Additive manufacturing, ook bekend als 3D printen, heeft een revolutie teweeggebracht in de manier waarop we complexe onderdelen ontwerpen en produceren. Selective laser melting (SLM) is een krachtige 3D printtechniek die gebruik maakt van een laserstraal om metaalpoeder laag voor laag selectief te smelten en zo een driedimensionaal object op te bouwen vanaf een digitale blauwdruk.
Het kiezen van het juiste metaalpoeder voor SLM is cruciaal voor het bereiken van de gewenste mechanische eigenschappen, de oppervlakteafwerking en het algehele succes van het geprinte onderdeel. Van de verschillende beschikbare metaalpoeders is 7075 aluminium een populaire en veelzijdige optie voor SLM-toepassingen.
Deze uitgebreide gids duikt diep in de wereld van 7075 aluminium poeder voor SLMen onderzoekt de eigenschappen, voordelen, beperkingen en verschillende beschikbare modellen.
de samenstelling en eigenschappen van 7075 Aluminiumpoeder
7075 aluminium is een aluminiumlegering met een hoge sterkte die veel wordt gebruikt in de ruimtevaart, de auto-industrie en andere veeleisende toepassingen. De uitzonderlijke sterkte-gewichtsverhouding maakt het ideaal voor lichte maar robuuste onderdelen.
Hier volgt een overzicht van de belangrijkste componenten en eigenschappen van 7075 aluminium poeder voor SLM:
Samenstelling:
- Aluminium (Al): Primair element, dat ongeveer 90% van het poeder uitmaakt.
- Zink (Zn): Verbetert de sterkte en corrosiebestendigheid (ongeveer 5-6%).
- Magnesium (Mg): Verbetert de sterkte en helpt scheuren voorkomen (ongeveer 2-3%).
- Koper (Cu): Draagt bij aan de sterkte en verbetert de bewerkbaarheid (ongeveer 1-2%).
- Minder belangrijke elementen: Silicium (Si), mangaan (Mn), ijzer (Fe) en chroom (Cr) zijn in kleinere hoeveelheden aanwezig en beïnvloeden specifieke eigenschappen.
Eigenschappen:
- Grote sterkte: Biedt een uitstekende treksterkte en vloeigrens, waardoor het geschikt is voor dragende toepassingen.
- Goede corrosiebestendigheid: Biedt voldoende weerstand tegen corrosie dankzij de aanwezigheid van zink en magnesium.
- Lichtgewicht: Aanzienlijk lichter dan staal of andere metalen, waardoor gewicht wordt bespaard in kritieke toepassingen.
- Lasbaarheid: Kan worden gelast met de juiste technieken, zodat geprinte onderdelen achteraf kunnen worden bewerkt en samengevoegd.
- Bewerkbaarheid: Biedt goede bewerkbaarheid voor het maken van vormen en toleranties die mogelijk niet haalbaar zijn met alleen SLM.
Populaire 7075 Aluminium Poeder Modellen
De wereld van metaalpoeders voor SLM is enorm, met verschillende fabrikanten die specifieke modellen aanbieden om verschillende aspecten van het printproces te optimaliseren. Hier volgt een blik op tien prominente 7075 aluminium poedermodellen:
| Modelnaam | Fabrikant | Beschrijving |
|---|---|---|
| AMSL-7075 | EOS GmbH | Een beproefd poeder dat bekend staat om zijn goede vloeibaarheid en bedrukbaarheid, wat leidt tot onderdelen met een hoge dichtheid. |
| SLM 125 | SLM-oplossingen | Biedt een balans tussen sterkte en vervormbaarheid, waardoor het geschikt is voor een breed scala aan toepassingen. |
| AP7075 | Renishaw plc | Ontworpen voor een uitstekende oppervlakteafwerking en maatnauwkeurigheid, ideaal voor onderdelen die een hoge esthetische aantrekkingskracht vereisen. |
| AlSi10Mg | ExOne GmbH | Deze variant bevat een kleine hoeveelheid silicium (Si) om de laserabsorptie te verbeteren en mogelijk scheurvorming te verminderen. |
| ProLaser 7075 | GE-additief | Heeft een hoge poederzuiverheid en strakke deeltjesgrootteverdeling voor consistente printresultaten. |
| MCP 7075 | Trumpf GmbH + Co. KG | Dit poeder is ontwikkeld voor gebruik met Trumpf machines en biedt een goede bedrukbaarheid en mechanische eigenschappen. |
| LUCHTVAART 7075 | Sandvik Additive Manufacturing | Dit poeder is speciaal gemaakt voor de ruimtevaartindustrie en geeft prioriteit aan hoge sterkte en weerstand tegen vermoeiing. |
| SLM 7075 | DMG Mori Co. | Een veelzijdige optie die geschikt is voor diverse toepassingen en een goede balans biedt tussen prestaties en kosten. |
| Element 7075 | Timmerman Additieve Productie | Staat bekend om zijn uitstekende poedervloei en minimale spatten tijdens het printen, wat leidt tot een schoner printproces. |
| SLM 7075.M | SLM-materialen | Dit model heeft een sferische morfologie en een strakke deeltjesgrootteverdeling, wat een optimale laserkoppeling en printbaarheid bevordert. |
Let op: Deze tabel geeft een algemeen overzicht. Specifieke eigenschappen en beschikbaarheid kunnen variëren afhankelijk van de fabrikant en de regio. Het is cruciaal om de technische fiches van elk poedermodel te raadplegen voor gedetailleerde informatie.
