1. Giới thiệu

Hợp kim AlSi10Mg đại diện cho chuẩn mực trong dòng Al‑Si‑Mg, kết hợp khả năng đúc đặc biệt với tỷ lệ cường độ trên trọng lượng cao.

Được áp dụng rộng rãi trong ngành hàng không vũ trụ, Ô tô, và các ngành công nghiệp điện tử, hợp kim này tận dụng hàm lượng silicon ~10% trọng lượng để đạt được tính lưu loát và khả năng tạo thành mỏng, trong khi việc bổ sung magie cho phép làm cứng kết tủa để nâng cao hiệu suất cơ học.

Trong cả hai tuyến đúc truyền thống, chẳng hạn như đúc khuôn áp suất cao và đúc khuôn trọng lực,

và các quy trình sản xuất bồi đắp tiên tiến như Thiêu kết Laser kim loại trực tiếp (DMLS) và nấu chảy bằng laser có chọn lọc (SLM), AlSi10Mg tiếp tục thiết lập tiêu chuẩn cho hiệu suất cao, thành phần nhẹ.

2. Hợp kim AlSi10Mg là gì?

AlSi10Mg là chất giảm hiệu lực Hợp kim nhôm thuộc dòng vật đúc Al‑Si được sử dụng rộng rãi.

Thành phần hóa học danh nghĩa của nó xấp xỉ 89 trọng lượng % nhôm, 9–11% khối lượng silicon, và 0,2–0,5% trọng lượng magiê, với hàm lượng vết sắt, Mangan, và titan để kiểm soát sự hình thành liên kim loại và tinh chỉnh cấu trúc hạt.

Do hàm lượng silicon và magiê cân bằng, AlSi10Mg kết hợp tính lưu động và phạm vi nóng chảy thấp điển hình của hợp kim Al-Si với khả năng làm cứng do tuổi tác nhờ kết tủa Mg₂Si.

Điều này làm cho nó trở nên đặc biệt linh hoạt trong cả kỹ thuật sản xuất thông thường và kỹ thuật sản xuất bột.

Phân loại và tương đương

• EN AC‑43000 (Của bạn 1706): Chỉ định châu Âu cho cát, chết, và đúc trọng lực.
• ASTM A360/A360M: Tiêu chuẩn Bắc Mỹ bao gồm khuôn đúc cố định cho kỹ thuật tổng hợp.
• ISO 945‑2: Quản lý dung sai thành phần hóa học đối với AlSi10Mg ở dạng rèn và đúc.

3. Thành phần hóa học của hợp kim đúc nhôm AlSi10Mg

Hiệu suất của AlSi10Mg bắt nguồn trực tiếp từ tính chất hóa học được cân bằng cẩn thận của nó. Dưới đây là bản tóm tắt về phạm vi thành phần điển hình và vai trò luyện kim của từng nguyên tố.

4. Tính chất cơ học của hợp kim đúc nhôm AlSi10Mg

AlSi10Mg thể hiện cấu hình cơ học linh hoạt có thể được điều chỉnh thông qua việc lựa chọn quy trình đúc và chế độ xử lý nhiệt.

Ở trạng thái đúc sẵn hoặc hoàn thiện, hợp kim mang lại sự cân bằng về độ bền và độ dẻo phù hợp cho nhiều ứng dụng.

5. Tính chất vật lý của hợp kim AlSi10Mg

AlSi10Mg kết hợp tính năng nhẹ và tản nhiệt của nhôm với độ ổn định được tăng cường bằng silicon, làm cho nó trở thành một lựa chọn tuyệt vời trong đó quản lý nhiệt và kiểm soát kích thước là rất quan trọng.

Các hằng số vật lý của nó phần lớn là bất biến trong các quá trình truyền và AM, mặc dù những thay đổi nhỏ có thể phát sinh từ mức độ xốp và sự khác biệt về cấu trúc vi mô.

6. Khả năng đúc và kỹ thuật xử lý của hợp kim AlSi10Mg

Khả năng đúc của AlSi10Mg thuộc hàng tốt nhất trong dòng hợp kim nhôm, phần lớn là do hàm lượng silicon của nó (9.0–11,0% khối lượng) làm giảm phạm vi nóng chảy xuống 570–610 °C và tăng tính lưu động của kim loại nóng chảy.

