Welche Aluminiumlegierungen werden häufig im SLM verwendet und welche Vorteile bieten sie?

AlSi10Mg – Die am weitesten verbreitete SLM-Aluminiumlegierung

AlSi10Mg ist die dominierende Legierung im SLM, da sie eine hervorragende Druckbarkeit, eine geringe Rissneigung und eine feine Mikrostruktur durch rasche Erstarrung bietet. Der Siliziumgehalt verbessert die Fließfähigkeit und reduziert thermische Spannungen, was zu hochpräzisen, stabilen Bauteilen führt. AlSi10Mg bietet ein ausgezeichnetes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis, gute Wärmeleitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit, was es ideal für Aerospace-Brackets, Automobilgehäuse, Wärmetauscher und leichte Strukturkomponenten macht.

Aluminium-Magnesium-Legierungen (AlMg)

Magnesiumhaltige Aluminiumlegierungen bieten erhöhte Duktilität und Zähigkeit. Diese Legierungen sind besonders wertvoll für Komponenten, die Energieabsorption, Stoßfestigkeit oder verbesserte Ermüdungslebensdauer erfordern. Obwohl sie während des SLM möglicherweise eine präzisere Laserenergiesteuerung benötigen, ergeben sie im Vergleich zu siliziumreichen Legierungen leichtere und flexiblere Teile. Sie werden häufig in Automobil- und Konsumgüteranwendungen eingesetzt, bei denen Haltbarkeit und Gewichtsreduzierung Priorität haben.

Hochfeste Aluminiumlegierungen in Entwicklung

Fortschrittliche hochfeste Legierungen wie Sc- oder Zr-modifiziertes Aluminium (AlSi10Mg + Sc/Zr) werden im SLM aufgrund ihrer Fähigkeit, ultrafeine, stabile Kornstrukturen zu erzeugen, zunehmend eingesetzt. Diese Modifikationen unterdrücken Heißrisse und verbessern Festigkeit, Ermüdungsverhalten und thermische Stabilität. Solche hochfesten gedruckten Legierungen sind vielversprechend für anspruchsvolle Anwendungen in der Stromerzeugung und fortschrittlicher Aerospace-Hardware.

Vorteile von SLM-spezifischen Aluminiumlegierungen

Im Vergleich zu gegossenem oder gewalztem Aluminium profitieren SLM-optimierte Legierungen von der raschen Erstarrung, die Härte, Festigkeit und Maßgenauigkeit erhöht. Legierungen wie AlSi10Mg entwickeln feine Mikrostrukturen, die die mechanischen Eigenschaften verbessern, während sie geringes Gewicht und Korrosionsbeständigkeit beibehalten. Ihre Kompatibilität mit Wärmebehandlungen – wie künstlicher Alterung – ermöglicht es Ingenieuren, die mechanische Leistung für strukturelle und thermische Anwendungen fein abzustimmen. Diese Legierungen unterstützen auch die Erstellung komplexer Geometrien und integrierter Funktionsmerkmale, die mit traditionellen Verfahren nicht erreichbar sind.