Toepassingen van 7075 aluminium poeder voor SLM
De uitzonderlijke eigenschappen van 7075 aluminium poeder voor SLM vertalen zich in een groot aantal toepassingen in verschillende industrieën. Hier zijn enkele belangrijke gebieden waar 7075 aluminium schittert in de wereld van SLM:
- Lucht- en ruimtevaart: De hoge sterkte-gewichtsverhouding en goede weerstand tegen vermoeiing maken 7075 aluminium ideaal voor het maken van lichtgewicht maar robuuste vliegtuigonderdelen zoals beugels, behuizingen en structurele elementen. Stel je een straaljager voor die door de lucht zweeft, met vleugels waarvan de ingewikkelde onderdelen additief zijn vervaardigd van 7075 aluminium, waardoor kostbaar gewicht wordt bespaard zonder aan sterkte in te boeten.
- Automobiel: De auto-industrie streeft voortdurend naar lichtere voertuigen om de brandstofefficiëntie te verbeteren. 7075 aluminium SLM wordt toegepast bij de productie van componenten zoals ophangingsonderdelen, remklauwen en zelfs ingewikkelde motoronderdelen. Denk aan een gestroomlijnde elektrische auto die over de snelweg scheurt, waarvan het lichtgewicht chassis onderdelen bevat die additief zijn vervaardigd van 7075 aluminium, wat bijdraagt aan een langere actieradius.
- Robotica: Robots hebben sterke en lichte onderdelen nodig voor precieze bewegingen. 7075 aluminium SLM wordt gebruikt om robotarmen, grijpers en andere ingewikkelde onderdelen te maken die de beweeglijkheid en efficiëntie van een robot verbeteren. Stel je een robotarm voor in een fabriek, met metalen vingers, additief vervaardigd van 7075 aluminium, die snel complexe producten assembleren met ongeëvenaarde precisie.
- Medische hulpmiddelen: De biocompatibele aard van aluminium, gecombineerd met de sterkte en bewerkbaarheid, maakt 7075 aluminium SLM geschikt voor bepaalde medische implantaten en apparaten. Denk bijvoorbeeld aan een beenprothese, waarvan de interne onderdelen additief zijn vervaardigd van 7075 aluminium, waardoor een robuuste en lichtgewicht structuur ontstaat die een actieve levensstijl ondersteunt.
- Verdediging: Militaire toepassingen vragen vaak om sterke en corrosiebestendige materialen. 7075 aluminium SLM wordt gebruikt om onderdelen te maken voor vuurwapens, militaire voertuigen en andere defensie-uitrusting. Stel je een soldaat voor op het slagveld met een vuurwapen waarvan de lichtgewicht en duurzame onderdelen additief zijn vervaardigd van 7075 aluminium, wat een tactisch voordeel oplevert.
Naast deze kerntoepassingen vindt 7075 aluminium SLM zijn weg naar verschillende andere sectoren, waaronder:
- Consumentenelektronica: Voor lichtgewicht en robuuste onderdelen zoals koellichamen en structurele elementen.
- Olie en gas: Voor het maken van corrosiebestendige onderdelen voor boorapparatuur en downhole toepassingen.
- Marine: Voor onderdelen die worden gebruikt in de scheepsbouw en maritieme toepassingen waarbij een balans tussen sterkte en gewicht nodig is.