Điều này cho phép sao chép chính xác các hình học phức tạp qua các phương pháp sản xuất đúc và bồi đắp khác nhau.

Đặc điểm khả năng đúc chính

• Lưu động: Nồng độ silicon cao làm giảm độ nhớt tan chảy, cho phép lấp đầy các khoang phức tạp với sự chuyển tiếp sắc nét và thành mỏng.
  AlSi10Mg có thể đạt được độ dày thành thấp tới mức 0.5–1 mm trong điều kiện được kiểm soát, vượt trội hơn A356 và các hợp kim tương tự.
• Hành vi co ngót: Hiển thị có thể dự đoán được độ co ngót khi đông đặc thể tích là 5–7%, có thể quản lý được thông qua thiết kế cổng/ống nâng thích hợp và kiểm soát nhiệt. Cấu trúc Al–Si eutectic của nó giúp giảm khả năng bị rách nóng.
• Kháng độ xốp: Trong quy trình truyền và AM được tối ưu hóa, độ xốp khí và co ngót có thể được giới hạn ở <1–2%, bảo quản tính toàn vẹn cơ học.
  Khí quyển được kiểm soát hoặc xử lý có hỗ trợ chân không giúp giảm thiểu rủi ro về độ xốp.

Kỹ thuật xử lý AlSi10Mg

Đúc chết áp suất cao (HPDC)

• Quá trình:
  AlSi10Mg nóng chảy được phun vào khuôn thép cứng ở áp suất cao thường từ 10 ĐẾN 150 MPA sử dụng hệ thống pit tông.
  Quá trình tiêm diễn ra nhanh chóng (thời gian đổ đầy <0.5 giây), cho phép hiệu quả sản xuất cao và độ lặp lại kích thước.
  Nhiệt độ khuôn được duy trì trong khoảng 180Mùi250 ° C. để kiểm soát tốc độ làm mát và giảm thiểu sốc nhiệt.
• Thuận lợi: Tuyệt vời cho sản xuất hàng loạt (lên đến 100,000+ đơn vị hàng năm), với dung sai kích thước chính xác (± 0,1 mm) và hoàn thiện bề mặt tốt (RA 3.2-6.3 m).
• Ứng dụng: Trường hợp truyền, Vỏ xe máy, và vỏ điện tử tiêu dùng.
• Giới hạn: Tốc độ làm mát cao và bẫy khí có thể gây ra độ xốp, hạn chế sự phù hợp đối với các bộ phận có tính toàn vẹn cao hoặc tải trọng quan trọng.

Trọng lực chết đúc (GDC)

• Quá trình:
  AlSi10Mg nóng chảy được đổ vào khuôn vĩnh cửu đã được nung nóng trước (Thông thường tại 200Mùi350 ° C.) chỉ sử dụng trọng lực. Quá trình đổ được kiểm soát để giảm thiểu sự hỗn loạn và quá trình oxy hóa.
  Dòng chảy tự nhiên và làm đầy chậm hơn thúc đẩy ít tạp chất khí hơn và chất lượng bề mặt tốt hơn so với HPDC.
• Thuận lợi: Mang lại tính chất cơ học tốt hơn (2–5% sức mạnh cao hơn) và phù hợp cho việc chạy ở mức âm lượng trung bình (10,000–50.000 bộ phận).
• Ứng dụng: Khay đựng pin EV, kết cấu động cơ, và các thành phần bơm.
• Lưu ý về sức mạnh: Làm mát chậm hơn thúc đẩy các cấu trúc vi mô thô hơn một chút nhưng độ dẻo tốt hơn HPDC.

Đúc áp suất thấp (LPC)

• Quá trình:
  AlSi10Mg được giữ trong lò nung kín bên dưới khuôn. Một áp lực của 0.5Mạnh1.5 MPa được áp dụng, đẩy kim loại nóng chảy lên trên qua ống nâng vào khuôn.
  Việc đổ đầy từ dưới lên này giúp giảm thiểu nhiễu loạn và cho phép kiểm soát nhiệt độ chính xác.
• Thuận lợi: Sản xuất dày đặc, bộ phận không có khuyết tật (Mật độ ≥99%) với tính toàn vẹn cơ học tuyệt vời và nhiễu loạn tối thiểu.
• Ứng dụng: Các thành phần tuabin hàng không vũ trụ, bộ phận cấu trúc ô tô, và ống phân phối nhiên liệu.

