poudre d'aluminium pour l'impression 3d est de plus en plus utilisé dans la fabrication additive pour créer des pièces légères et très résistantes dans tous les secteurs. Ce guide fournit une vue d'ensemble des poudres d'aluminium pour l'impression 3D.
Introduction à la poudre d'aluminium pour l'AM
L'aluminium est un matériau populaire pour l'impression 3D en raison de ses caractéristiques :
- Faible densité - 2,7 g/cc
- Résistance spécifique élevée
- Excellente conductivité thermique et électrique
- Bonne résistance à la corrosion
- Soudabilité et usinabilité
- Faibles coûts des matériaux
Principales propriétés de la poudre d'aluminium :
- Morphologie de la poudre sphérique
- Distribution contrôlée de la taille des particules
- Des niveaux de pureté élevés, supérieurs à 99,5% Al
- Dérivé d'aluminium recyclé dans certains cas
- Disponible pour les procédés binder jetting, DMLS, SLM
La poudre d'aluminium permet d'imprimer des composants légers impossibles à fabriquer par d'autres méthodes.
Types de poudres d'aluminium pour la fabrication additive
Diverses poudres d'alliage d'aluminium sont utilisées pour l'AM :
Types de poudre d'aluminium pour l'impression 3D
| Type | Description | Applications |
|---|---|---|
| AlSi10Mg | Alliage coulé avec du silicium et du magnésium | Aérospatiale, automobile |
| AlSi7Mg | Alliage de résistance modérée avec Si, Mg | Machines industrielles |
| 6061 | Alliage corroyé de résistance moyenne avec Mg, Si | Supports et fixations sur mesure |
| Série 5XXX | 5% magnésium pour la résistance | Outillage, marine |
| Aluminium pur | Aluminium non allié >99,7% | Gestion thermique, électrique |
Des alliages spécialisés sont qualifiés pour les techniques additives afin d'obtenir les mêmes propriétés que les alliages conventionnels.
Composition des poudre d'aluminium pour l'impression 3d
Composition typique des poudres d'alliage d'aluminium pour l'AM :
Composition des poudres d'impression d'aluminium
| Alliage | Al | Mg | Si | Fe | Cu | Mn |
|---|---|---|---|---|---|---|
| AlSi10Mg | Bal. | 0.2-0.5% | 9-11% | <0,55% | <0,05% | <0,45% |
| AlSi7Mg | Bal. | 0.1-0.5% | 6-8% | <1% | <0,1% | <0,1% |
| 6061 | Bal. | 0.8-1.2% | 0.4-0.8% | <0,7% | 0.15-0.4% | <0,15% |
| 5056 | Bal. | 4.5-6% | <0,4% | <0,5% | <0,1% | 0.1-0.5% |
Le silicium améliore la coulabilité et la fluidité. Le magnésium renforce la résistance. Les impuretés sont réduites au minimum pour permettre l'utilisation en AM.
Principales propriétés de la poudre d'impression d'aluminium
Propriétés de la poudre d'impression d'aluminium
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Densité | 2,7 g/cc |
| Point de fusion | 475-650°C |
| Conductivité thermique | 120-180 W/mK |
| Conductivité électrique | 35-38 MS/m |
| Résistance à la traction | 230-520 MPa |
| Élongation | 3-8% |
| Module d'Young | 68-72 GPa |
| Dureté | 65-100 HB |
Ces propriétés font de l'aluminium un matériau idéal pour la réalisation de pièces imprimées légères et conductrices de chaleur et d'électricité.
Caractéristiques de la poudre d'aluminium pour l'AM
Caractéristiques de la poudre d'aluminium
| Paramètres | Détails | Importance |
|---|---|---|
| Forme des particules | Sphérique | Améliore la fluidité |
| Répartition par taille | 10-100 μm | Contrôle la résolution des pièces |
| Densité apparente | 1,2-1,8 g/cc | Affecte la densité finale de la pièce |
| Débit | 20-30 s/50g | Indique la capacité d'étalement de la poudre |
| Teneur en oxyde | < 3% | Impacts sur le flux de poudre et le frittage |
| Teneur en hydrogène | < 0,15% | Réduit la porosité des pièces |
La sphéricité et la distribution contrôlée de la taille des particules sont essentielles pour les poudres AM d'aluminium.
Spécifications de la poudre d'impression aluminium
Spécifications de la poudre d'aluminium
| Paramètres | Plage/limite | Standard |
|---|---|---|
| Taille des particules | 10-63 μm | ASTM B214 |
| Densité apparente | > 0,80 g/cc | ASTM B212 |
| Débit de Hall | < 30 s/50g | ASTM B213 |
| Teneur en oxyde | < 3% | ASTM B237 |
| Composition en Mg, Si | Limites de l'alliage | ASTM B937 |
| Impuretés | Limites de Fe, Cu, Mn | ASTM B937 |
Les principales caractéristiques et la composition des poudres sont vérifiées par rapport à des spécifications normalisées.
Avantages de l'utilisation poudre d'aluminium pour l'impression 3d
Avantages de l'aluminium pour l'impression 3D
- Allègement - rapport résistance/poids élevé
- Réduction des déchets de matériaux
- Liberté de conception accrue et consolidation des pièces
- Élimination de l'outillage et de l'usinage
- Fabrication à la demande et juste à temps
- Conductivité thermique et électrique élevée
- Excellente résistance à la corrosion
- Bonne finition et post-traitement
- Rentabilité pour la production de volumes moyens
La fabrication additive à base de poudre d'aluminium offre des avantages significatifs par rapport aux techniques conventionnelles pour les pièces structurelles et fonctionnelles légères.
Applications des composants en aluminium imprimés en 3D
Applications industrielles de l'aluminium imprimé en 3D
| L'industrie | Composants |
|---|---|
| Aérospatiale | Supports de cellule, échangeurs de chaleur, aubes de turbine |
| Automobile | Châssis, pièces du groupe motopropulseur, intérieurs personnalisés |
| Industriel | Robotique, outillage, fixations, montages |
| Consommateur | Boîtiers électroniques, corps de drones |
| Architecture | Panneaux décoratifs, revêtements muraux |
| Médical | Implants orthopédiques, prothèses |
La fabrication additive permet d'obtenir des géométries d'aluminium auparavant impossibles, de consolider et de personnaliser les produits dans divers secteurs.
