ic (MPA · √m) | 15 - 18 | 16 - 20 | 18 - 22 |
5. Fizikalna svojstva legura AlSi10Mg
AlSi10Mg kombinira laganu i toplinsku izvedbu aluminija sa stabilnošću poboljšanom silikonom, što ga čini izvrsnim izborom tamo gdje su upravljanje toplinom i kontrola dimenzija kritični.
Njegove fizikalne konstante u velikoj su mjeri nepromjenjive u procesima lijevanja i AM, iako manje varijacije mogu proizaći iz razina poroznosti i mikrostrukturnih razlika.
| Vlasništvo | Tipična vrijednost |
| Gustoća | 2.65 g/cm³ |
| Toplinska vodljivost | 160 - 180 W/m · k |
| Koeficijent toplinske ekspanzije (Cte) | 21 - 24 µm/m · k |
| Raspon topljenja | 570 - 610 ° C |
| Specifični toplinski kapacitet | ~0,88 J/g·K |
| Električna vodljivost | 30 - 40% IACS |
| Youngov modul | ~70 GPa |
| Poissonov omjer | ~0,33 |
6. Lijevanje i tehnike obrade legure AlSi10Mg
Livljivost AlSi10Mg među najboljima je u obitelji aluminijskih legura, uglavnom zbog sadržaja silicija (9.0–11,0 tež.%) što smanjuje područje taljenja na 570–610 °C i povećava fluidnost rastaljenog metala.
To omogućuje preciznu replikaciju složenih geometrija kroz različite metode lijevanja i aditivne proizvodnje.

Ključne osobine sposobnosti lijevanja
- Fluidnost: Visoka koncentracija silicija smanjuje viskoznost taline, omogućujući ispunjavanje zamršenih šupljina s oštrim prijelazima i tankim stijenkama.
AlSi10Mg može postići samo niske debljine stijenke 0.5–1 mm u kontroliranim uvjetima, nadmašuje A356 i slične legure. - Ponašanje skupljanja: Prikazi predvidljivi volumetrijsko skrućivanje od 5-7%, kojima se može upravljati kroz ispravan dizajn vrata/uspona i toplinsku kontrolu. Njegova eutektička Al-Si struktura pomaže smanjiti osjetljivost na vruće trganje.
- Otpor poroznosti: U optimiziranim procesima lijevanja i AM, plin i poroznost skupljanja može se ograničiti na <1–2%, očuvanje mehaničkog integriteta.
Kontrolirana atmosfera ili obrada potpomognuta vakuumom dodatno smanjuju rizik od poroznosti.
Tehnike obrade za AlSi10Mg
Kasting visokog pritiska kastinga (HPDC)
- Proces:
Rastaljeni AlSi10Mg ubrizgava se u kalupe od kaljenog čelika pri visokim tlakovima koji se obično kreću od 10 do 150 MPA pomoću sustava klipa.
Injekcija je brza (vrijeme punjenja <0.5 sekundi), omogućujući visoku učinkovitost proizvodnje i ponovljivost dimenzija.
Temperature kalupa održavaju se između 180–250 ° C za kontrolu brzine hlađenja i minimiziranje toplinskog šoka. - Prednosti: Izvrsno za masovnu proizvodnju (do 100,000+ Jedinice godišnje), s preciznim dimenzijskim tolerancijama (± 0,1 mm) I dobar površinski završetak (RA 3,2-6,3 µm).
- Prijave: Slučajevi prijenosa, Kućišta za motore, i kućišta potrošačke elektronike.
- Ograničenja: Visoke brzine hlađenja i zadržavanje plina mogu uzrokovati poroznost, ograničenje prikladnosti za dijelove visokog integriteta ili kritične opterećenja.
Gravitacijska kasting matrice (GDC)
- Proces:
Rastaljeni AlSi10Mg se izlije u prethodno zagrijani trajni kalup (obično na 200–350 ° C) koristeći samo gravitaciju. Izlijevanje je kontrolirano kako bi se smanjila turbulencija i oksidacija.