De veelzijdigheid van 7075 aluminium poeder voor SLM maakt het een waardevol hulpmiddel voor ingenieurs en ontwerpers om de grenzen van innovatie in diverse industrieën te verleggen.
de voordelen van 7075 aluminium poeder voor SLM
Er bestaan veel metaalpoeders voor SLM, maar 7075 aluminium onderscheidt zich door zijn unieke voordelen:
- Grote sterkte: Biedt een uitzonderlijke trek- en vloeigrens, waardoor robuuste onderdelen voor veeleisende toepassingen kunnen worden gemaakt. Vergeleken met andere aluminiumlegeringen die in SLM worden gebruikt, biedt 7075 een aanzienlijk sterktevoordeel.
- Lichtgewicht: 7075 aluminium SLM onderdelen zijn aanzienlijk lichter dan staal of andere metalen en dragen bij aan gewichtsvermindering in kritieke toepassingen. Stelt u zich de vleugel van een vliegtuig eens voor - elke gram die wordt bespaard leidt tot een efficiënter brandstofverbruik en een groter vliegbereik.
- Goede corrosiebestendigheid: De aanwezigheid van zink en magnesium biedt voldoende bescherming tegen corrosie, waardoor het geschikt is voor verschillende omgevingen. Dit is vooral cruciaal voor toepassingen zoals marinecomponenten of onderdelen die worden blootgesteld aan barre weersomstandigheden.
- Lasbaarheid: Kan worden gelast met de juiste technieken, zodat geprinte onderdelen achteraf kunnen worden bewerkt en samengevoegd. Deze flexibiliteit is waardevol voor het maken van complexe structuren of het repareren van onvolkomenheden in geprinte onderdelen.
- Bewerkbaarheid: Biedt een goede bewerkbaarheid, waardoor vormen en toleranties kunnen worden gemaakt die met SLM alleen niet haalbaar zijn. Hierdoor kunnen de uiteindelijke afmetingen en oppervlakteafwerking van geprinte onderdelen worden verfijnd.
- Vastgesteld materiaal: 7075 aluminium is een goed bekend en veel gebruikt materiaal, met uitgebreide gegevens en ervaring beschikbaar voor ingenieurs en ontwerpers. Deze bewezen staat van dienst geeft vertrouwen bij het integreren van 7075 aluminium SLM in projecten.
Deze voordelen maken 7075 aluminiumpoeder voor SLM een aantrekkelijke keuze voor een breed spectrum aan toepassingen, van hoogwaardige onderdelen voor de ruimtevaart tot lichtgewicht consumentenelektronica.
de beperkingen van 7075 aluminium poeder voor SLM
Ondanks de vele voordelen heeft 7075 aluminium poeder voor SLM ook beperkingen:
- Gevoeligheid voor barsten: De hoge sterkte van 7075 aluminium maakt het vatbaarder voor scheuren tijdens het SLM proces in vergelijking met sommige andere aluminiumlegeringen. Dit komt doordat de snelle verwarmings- en koelcycli die inherent zijn aan SLM restspanningen kunnen veroorzaken in het geprinte onderdeel. Als deze spanningen niet effectief worden beheerd door geoptimaliseerde printparameters en nabewerkingstechnieken, kunnen er scheurtjes ontstaan.
- Hoger vereist laservermogen: Vergeleken met sommige andere metaalpoeders heeft 7075 aluminium een hoger laservermogen nodig om effectief te smelten vanwege het hogere smeltpunt. Dit kan leiden tot een hoger energieverbruik en mogelijk hogere bedrijfskosten voor SLM machines.
- Oppervlakteruwheid: SLM-geprinte onderdelen van 7075 aluminium kunnen een iets ruwere oppervlakteafwerking hebben dan sommige andere materialen. Hoewel nabewerkingstechnieken zoals machinale bewerking de oppervlakteafwerking kunnen verbeteren, is het belangrijk om rekening te houden met de extra bewerkingsstappen die nodig zijn.
- Kosten: Hoewel 7075 aluminium niet het duurste metaalpoeder voor SLM is, kan het duurder zijn dan sommige andere veelgebruikte aluminiumlegeringen. Deze kostenfactor moet worden afgewogen tegen de prestatievoordelen die het biedt voor de specifieke toepassing.
Als gebruikers deze beperkingen begrijpen, kunnen ze weloverwogen beslissen of 7075 aluminium poeder de optimale keuze is voor hun SLM project. Door goed na te denken over de toepassingseisen en de juiste printstrategieën toe te passen, kunnen deze beperkingen in belangrijke mate worden beperkt.
