Stato di sviluppo della stampa 3D in metallo con materiali in polvere di lega di alluminio

Lo sviluppo di materiale metallico.

I materiali in lega di alluminio sono caratterizzati da leggerezza e facilità di lavorazione e hanno ampie prospettive nel campo della produzione leggera. Tuttavia, hanno anche caratteristiche come l'elevata conduttività termica, la facile ossidazione e l'elevata riflettività laser, che non possono essere applicate a tutte le fonti di calore nella stampa 3D in metallo.

Per la stampa laser 3D, la polvere di lega della serie Al-Si ha una migliore adattabilità rispetto alla serie Al-Cu e alla serie Al-Zn-Mg-Cu grazie alla sua buona scorrevolezza e alle eccellenti proprietà di fusione e saldatura. Può sopportare il grande stress interno generato durante il rapido processo di riscaldamento e raffreddamento della stampa 3D in metallo utilizzando il laser come fonte di calore. Se la serie Al-Cu e la serie Al-Zn-Mg-Cu non vengono modificate aggiungendo altri elementi, soffriranno di cracking termico e non potranno essere utilizzate nella stampa 3D in metallo utilizzando il laser come fonte di calore.

Il materiale utilizzato nella tecnologia di stampa 3D ad arco è il filo e la serie Al-Cu e la serie Al-Zn-Mg-Cu sono meno suscettibili allo stress interno se utilizzate nella stampa 3D telefonica rispetto alla stampa 3D laser. Hanno anche una migliore formabilità. Tuttavia, le leghe della serie Al-Si sono difficili da preparare come fili a causa della loro durezza, rendendo difficile la loro lavorazione attraverso la stampa 3D ad arco.

Attualmente, la tecnologia di stampa 3D più utilizzata utilizza il laser come fonte di calore, quindi i materiali a base di alluminio utilizzati nella stampa 3D in metallo sono principalmente serie Al-Si.

La direzione dello sviluppo dei materiali in lega di alluminio nel campo della stampa 3D in metallo

Sulla base della direzione di sviluppo della tecnologia di stampa 3D in metallo, la principale direzione di sviluppo delle leghe di alluminio utilizzate per la stampa 3D sono le leghe di alluminio ad alta resistenza che possono adattarsi alla tecnologia di produzione additiva laser. Attualmente, molti materiali in lega di alluminio specifici per la stampa 3D in metallo sono apparsi all'estero. Questi materiali sono generalmente preparati aggiungendo elementi come Sc, Zr e Ti, che consentono ai materiali in lega di alluminio di formare particelle di Sc, Zr e Ti durante il rapido processo di riscaldamento e raffreddamento, evitando il cracking termico della struttura.

Inoltre, migliorare il tasso di utilizzo dei materiali in filo di lega di alluminio applicabili alla stampa 3D ad arco e ridurre i costi di preparazione è anche una direzione di ricerca, che viene gradualmente applicata.

Allo stato attuale, le parti in lega di alluminio stampate in 3D sono state ampiamente utilizzate nel settore aerospaziale, principalmente per parti leggere e complesse, come recipienti a pressione, collettori, staffe, scambiatori di calore, ecc.

Si ritiene che con il continuo sviluppo di nuovi materiali in lega di alluminio e il continuo miglioramento della tecnologia di stampa 3D in metallo, le leghe di alluminio avranno un grande potenziale nel campo della produzione leggera.