Sporije punjenje i prirodni protok promiču manje inkluzija plina i bolju kvalitetu površine u usporedbi s HPDC. - Prednosti: Pruža bolja mehanička svojstva (2–5% veća čvrstoća) i pogodan je za trčanja srednjeg volumena (10,000– 50 000 dijelova).
- Prijave: EV police za baterije, strukturni nosači motora, i komponente pumpe.
- Napomena o snazi: Sporije hlađenje potiče malo grublje mikrostrukture, ali bolju duktilnost od HPDC.
Lijevanje niskog tlaka (LPC)
- Proces:
AlSi10Mg se drži u zatvorenoj peći ispod kalupa. Pritisak od 0.5–1,5 MPa primjenjuje se, guranje rastaljenog metala prema gore kroz usponsku cijev u kalup.
Ovo punjenje odozdo prema gore smanjuje turbulenciju i omogućuje preciznu kontrolu temperature. - Prednosti: Proizvodi gustu, dijelovi bez kvarova (≥99% gustoće) s izvrsnim mehaničkim integritetom i minimalnom turbulencijom.
- Prijave: Aerospace turbine komponente, strukturni automobilski dijelovi, i razdjelnici goriva.
Lijevanje pijeska
- Proces:
Uzorci (često 3D tiskani ili CNC obrađeni) koriste se za oblikovanje pješčanih kalupa (smolom ili glinom vezani). Rastaljeni AlSi10Mg se ručno ili automatski ulijeva u šupljinu na 680–730 °C.
Hlađenje se odvija prirodno u uvjetima okoline, proizvodeći grube mikrostrukture osim ako nisu modificirani. - Prednosti: Visoka fleksibilnost dizajna i niski troškovi alata ($500- 5.000 dolara). Sposoban za proizvodnju komponenti težine do 100 kg.
- Površina i tolerancije: Tipična grublja obrada (RA 12,5-25 µm); tolerancije oko ±0,5 mm.
- Prijave: Kućišta industrijskih pumpi, velikih konstrukcijskih elemenata, i predserijskih automobilskih dijelova.
Investicijski lijev (Izgubljeni vosak)
- Proces:
Voštani model obložen je keramičkom kašom i zalijepljen u više slojeva kako bi se formirala školjka. Nakon deparafinizacije i pečenja (~ 900 ° C), rastaljeni AlSi10Mg se ulijeva u ljusku.
Odljevci se hlade, ljuska se uklanja, a dijelovi se čiste. - Prednosti: Izuzetno fini detalji (spustiti 0.5 Mm debljina zida), tijesna dimenzijska kontrola (± 0,05 mm), i izvrsna površinska završna obrada (RA 1,6-3,2 µm).
- Prijave: Komponente zrakoplovnih instrumenata, kirurški instrumenti, i minijaturni sustavi zupčanika.
Aditivna proizvodnja (Fuzija laserskog praška, LPBF / DMLS)
- Proces:
Fini prah AlSi10Mg (tipično 20–60 μm) nanosi se u tankim slojevima. Fiber laser velike snage (200–500 W) selektivno topi sloj po sloj praha u zaštitnom okruženju argona ili dušika.
Ploča za ugradnju je prethodno zagrijana (~100–200 °C) za smanjenje zaostalog naprezanja. - Prednosti: Geometrijska sloboda bez premca, idealan za rešetkaste strukture, Unutarnji kanali za hlađenje, i topološki optimizirani dizajni. Tretmani nakon izgradnje kao što je ublažavanje stresa (200–300 ° C) a HIP može produžiti život umora do 30%.
- Prijave: Lagani zrakoplovni nosači (Npr., 40% smanjenje težine), sustavi ovjesa u motosportu, šasija UAV-a, i prilagođeni ortopedski implantati.
7. Toplinska obrada legure AlSi10Mg
Toplinska obrada ključna je za optimizaciju mehaničkih svojstava AlSi10Mg aluminijskih legura za lijevanje pročišćavanjem njihove mikrostrukture i povećanjem čvrstoće, duktilnost, i dimenzijska stabilnost.