Đúc cát

• Quá trình:
  Mô hình (thường được in 3D hoặc gia công CNC) được sử dụng để tạo thành khuôn cát (nhựa hoặc đất sét liên kết). AlSi10Mg nóng chảy được đổ thủ công hoặc tự động vào khoang tại 680–730°C.
  Làm mát xảy ra tự nhiên trong điều kiện môi trường xung quanh, sản xuất các cấu trúc vi mô thô trừ khi được sửa đổi.
• Thuận lợi: Tính linh hoạt trong thiết kế cao và chi phí dụng cụ thấp ($500- $ 5.000). Có khả năng sản xuất các bộ phận có trọng lượng lên tới 100 kg.
• Bề mặt và dung sai: Kết thúc thô hơn điển hình (RA 12,5-25 m); dung sai khoảng ± 0,5 mm.
• Ứng dụng: Vỏ bơm công nghiệp, yếu tố cấu trúc lớn, và các bộ phận ô tô tiền loạt.

Đúc đầu tư (Đúc wax)

• Quá trình:
  Mô hình sáp được phủ một lớp vữa gốm và trát vữa thành nhiều lớp để tạo thành lớp vỏ. Sau khi tẩy sáp và nung (~ 900 ° C.), AlSi10Mg nóng chảy được đổ vào vỏ.
  Vật đúc được làm nguội, vỏ được loại bỏ, và các bộ phận được làm sạch.
• Thuận lợi: Chi tiết cực kỳ tinh tế (xuống 0.5 Độ dày tường mm), Kiểm soát chiều chặt chẽ (± 0,05 mm), và hoàn thiện bề mặt tuyệt vời (RA 1.6-3,2 m).
• Ứng dụng: Linh kiện thiết bị hàng không vũ trụ, dụng cụ phẫu thuật, và hệ thống bánh răng thu nhỏ.

Sản xuất phụ gia (Fusion giường bột laser, LPBF / DMLS)

• Quá trình:
  Bột mịn AlSi10Mg (tiêu biểu 20–60 mm) được trải thành từng lớp mỏng. Laser sợi quang công suất cao (200–500 W) làm tan chảy có chọn lọc từng lớp bột trong môi trường argon hoặc nitơ bảo vệ.
  Tấm xây dựng được làm nóng trước (~100–200 °C) để giảm ứng suất dư.
• Thuận lợi: Tự do hình học chưa từng có, lý tưởng cho các cấu trúc mạng, Kênh làm mát bên trong, và thiết kế tối ưu hóa cấu trúc liên kết. Các phương pháp điều trị sau xây dựng như giảm căng thẳng (200Mùi300 ° C.) và HIP có thể tăng tuổi thọ mỏi lên tới 30%.
• Ứng dụng: Giá đỡ hàng không vũ trụ nhẹ (VÍ DỤ., 40% giảm cân), hệ thống treo xe thể thao, khung gầm máy bay không người lái, và cấy ghép chỉnh hình tùy chỉnh.

7. Xử lý nhiệt hợp kim AlSi10Mg

Xử lý nhiệt là điều cần thiết để tối ưu hóa các tính chất cơ học của hợp kim đúc nhôm AlSi10Mg bằng cách tinh chỉnh cấu trúc vi mô và tăng cường độ bền của nó, độ dẻo, và sự ổn định kích thước.

Hợp kim đáp ứng tốt với các quá trình ủ khác nhau, mỗi thiết bị phù hợp với nhu cầu hiệu suất cụ thể.

T6 Temper (Điều trị giải pháp + Lão hóa nhân tạo):

Đây là phương pháp xử lý nhiệt được áp dụng phổ biến nhất cho AlSi10Mg, được thiết kế để tối đa hóa sức mạnh và khả năng chống mỏi.

Quá trình này bao gồm việc nung nóng hợp kim đến khoảng 505–540°C (Điều trị giải pháp) hòa tan magie và silicon thành dung dịch rắn, tiếp theo là làm nguội nhanh để duy trì trạng thái siêu bão hòa này.