Specificaties, maten, kwaliteiten en normen
Het kiezen van het meest geschikte 7075 aluminium poedermodel voor je SLM project vereist een goed begrip van de beschikbare specificaties, afmetingen, kwaliteiten en relevante normen.
Belangrijkste specificaties:
- Deeltjesgrootteverdeling: Dit verwijst naar de grootteverdeling van de poederdeeltjes. Een smalle deeltjesgrootteverdeling bevordert een optimale poederstroom, wat leidt tot consistentere printresultaten.
- Sfericiteit: De ideale poederdeeltjes zijn bolvormig. Dit zorgt voor een goede verpakkingsdichtheid en minimaliseert holtes in het geprinte onderdeel, wat leidt tot betere mechanische eigenschappen.
- Vloeibaarheid: Het vermogen van het poeder om vrij te stromen is cruciaal voor een gelijkmatige afzetting van lagen tijdens het SLM-proces. Een goede vloeibaarheid minimaliseert het risico op voedingsproblemen en zorgt voor een consistente printkwaliteit.
- Zuurstofinhoud: Een laag zuurstofgehalte in het poeder is essentieel om oxidatie tijdens het lasersmeltproces te voorkomen, wat de mechanische eigenschappen van het geprinte onderdeel negatief kan beïnvloeden.
Beschikbare maten:
7075 aluminium poeder voor SLM wordt meestal aangeboden in verschillende deeltjesgroottes, meestal tussen 15 micron en 50 micron. Welke grootte gekozen wordt hangt af van de gewenste oppervlakteafwerking, mechanische eigenschappen en de mogelijkheden van de gebruikte SLM machine.
Cijfers:
Er zijn verschillende soorten 7075 aluminiumpoeder verkrijgbaar, afhankelijk van de fabrikant. Deze kwaliteiten kunnen verschillen in hun chemische samenstelling, met name het gehalte aan sporenelementen. De gekozen kwaliteit kan factoren zoals bedrukbaarheid, mechanische eigenschappen en vereisten voor nabewerking beïnvloeden.
Normen:
Metaalpoeders voor SLM zijn onderhevig aan verschillende industriestandaarden die consistente kwaliteit en prestaties garanderen. Gangbare standaarden voor 7075 aluminium poeder zijn ASTM B294 en EN AC43607. Het gebruik van poeders die voldoen aan deze standaarden helpt om voorspelbare printresultaten en een betrouwbare onderdeelkwaliteit te garanderen.
Door deze factoren zorgvuldig te overwegen, kunnen gebruikers het 7075 aluminium poedermodel kiezen dat het beste past bij de specifieke behoeften van hun SLM project. Overleg met de poederleverancier en het raadplegen van de technische datasheets van elk poedermodel is cruciaal voor het maken van een weloverwogen beslissing.
Het vergelijken van voor- en nadelen van 7075 aluminium poeder voor SLM
Om een weloverwogen beslissing te nemen, is het essentieel om de voor- en nadelen van 7075 aluminium poeder voor SLM af te wegen:
Voordelen:
- Grote sterkte: Biedt uitzonderlijke sterkte voor veeleisende toepassingen.
- Lichtgewicht: Vermindert het gewicht aanzienlijk in vergelijking met andere metalen.
- Goede corrosiebestendigheid: Biedt voldoende bescherming tegen corrosie.
- Lasbaarheid: Maakt nabewerking en samenvoegen van geprinte onderdelen mogelijk.
- Bewerkbaarheid: Hiermee kunnen ingewikkelde vormen worden gemaakt en kan de oppervlakteafwerking worden verbeterd.
- Vastgesteld materiaal: Goed begrepen materiaal met uitgebreide beschikbare gegevens.
Minpunten:
- Gevoeligheid voor barsten: Vereist zorgvuldige optimalisatie van de afdrukparameters om het risico op barsten te minimaliseren.
- Hoger vereist laservermogen: Kan het energieverbruik tijdens het afdrukken verhogen.
- Oppervlakteruwheid: Kan een iets ruwere oppervlakteafwerking hebben dan sommige materialen.
- Kosten: Kan duurder zijn dan sommige andere veelgebruikte aluminiumlegeringen.