Legura dobro reagira na različite postupke kaljenja, svaki prilagođen specifičnim potrebama izvedbe.

T6 temperament (Liječenje otopinom + Umjetno starenje):
Ovo je najčešće primjenjivana toplinska obrada za AlSi10Mg, dizajniran da maksimizira snagu i otpornost na zamor.
Proces uključuje zagrijavanje legure na približno 505–540°C (liječenje otopinom) za otapanje magnezija i silicija u čvrstu otopinu, nakon čega slijedi brzo gašenje kako bi se zadržalo ovo prezasićeno stanje.
Posljednji korak je umjetno starenje na 160–180°C 6–10 sati, promicanje finih taloga Mg₂Si koji značajno povećavaju vlačnu čvrstoću.
- Mehanička svojstva: Vlačna čvrstoća od 250–290 MPa, granica razvlačenja 180–230 MPa, i istezanje 2–5%.
- Prijave: Idealno za visok stres, nosive komponente kao što su zrakoplovni nosači, Automobilski dijelovi ovjesa, i kućišta motora gdje su visoka čvrstoća i otpornost na zamor kritični.
T4 temperament (Liječenje otopinom + Prirodno starenje):
Tretman T4 također počinje žarenjem u otopini na sličnim temperaturama, ali se oslanja na prirodno starenje na sobnoj temperaturi tijekom nekoliko dana.
Ovo daje poboljšanu duktilnost u usporedbi s T6, na račun nešto manje čvrstoće.
- Mehanička svojstva: Vlačna čvrstoća oko 200–230 MPa, granica razvlačenja oko 130–160 MPa, i istezanje od 6-8%.
- Prijave: Prikladno za dijelove koji zahtijevaju naknadno oblikovanje ili strojnu obradu nakon lijevanja, kao što su kućišta i strukturne komponente kojima je potrebna veća žilavost i fleksibilnost.
T5 temperament (Samo umjetno starenje):
U T5, legura je umjetno ostarjela nakon lijevanja ili aditivne proizvodnje bez prethodne obrade otopinom, tipično na 160–180°C 6–8 sati.
- Mehanička svojstva: Vlačna čvrstoća između 230-260 MPa i istezanje 3-6%.
- Prijave: Koristi se za komponente tankih stijenki ili dimenzionalno osjetljive komponente gdje se izobličenje mora svesti na minimum, uobičajeni u kućištima elektronike i aditivno proizvedenim dijelovima.
F Temper (Izliveno ili izgrađeno stanje):
Ovo kaljenje ne uključuje toplinsku obradu, koji predstavlja lijevanu ili izgrađenu mikrostrukturu legure.
- Mehanička svojstva: Vlačna čvrstoća u rasponu od 150-200 MPa i istezanje od 1-4%.
- Prijave: Nekritični ili dekorativni dijelovi gdje su isplativost i brza proizvodnja prioriteti.
Ublažavanje stresa (Specifično za aditivnu proizvodnju):
Dodatni proizvodni procesi kao što je Laser Powder Bed Fusion stvaraju zaostala naprezanja zbog brzih ciklusa zagrijavanja i hlađenja.
Tretman za ublažavanje stresa na 200–300°C tijekom nekoliko sati smanjuje te stresove, poboljšanje stabilnosti dijela bez značajnog mijenjanja čvrstoće.
8. AlSi10Mg u aditivnoj proizvodnji (3D Tisak)
AlSi10Mg je najčešće korištena aluminijska legura u laserskoj tehnologiji 3D tisak:
- Obrada: Fuzija laserskog praška (LPBF) i izravno metalno lasersko sinteriranje (DMLS) stapa slojeve praha AlSi10Mg od 20–60 µm u složene oblike.
- Prednosti:
-
- Sloboda dizajna za lagane rešetke, Unutarnji kanali, i topološki optimizirani dijelovi (Npr., zrakoplovne zagrade sa 40% smanjenje težine).
- Proizvodnja gotovo neto oblika, smanjenje materijalnog otpada na <5% (vs. 50–70% za strojnu obradu).