Bước cuối cùng là lão hóa nhân tạo ở 160–180°C trong 6–10 giờ, thúc đẩy kết tủa Mg₂Si mịn giúp tăng đáng kể độ bền kéo.

• Tính chất cơ học: Độ bền kéo 250–290 MPa, cường độ năng suất 180–230 MPa, và độ giãn dài 2–5%.
• Ứng dụng: Lý tưởng cho tình trạng căng thẳng cao, các bộ phận chịu tải như giá đỡ hàng không vũ trụ, Các bộ phận treo ô tô, và vỏ động cơ nơi độ bền cao và khả năng chống mỏi là rất quan trọng.

T4 Temper (Điều trị giải pháp + Lão hóa tự nhiên):

Xử lý T4 cũng bắt đầu bằng việc ủ dung dịch ở nhiệt độ tương tự nhưng dựa vào quá trình lão hóa tự nhiên ở nhiệt độ phòng trong vài ngày.

Điều này mang lại độ dẻo được cải thiện so với T6, với cái giá là sức mạnh thấp hơn một chút.

• Tính chất cơ học: Độ bền kéo khoảng 200–230 MPa, cường độ năng suất khoảng 130–160 MPa, và độ giãn dài 6–8%.
• Ứng dụng: Thích hợp cho các bộ phận cần tạo hình hoặc gia công tiếp theo sau khi đúc, chẳng hạn như vỏ và các bộ phận kết cấu cần độ dẻo dai và linh hoạt cao hơn.

T5 Temper (Chỉ lão hóa nhân tạo):

Ở T5, hợp kim được lão hóa nhân tạo sau khi đúc hoặc sản xuất phụ gia mà không cần xử lý dung dịch trước, thường ở 160–180°C trong 6–8 giờ.

• Tính chất cơ học: Độ bền kéo trong khoảng 230–260 MPa và độ giãn dài 3–6%.
• Ứng dụng: Được sử dụng cho các thành phần có thành mỏng hoặc nhạy cảm về kích thước, nơi phải giảm thiểu độ biến dạng, phổ biến trong vỏ điện tử và các bộ phận được sản xuất bổ sung.

F Nhiệt độ (Điều kiện đúc hoặc xây dựng):

Tính khí này không liên quan đến xử lý nhiệt, đại diện cho cấu trúc vi mô đúc sẵn hoặc hoàn thiện của hợp kim.

• Tính chất cơ học: Độ bền kéo dao động từ 150–200 MPa và độ giãn dài 1–4%.
• Ứng dụng: Các bộ phận trang trí hoặc không quan trọng cần ưu tiên hiệu quả chi phí và sản xuất nhanh chóng.

Giảm căng thẳng (Cụ thể đối với sản xuất phụ gia):

Các quy trình sản xuất bồi đắp như Laser Powder Bed Fusion tạo ra ứng suất dư do chu kỳ làm nóng và làm mát nhanh chóng.

Phương pháp điều trị giảm căng thẳng ở 200–300°C trong vài giờ sẽ làm giảm những căng thẳng này, cải thiện độ ổn định của bộ phận mà không làm thay đổi đáng kể sức mạnh.

8. AlSi10Mg trong sản xuất phụ gia (3D In ấn)

AlSi10Mg là hợp kim nhôm được sử dụng rộng rãi nhất trong công nghệ laser 3D in:

• Quá trình: Fusion giường bột laser (LPBF) và thiêu kết laser kim loại trực tiếp (DMLS) kết hợp 20–60 µm lớp bột AlSi10Mg thành các hình dạng phức tạp.
• Thuận lợi:

• • Tự do thiết kế cho lưới nhẹ, kênh nội bộ, và các bộ phận được tối ưu hóa cấu trúc liên kết (VÍ DỤ., dấu ngoặc hàng không vũ trụ với 40% giảm cân).
  • Sản xuất gần dạng lưới, giảm chất thải vật liệu để <5% (vs. 50–70% cho gia công).

• Xử lý hậu kỳ:

• • Giảm căng thẳng: 200–300°C trong 2–4 giờ để giảm ứng suất dư.
  • HÔNG (Nóng isostatic nhấn): 100–200 MPa ở 500–550°C loại bỏ độ xốp, cải thiện độ bền mỏi từ 20–30%.
  • Gia công: Hoàn thiện các bề mặt quan trọng (VÍ DỤ., Giao diện giao phối) đến ± 0,01 mm.