Kosten en leveranciers van 7075 aluminium poeder voor SLM
De kosten van 705 aluminiumpoeder voor SLM kunnen variëren afhankelijk van verschillende factoren, waaronder:
- Poeder Model: Specifieke kenmerken en eigenschappen van verschillende modellen kunnen de prijs beïnvloeden. Voor poeders met een kleinere deeltjesgrootteverdeling of een hogere zuiverheid kan een meerprijs gelden.
- Fabrikant: De merkreputatie en gevestigde reputatie kunnen de prijs beïnvloeden.
- Hoeveelheid: Bulkaankopen bieden doorgaans lagere kosten per eenheid in vergelijking met kleinere hoeveelheden.
- Locatie: Geografische locatie en regionale dynamiek in de toeleveringsketen kunnen de prijs beïnvloeden.
Hoewel het geven van specifieke prijzen moeilijk is vanwege deze fluctuerende factoren, is hier een algemeen bereik om een gevoel van schaal te geven:
- Prijsklasse: De kosten van 7075 aluminiumpoeder voor SLM liggen meestal tussen $50 en $200 per kilogram.
Hier is een tabel met enkele vooraanstaande leveranciers van 7075 aluminium poeder voor SLM:
| Leverancier | Website |
|---|---|
| EOS GmbH | https://www.eos.info/en-us/about-us/locations-worldwide |
| SLM Oplossingen GmbH | https://nikon-slm-solutions.com/ |
| Renishaw plc | https://www.renishaw.com/en/energy–39161 |
| ExOne GmbH | https://www.exone.com/ |
| GE-additief | https://www.ge.com/additive/ |
| Trumpf GmbH + Co. KG | https://www.trumpf.com/ |
| Sandvik Additive Manufacturing | https://www.additive.sandvik/en/ |
| DMG Mori Co. | https://www.dmgmori.co.jp/en/ |
| Timmerman Additieve Productie | https://ir.carpentertechnology.com/overview/default.aspx |
| SLM-materialen | https://www.slm-solutions.com/company/about-us/ |
Het wordt sterk aangeraden om rechtstreeks contact op te nemen met deze leveranciers voor actuele informatie over prijzen en beschikbaarheid. Daarnaast kunnen sommige online marktplaatsen en metaalpoeder distributeurs 7075 aluminium poeder voor SLM aanbieden. Het is cruciaal om ervoor te zorgen dat deze leveranciers poeders van hoge kwaliteit leveren met de juiste certificeringen om succesvolle printresultaten te garanderen.
FAQ
Hier zijn enkele veelgestelde vragen (FAQ) over 7075 aluminium poeder voor SLM:
V: Wat zijn de typische toepassingen van 7075 aluminium poeder voor SLM?
A: 7075 aluminium poeder voor SLM wordt toegepast in verschillende industrieën, waaronder ruimtevaart, automobielindustrie, robotica, medische apparatuur en defensie. Het is vooral geschikt voor toepassingen waarbij een balans nodig is tussen hoge sterkte, lichtgewicht ontwerp en goede corrosiebestendigheid.
V: Kan 7075 aluminium poeder voor SLM nabewerkt worden?
A: Ja, 7075 aluminium onderdelen geprint via SLM kunnen nabewerkt worden met technieken als warmtebehandeling, machinale bewerking en oppervlakteafwerking. Deze processen kunnen de mechanische eigenschappen, maatnauwkeurigheid en oppervlakte-esthetiek van de geprinte onderdelen verder verbeteren.
V: Hoe verhoudt 7075 aluminiumpoeder voor SLM zich tot andere aluminiumlegeringen die voor SLM worden gebruikt?
A: 7075 aluminium is sterker dan sommige andere veelgebruikte aluminiumlegeringen voor SLM. Het kan echter gevoeliger zijn voor barsten en vereist een hoger laservermogen voor het smelten. De keuze tussen verschillende aluminiumlegeringen hangt af van de specifieke toepassingseisen en gewenste eigenschappen.
V: Welke veiligheidsmaatregelen moeten worden genomen bij het hanteren van 7075 aluminium poeder voor SLM?
A: 7075 aluminiumpoeder kan ontvlambaar zijn en inademingsrisico's met zich meebrengen. Het is cruciaal om de juiste veiligheidsprotocollen te volgen bij het werken met dit poeder, waaronder het gebruik van de juiste persoonlijke beschermingsmiddelen (PPE) zoals handschoenen, ademhalingsapparatuur en veiligheidsbrillen. Daarnaast zijn goede ventilatie en hygiënepraktijken essentieel in de SLM printomgeving.