- Naknadna obrada:
-
- Ublažavanje stresa: 200–300°C 2-4 sata kako bi se smanjio zaostali stres.
- Bok (Vruće izostatsko prešanje): 100–200 MPa na 500–550°C eliminira poroznost, poboljšanje otpornosti na zamor za 20-30%.
- Obrada: Završava kritične površine (Npr., Parenje sučelja) do ±0,01 mm.
Ključne aplikacije: Dijelovi ovjesa za moto sport, dron okviri, te medicinske protetike prilagođene anatomiji pacijenta.
9. Otpornost na koroziju i površinski tretmani
AlSi10Mg prirodna otpornost na koroziju je umjerena, ali se može povećati:
- Pasivni sloj: Stvara tanki aluminijev oksid (Al₂o₃) sloj, zaštita od blagih okruženja (Npr., zrak u zatvorenom prostoru, slatkovodni).
- Površinski tretmani:
-
- Anodiziranje: Stvara porozni oksidni sloj (10–50 µm debljine) za poboljšanu otpornost na habanje/koroziju; Tip III (Tvrdo anodiranje) postiže 500+ HV tvrdoća.
- Premazivanje prahom: Dodaje sloj polimera od 50–150 µm, idealan za vanjske primjene (Npr., Automobilska obloga).
- Kemijski pretvorbeni premaz: Obrada kromatom ili cirkonijem poboljšava prianjanje boje i otpornost na koroziju u vlažnom okruženju.
- Ograničenja: Osjetljivo na udubljenja u morskim/kloridnim sredinama (stopa korozije: 0.1–0,3 mm/godišnje) bez liječenja.
10. Primjena legure AlSi10Mg
AlSi10Mg jedinstvena mješavina livljivosti, jačina, a svojstva male težine učinila su ga osnovnim proizvodom u raznim industrijama, gdje njegova sposobnost balansiranja performansi i mogućnosti izrade pokreće inovacije.

Zrakoplovstvo i obrana
AlSi10Mg je radni konj u zrakoplovstvu, gdje su smanjenje težine i strukturni integritet kritični.
Njegova kompatibilnost s tradicionalnim lijevanjem i aditivnom proizvodnjom (Am) omogućuje složene, Dijelovi visokih performansi:
- Strukturni zagrada: Fuzija laserskog praška (LPBF)-tiskane zagrade za zrakoplove i dronove,
s topološki optimiziranim dizajnom koji smanjuje težinu za 30-40% u usporedbi sa strojno obrađenim alternativama uz zadržavanje vlačne čvrstoće od 280-320 MPa (T6 temperament). - Kućišta motora: Gravitacijska tlačno lijevana kućišta za pomoćne pogonske jedinice (APU-ovi), povećanje toplinske otpornosti legure (do 150°C) i otpornost na koroziju u okruženjima visoke vlažnosti.
- Komponente UAV-a: Niskotlačne lijevane ruke rotora i odjeljci za korisni teret, gdje je AlSi10Mg 2.65 gustoća g/cm³ povećava izdržljivost leta.
Automobilski i prijevoz
A automobilski industrija se oslanja na AlSi10Mg zbog njegove velike količine proizvodnje i sposobnosti smanjenja težine vozila—ključno za poboljšanje učinkovitosti goriva i električnih vozila (EV) raspon:
- Blokovi motora i kućišta mjenjača: Lijevanje pod visokim pritiskom (HPDC) komponente, gdje fluidnost legure omogućuje tanke stijenke (2–3 mm) i integriranim rashladnim kanalima.
T6 toplinska obrada osigurava 280 MPa vlačna čvrstoća za otpornost na vibracije motora. - Kućišta za EV baterije: Velika kućišta od pijeska ili tlačnog lijeva koja štite baterije od udaraca i korozije.
AlSi10Mg toplinska vodljivost (160–180 W/m·K) pomaže u odvođenju topline, sprječavanje toplinskog bježanja. - Dijelovi ovjesa: Kontrolne ruke i zglobovi od livenog materijala, kombinirajući granicu tečenja legure od 200-230 MPa (T6) s otpornošću na zamor (110–130 MPa pri 10⁷ ciklusa) za podnošenje naprezanja na cesti.