Các ứng dụng chính: Bộ phận treo xe thể thao, khung bay không người lái, và các bộ phận giả y tế được tùy chỉnh theo giải phẫu bệnh nhân.

9. Kháng ăn mòn và phương pháp điều trị bề mặt

Khả năng chống ăn mòn tự nhiên của AlSi10Mg ở mức vừa phải nhưng có thể nâng cao:

• Lớp thụ động: Tạo thành một oxit nhôm mỏng (Al₂o₃) lớp, bảo vệ khỏi môi trường ôn hòa (VÍ DỤ., không khí trong nhà, nước ngọt).
• Phương pháp điều trị bề mặt:

• • Anodizing: Tạo lớp oxit xốp (10–50 µm dày) để cải thiện khả năng chống mài mòn/ăn mòn; Loại III (Khó anod hóa) đạt được 500+ độ cứng HV.
  • sơn tĩnh điện: Thêm một lớp polymer 50–150 µm, lý tưởng cho các ứng dụng ngoài trời (VÍ DỤ., Trang trí ô tô).
  • Lớp phủ chuyển hóa hóa học: Phương pháp xử lý bằng cromat hoặc zirconi cải thiện độ bám dính của sơn và khả năng chống ăn mòn trong môi trường ẩm ướt.

• Giới hạn: Dễ bị rỗ trong môi trường biển/giàu clorua (Tốc độ ăn mòn: 0.1Hàng0,3 mm/năm) không cần điều trị.

10. Ứng dụng của hợp kim AlSi10Mg

Sự pha trộn độc đáo về khả năng đúc của AlSi10Mg, sức mạnh, và đặc tính nhẹ đã làm cho nó trở thành một mặt hàng chủ lực trong các ngành công nghiệp đa dạng, nơi khả năng cân bằng giữa hiệu suất và khả năng sản xuất thúc đẩy sự đổi mới.

Hàng không vũ trụ và phòng thủ

AlSi10Mg là đặc sản trong ngành hàng không vũ trụ, trong đó việc giảm trọng lượng và tính toàn vẹn của cấu trúc là rất quan trọng.

Khả năng tương thích của nó với cả phương pháp đúc truyền thống và sản xuất bồi đắp (LÀ) cho phép phức tạp, Các bộ phận hiệu suất cao:

• Khung cấu trúc: Fusion giường bột laser (LPBF)-khung in cho máy bay và máy bay không người lái,
  có thiết kế được tối ưu hóa cấu trúc liên kết giúp giảm trọng lượng từ 30–40% so với các giải pháp thay thế gia công trong khi vẫn duy trì độ bền kéo 280–320 MPa (T6 Temper).
• Vỏ động cơ: Vỏ đúc trọng lực cho các bộ nguồn phụ (APU), tận dụng khả năng chịu nhiệt của hợp kim (lên tới 150°C) và chống ăn mòn trong môi trường có độ ẩm cao.
• Linh kiện máy bay không người lái: Cánh tay rôto đúc áp suất thấp và khoang tải trọng, ở đâu AlSi10Mg 2.65 mật độ g/cm³ tăng cường sức bền chuyến bay.

Ô tô và vận chuyển

Các Ô tô ngành công nghiệp phụ thuộc vào AlSi10Mg vì khả năng sản xuất số lượng lớn và khả năng giảm trọng lượng xe—chìa khóa để cải thiện hiệu quả sử dụng nhiên liệu và xe điện (Ev) phạm vi:

• Khối động cơ và hộp truyền động: Đúc khuôn áp suất cao (HPDC) các thành phần, nơi mà tính lưu động của hợp kim tạo nên những bức tường mỏng (2Mạnh3 mm) và các kênh làm mát tích hợp.
  Xử lý nhiệt T6 cung cấp 280 Độ bền kéo MPa để chịu được rung động của động cơ.
• Vỏ pin EV: Vỏ đúc bằng cát hoặc đúc lớn giúp bảo vệ bộ pin khỏi va đập và ăn mòn.
  Độ dẫn nhiệt của AlSi10Mg (160–180 W/m·K) hỗ trợ tản nhiệt, ngăn chặn sự thoát nhiệt.
• Các bộ phận đình chỉ: Cánh tay và đốt ngón tay điều khiển đúc đầu tư, kết hợp cường độ năng suất 200–230 MPa của hợp kim (T6) với khả năng chống mỏi (110–130 MPa ở 10⁷ chu kỳ) để xử lý căng thẳng trên đường.