Veliki proizvođači automobila izvješćuju o smanjenju težine komponenti pogonskog sklopa za 15–20% pri prelasku s lijevanog željeza na AlSi10Mg.
Elektronika i toplinski menadžment
Toplinska vodljivost i obradivost AlSi10Mg čine ga idealnim za elektronika, gdje su disipacija topline i kompaktni dizajn prioriteti:
- Hladnjaci i rashladne ploče: Dijelovi za poslužitelje lijevani ili strojno obrađeni, LED nizovi, i EV punjači,
koristeći toplinsku vodljivost legure od 160-180 W/m·K za prijenos topline s osjetljivih komponenti. - Kućišta uređaja: Kućišta s LPBF tiskom za robusnu elektroniku (Npr., industrijski senzori), s integriranim rebrima i otvorima koji eliminiraju korake sastavljanja.
Otpornost legure na koroziju osigurava trajnost u vanjskim okruženjima. - 5G Nosači antene: Lagan, visokoprecizni lijevani dijelovi koji održavaju dimenzijsku stabilnost bez obzira na temperaturne fluktuacije (zahvaljujući kontroliranom toplinskom širenju).
Medicinska i zdravstvena zaštita
U medicinskim primjenama, Biokompatibilnost AlSi10Mg (kada je pravilno završeno) i AM prilagodljivost omogućuju rješenja specifična za pacijenta:
- Protetika i ortopedija: 3D-tiskana protetička ležišta i ortopedske proteze, prilagođen podacima CT skeniranja.
Niska gustoća legure (2.65 g/cm³) smanjuje umor korisnika, dok su porozne površinske strukture (postignuto putem LPBF-a) promiču integraciju tkiva. - Kućišta za kirurške instrumente: Investicijski lijevane ručke i kućišta, završeno elektropoliranjem kako bi zadovoljilo higijenske standarde FDA (21 CFR 177.1520).
Ocjena obradivosti legure od 70–80% omogućuje precizno postavljanje unutarnjih komponenti. - Dijagnostička oprema: Lijevani okviri za MRI i X-zrake, gdje nemagnetska svojstva (nema feromagnetskih elemenata) i prigušivanje vibracija povećavaju točnost slike.
Industrijski i alatni
Svestranost AlSi10Mg proteže se na industrijske strojeve, gdje blista njegova isplativost i trajnost u umjerenim okruženjima:
- Komponente pumpe i ventila: Propeleri i kućišta od pijeska za obradu vode i kemijsku obradu, povećavajući otpornost legure na koroziju u slatkoj vodi i blagim kemikalijama.
T6 temper osigurava 280 Čvrstoća MPa za izdržavanje pritiska do 10 bar. - Kalupi za ubrizgavanje: LPBF tiskani kalupni umetci s konformnim kanalima za hlađenje, smanjenje vremena ciklusa za 20-30% u usporedbi s čeličnim kalupima.
Toplinska vodljivost AlSi10Mg osigurava ravnomjerno hlađenje plastičnih dijelova. - Transportni sustavi: Tlačno lijevani valjci i nosači, gdje je otpornost na habanje legure (poboljšana tvrdom anodizacijom) i male potrebe za održavanjem smanjuju zastoje u proizvodnim pogonima.
Potrošačka roba i elektronika
U potrošačkim proizvodima, AlSi10Mg uravnotežuje estetiku, funkcionalnost, i trošak:
- Kućišta za električne alate: Visokotlačno lijevano kućište za bušilice i pile, s dizajnom otpornim na udarce (2–5% istezanje u T6 temper) i glatku površinu (RA 3,2-6,3 µm) pogodan za bojanje ili brendiranje.
- Okviri za prijenosna računala i pametne telefone: 3D-tiskano ili lijevano kućište, gdje tanki zidovi (1–2 mm) i lagana konstrukcija poboljšavaju prenosivost.