Các nhà sản xuất ô tô lớn báo cáo trọng lượng các bộ phận của hệ thống truyền động giảm 15–20% khi chuyển từ gang sang AlSi10Mg.

Quản lý điện tử và nhiệt

Độ dẫn nhiệt và khả năng gia công của AlSi10Mg khiến nó trở nên lý tưởng cho Điện tử, trong đó khả năng tản nhiệt và thiết kế nhỏ gọn là ưu tiên hàng đầu:

• Tản nhiệt và tấm làm mát: Các bộ phận đúc sẵn hoặc gia công cho máy chủ, Mảng LED, và bộ sạc EV,
  sử dụng độ dẫn nhiệt 160–180 W/m·K của hợp kim để truyền nhiệt ra khỏi các bộ phận nhạy cảm.
• Vỏ thiết bị: Vỏ in LPBF dành cho thiết bị điện tử chắc chắn (VÍ DỤ., cảm biến công nghiệp), có các đường gân và cổng tích hợp giúp loại bỏ các bước lắp ráp.
  Khả năng chống ăn mòn của hợp kim đảm bảo độ bền trong môi trường ngoài trời.
• 5Giá đỡ ăng-ten G: Nhẹ, Các bộ phận đúc có độ chính xác cao duy trì sự ổn định về kích thước khi có sự biến động về nhiệt độ (nhờ sự giãn nở nhiệt có kiểm soát).

Y tế và chăm sóc sức khỏe

Trong các ứng dụng y tế, Khả năng tương thích sinh học của AlSi10Mg (khi hoàn thành đúng cách) và khả năng thích ứng AM cho phép các giải pháp dành riêng cho bệnh nhân:

• Chân tay giả và chỉnh hình: 3Ổ răng giả in chữ D và nẹp chỉnh hình, tùy chỉnh theo dữ liệu chụp CT.
  Mật độ thấp của hợp kim (2.65 g/cm³) giảm mệt mỏi cho người dùng, trong khi cấu trúc bề mặt xốp (đạt được thông qua LPBF) thúc đẩy sự tích hợp mô.
• Vỏ dụng cụ phẫu thuật: Tay cầm và vỏ đúc đầu tư, hoàn thiện bằng phương pháp đánh bóng điện để đáp ứng các tiêu chuẩn vệ sinh của FDA (21 CFR 177.1520).
  Xếp hạng khả năng gia công 70–80% của hợp kim cho phép lắp chính xác các bộ phận bên trong.
• Thiết bị chẩn đoán: Khung đúc cho máy MRI và X-quang, nơi có đặc tính phi từ tính (không có nguyên tố sắt từ) và giảm rung động nâng cao độ chính xác của hình ảnh.

công nghiệp và dụng cụ

Tính linh hoạt của AlSi10Mg mở rộng sang máy móc công nghiệp, nơi hiệu quả chi phí và độ bền của nó trong môi trường vừa phải tỏa sáng:

• Các thành phần bơm và van: Cánh quạt và vỏ đúc bằng cát để xử lý nước và xử lý hóa chất, tận dụng khả năng chống ăn mòn của hợp kim trong nước ngọt và hóa chất nhẹ.
  Tính khí T6 đảm bảo 280 Độ bền MPa để chịu được áp lực lên tới 10 thanh.
• Khuôn phun: Miếng đệm khuôn in LPBF với các kênh làm mát phù hợp, giảm thời gian chu kỳ từ 20–30% so với khuôn thép.
  Độ dẫn nhiệt của AlSi10Mg đảm bảo làm mát đồng đều các bộ phận bằng nhựa.
• Hệ thống băng tải: Con lăn và giá đỡ đúc sẵn, khả năng chống mài mòn của hợp kim ở đâu (tăng cường thông qua anodizing cứng) và nhu cầu bảo trì thấp giúp giảm thời gian ngừng hoạt động tại các cơ sở sản xuất.