EMI zaštitna svojstva legure štite unutarnju elektroniku. - Sportska oprema: Investiciono lijevane komponente za bicikle (radilice, upravljači) i palice za golf, gdje je odnos čvrstoće i težine (105–120 MPa/g/cm³ u T6 temperatu) poboljšava performanse.
11. Prednosti AlSi10Mg legura za lijevanje

- Iznimna sposobnost lijevanja: Ulijeva se u tanke stijenke (≥1 mm) i složeni kalupi, smanjenje potrebe za strojnom obradom za 30–50%.
- Toplotna: T6 temperatura postiže 280–320 MPa vlačnu čvrstoću—dovoljno za većinu konstrukcijskih primjena.
- Lagan: 2.65 gustoća g/cm³ smanjuje potrošnju goriva u vozilima i poboljšava nosivost u zrakoplovstvu.
- Kompatibilnost aditivne proizvodnje: LPBF/DMLS omogućuje geometrije nemoguće s tradicionalnim lijevanjem (Npr., šupljina, rešetke strukture).
- Ekonomičnost: Niži troškovi sirovina od legura visoke čvrstoće (Npr., 7075) i smanjeni troškovi obrade vs. kovan aluminij.
12. Ograničenja i izazovi legure za lijevanje AlSi10Mg
- Slabost visoke temperature: Gubi 30–40% čvrstoće iznad 150°C (Npr., 200 MPa na 200°C vs. 280 MPa i 25°C), ograničavanje uporabe u vrućim zonama motora.
- Nositi otpor: Niži od lijevanog željeza ili Al-Si legura s više silicija (Npr., Alsi12), zahtijevaju tvrdo anodiziranje za dijelove koji se jako troše.
- Rizik od lomljivosti: Prekomjerno starenje (T7 temper) ili prekomjernog sadržaja željeza (>0.6%) smanjuje istezanje na <1%, povećanje rizika od prijeloma.
- Neusklađenost toplinskog širenja: Cte (21–24 µm/m·K) je 2× veći od čelika, uzrokujući naprezanje u sklopovima mješovitih materijala (Npr., vijčanim čeličnim umetcima).
- Problemi specifični za AM: LPBF dijelovi mogu pokazivati anizotropnu čvrstoću (10–15% niže u smjeru izrade) bez naknadne toplinske obrade.
13. Usporedba s drugim aluminijskim legurama
| Vlasništvo / Značajka | Alsi10mg | A356 (AlSi7Mg0.3) | Alsi12 | 7075 (AlZnMgCu) |
| Sadržaj silicija (WT%) | ~ 10 | ~7 | ~ 12 | <1 |
| Sadržaj magnezija (WT%) | 0.3–0.5 | ~0,3 | 0.3–0.5 | 2.1–2.9 |
| Zatečna čvrstoća (MPA) | 230–320 (toplinski tretiran) | 180–280 (toplinski tretiran) | 220–310 (toplinski tretiran) | 500–600 |
| Snaga popuštanja (MPA) | 130–230 | 130–230 | 140–230 | 440–540 |
| Produženje (%) | 1–10 | 7–12 | 1–5 | 5–11 |
| Odljenost | Izvrstan (visoka fluidnost, pogodan za složene & Dijelovi s tankim zidovima) | Dobro (pogodan za opće odljevke) | Izvrstan (idealno za vrlo tanke & složeni odljevi) | Siromašan (prvenstveno kovane legure, nije pogodan za lijevanje) |
| Zavarivost | Dobro | Fer | Umjeren | Siromašan |
| Otpor korozije | Dobro | Pouzdan | Dobro | Fer |
| Obradivost | Dobro | Učinkovito | Umjeren | Dobro |
| Tipične primjene | Strukturni dijelovi, zrakoplovstvo, aditivna proizvodnja | Dijelovi motora automobila, opći industrijski odljevci | Tankog zida, složeni precizni odljevci | Strukturne komponente visoke čvrstoće, zrakoplovni otkovci |
14. Zaključak
AlSi10Mg stoji kao svestran, legura visokih performansi koja povezuje tradicionalno lijevanje i vrhunsku aditivnu proizvodnju.
Njegova kombinacija livljivosti, mehanička robusnost, i toplinska svojstva odgovaraju širokom rasponu primjena - od masovno proizvedenih automobilskih dijelova do narudžbe zrakoplovnih komponenti.
Iako se suočava s ograničenjima u okruženjima visoke temperature i intenzivnog trošenja, odgovarajuće toplinske obrade i površinski premazi još više proširuju njegovu upotrebljivost.
LANGHE Usluge tlačnog lijevanja
Laga nudi specijalizirana rješenja za lijevanje pod pritiskom prilagođena vašim preciznim zahtjevima.
Potpomognuto velikim iskustvom u industriji i vrhunskom tehnologijom, Laga pruža visoku kvalitetu, precizne metalne komponente u aluminiju, cinkov, i legure magnezija.
Ključne usluge i mogućnosti:
- Prilagođeni OEM & ODM rješenja za lijevanje pod pritiskom
Fleksibilne mogućnosti proizvodnje za podršku proizvođačima originalne opreme i dizajnu po narudžbi. - Skalabilne količine proizvodnje
Učinkovito upravljajte malim serijama prototipova u velikim, velike serije proizvodnje. - Prilagođeni dizajn kalupa & Inženjerska podrška
Unutarnja stručnost za razvoj i optimizaciju kalupa za vrhunsku točnost i izvedbu lijevanja. - Tijesne dimenzijske tolerancije & Superiorne površinske završne obrade
Osiguravanje da dijelovi zadovoljavaju stroge standarde kvalitete s glatkim, površine bez grešaka. - Sveobuhvatne sekundarne operacije
Uključujući CNC obradu, razne površinske obrade, i konačno sastavljanje za isporuku komponenti spremnih za korištenje.
Laga Usluge tlačnog lijevanja je vaš partner za pouzdanost, precizan, i potpuno integrirana rješenja za lijevanje metala.
Česta pitanja
Može li se AlSi10Mg koristiti za strukturne dijelove zrakoplova?
Da. T6-kaljeni AlSi10Mg (280–320 MPa vlačna) zadovoljava zrakoplovne standarde za nekritične strukturne dijelove (Npr., zagrada, kućište).
Za komponente visokog opterećenja, često je uparen s rebrima za ojačanje ili 3D ispisanim rešetkastim strukturama.
Koja je razlika između AlSi10Mg i AlSi12?
AlSi12 ima više silicija (11–13%), poboljšanje fluidnosti za tanje stijenke (0.5 mm) ali smanjenje snage (250 MPa T6 vs. 280 MPa za AlSi10Mg).
AlSi10Mg nudi bolju obradivost i duktilnost, čineći ga svestranijim.
Je li AlSi10Mg dobar za strojnu obradu?
Da. Njegova ocjena obradivosti (70–80%) je veći od mnogih aluminijskih legura, omogućujući brzo okretanje, mljevenje, i bušenje s minimalnim trošenjem alata—kritično za završnu obradu dijelova s malom tolerancijom (Npr., sjedala ventila).
Korodira li AlSi10Mg?
Ima umjerenu prirodnu otpornost na koroziju u suhim/slatkovodnim okruženjima, ali korodira u morskim okruženjima bogatim kloridima (0.1–0,3 mm/godišnje).
Anodiziranje ili premazivanje prahom produljuje vijek trajanja u teškim uvjetima.
Je li AlSi10Mg prikladan za 3D ispis?
Da—to je najčešća aluminijska legura u LPBF/DMLS. Njegov nizak raspon taljenja i dobra zavarljivost omogućuju snažno stapanje slojeva, produktivan 99.9% gusti dijelovi s T6-ekvivalentnom čvrstoćom.
Može li se AlSi10Mg zavarivati?
Da, Ali s oprezom. Dobro zavari TIG ili MIG metodama sa 4043 punilo, iako unos topline može smanjiti čvrstoću u zoni utjecaja topline.