Hàng tiêu dùng và Điện tử

Trong sản phẩm tiêu dùng, AlSi10Mg cân bằng tính thẩm mỹ, chức năng, và chi phí:

• Vỏ dụng cụ điện: Vỏ đúc áp suất cao cho máy khoan và cưa, có thiết kế chống va đập (2–5% độ giãn dài ở nhiệt độ T6) và bề mặt mịn màng (RA 3.2-6.3 m) thích hợp cho hội họa hoặc xây dựng thương hiệu.
• Khung máy tính xách tay và điện thoại thông minh: 3Khung gầm in chữ D hoặc đúc khuôn, nơi những bức tường mỏng (1Mạnh2 mm) và kết cấu nhẹ cải thiện tính di động.
  Đặc tính che chắn EMI của hợp kim bảo vệ các thiết bị điện tử bên trong.
• Dụng cụ thể thao: Linh kiện đúc đầu tư cho xe đạp (tay quay, tay lái) và câu lạc bộ golf, trong đó tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng (105–120 MPa/g/cm³ ở nhiệt độ T6) tăng cường hiệu suất.

11. Ưu điểm của hợp kim đúc AlSi10Mg

• Khả năng đúc đặc biệt: Chảy vào những bức tường mỏng (≥1 mm) và khuôn phức tạp, giảm nhu cầu gia công từ 30–50%.
• Khả năng xử lý nhiệt: Nhiệt độ T6 đạt được độ bền kéo 280–320 MPa—đủ cho hầu hết các ứng dụng kết cấu.
• Nhẹ: 2.65 mật độ g/cm³ giảm mức tiêu thụ nhiên liệu trong xe và cải thiện khả năng tải trọng trong ngành hàng không vũ trụ.
• Khả năng tương thích sản xuất phụ gia: LPBF/DMLS cho phép tạo ra các hình học không thể thực hiện được bằng phương pháp đúc truyền thống (VÍ DỤ., rỗng, Cấu trúc mạng).
• Hiệu quả chi phí: Chi phí nguyên liệu thấp hơn so với hợp kim cường độ cao (VÍ DỤ., 7075) và giảm chi phí xử lý so với. nhôm rèn.

12. Hạn chế và thách thức của hợp kim đúc AlSi10Mg

• Điểm yếu nhiệt độ cao: Mất 30–40% cường độ trên 150°C (VÍ DỤ., 200 MPa ở 200°C so với. 280 MPa và 25°C), hạn chế sử dụng ở vùng nóng động cơ.
• Đang đeo điện trở: Thấp hơn gang hoặc hợp kim Al-Si có hàm lượng silicon cao hơn (VÍ DỤ., ALSI12), yêu cầu anodizing cứng cho các bộ phận có độ mài mòn cao.
• Rủi ro giòn: Tuổi già (T7 nóng nảy) hoặc hàm lượng sắt quá mức (>0.6%) làm giảm độ giãn dài đến <1%, tăng nguy cơ gãy xương.
• Sự mở rộng nhiệt không khớp: CTE (21–24 µm/m·K) cao hơn thép gấp 2 lần, gây ứng suất trong các tổ hợp vật liệu hỗn hợp (VÍ DỤ., chèn thép bắt vít).
• Các vấn đề cụ thể về AM: Các bộ phận LPBF có thể thể hiện độ bền dị hướng (10–Giảm 15% theo hướng xây dựng) không cần xử lý sau nhiệt.

13. So sánh với các hợp kim nhôm khác

14. Phần kết luận

AlSi10Mg là một chất linh hoạt, hợp kim hiệu suất cao kết nối quá trình đúc truyền thống và sản xuất bồi đắp tiên tiến.

Sự kết hợp của khả năng đúc, Sự mạnh mẽ về cơ học, và đặc tính nhiệt phù hợp với nhiều ứng dụng—từ các bộ phận ô tô được sản xuất hàng loạt đến các bộ phận hàng không vũ trụ đặt riêng.

Mặc dù nó gặp phải những hạn chế trong môi trường nhiệt độ cao và chịu mài mòn cao, xử lý nhiệt thích hợp và lớp phủ bề mặt còn mở rộng tiện ích của nó hơn nữa.

Dịch vụ đúc khuôn LANGHE

Langhe cung cấp các giải pháp đúc khuôn tùy chỉnh chuyên dụng phù hợp với yêu cầu chính xác của bạn.

Được hỗ trợ bởi kinh nghiệm sâu rộng trong ngành và công nghệ tiên tiến, Langhe mang lại chất lượng cao, thành phần kim loại chính xác bằng nhôm, kẽm, và hợp kim magiê.

Các dịch vụ và khả năng chính:

• OEM tùy chỉnh & Giải pháp đúc khuôn ODM
  Các tùy chọn sản xuất linh hoạt để hỗ trợ cả nhà sản xuất thiết bị gốc và thiết kế tùy chỉnh.
• Khối lượng sản xuất có thể mở rộng
  Xử lý hiệu quả các nguyên mẫu hàng loạt nhỏ đến quy mô lớn, hoạt động sản xuất số lượng lớn.
• Thiết kế khuôn tùy chỉnh & Hỗ trợ kỹ thuật
  Chuyên môn nội bộ để phát triển và tối ưu hóa khuôn mẫu để có độ chính xác và hiệu suất đúc vượt trội.
• Dung sai chiều chặt chẽ & Bề mặt hoàn thiện vượt trội
  Đảm bảo các bộ phận đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng nghiêm ngặt với độ mịn, bề mặt không có khuyết tật.
• Hoạt động thứ cấp toàn diện
  Bao gồm gia công CNC, xử lý bề mặt khác nhau, và lắp ráp cuối cùng để cung cấp các bộ phận sẵn sàng sử dụng.

Langhe Dịch vụ đúc chết là đối tác đáng tin cậy của bạn, chính xác, và các giải pháp đúc kim loại tích hợp đầy đủ.

 

Câu hỏi thường gặp

AlSi10Mg có thể được sử dụng cho các bộ phận kết cấu hàng không vũ trụ không?

Đúng. AlSi10Mg được tôi luyện T6 (280–320 MPa độ bền kéo) đáp ứng các tiêu chuẩn hàng không vũ trụ cho các bộ phận kết cấu không quan trọng (VÍ DỤ., dấu ngoặc, vỏ).

Đối với các bộ phận chịu tải cao, nó thường được ghép nối với các gân gia cố hoặc cấu trúc lưới in 3D.

Sự khác biệt giữa AlSi10Mg và AlSi12?

AlSi12 có silicon cao hơn (11–13%), cải thiện tính lưu động cho các bức tường mỏng hơn (0.5 mm) nhưng giảm sức mạnh (250 MPa T6 so với. 280 MPa cho AlSi10Mg).

AlSi10Mg mang lại khả năng gia công và độ dẻo tốt hơn, làm cho nó linh hoạt hơn.

AlSi10Mg có tốt cho gia công không?

Đúng. Đánh giá khả năng gia công của nó (70–80%) cao hơn nhiều hợp kim nhôm, cho phép quay nhanh, xay xát, và khoan với độ mài mòn dụng cụ tối thiểu—rất quan trọng để hoàn thiện các bộ phận có dung sai chặt chẽ (VÍ DỤ., Ghế van).

AlSi10Mg có bị ăn mòn không?

Nó có khả năng chống ăn mòn tự nhiên vừa phải trong môi trường khô/nước ngọt nhưng bị ăn mòn trong môi trường biển/giàu clorua (0.1Hàng0,3 mm/năm).

Anodizing hoặc sơn tĩnh điện kéo dài tuổi thọ trong điều kiện khắc nghiệt.

AlSi10Mg có phù hợp cho in 3D không?

Có—đó là hợp kim nhôm phổ biến nhất trong LPBF/DMLS. Phạm vi nóng chảy thấp và khả năng hàn tốt cho phép phản ứng tổng hợp lớp mạnh mẽ, sản xuất 99.9% các bộ phận dày đặc có độ bền tương đương T6.

AlSi10Mg có thể hàn được không?

Đúng, Nhưng thận trọng. Nó hàn tốt bằng phương pháp TIG hoặc MIG với 4043 phụ, mặc dù lượng nhiệt đầu vào có thể làm giảm độ bền ở vùng chịu ảnh hưởng của nhiệt.