SLM印刷されたAlSi10Mg部品に必要な後処理とは？

応力除去と熱処理

SLM印刷されたAlSi10Mg部品は、印刷プロセス中の急速な熱サイクルによって蓄積された大きな残留応力を軽減するために、300-350°Cでの即時応力除去焼鈍が必要です。これにより、歪みや潜在的なクラックを防止します。最適化された機械的特性を必要とする用途では、通常、T6熱処理が適用されます。これは、500-540°Cでの溶体化処理、続く急速焼入れ、人工時効から構成されます。この処理により、印刷直後のAlSi10Mgの微細な細胞状組織が、球状化したシリコン粒子を持つより従来型の組織に変化し、良好な強度特性を維持しながら延性と靭性を大幅に向上させます。

重要用途のためのホットアイソスタティックプレス

超合金ほど一般的ではありませんが、ホットアイソスタティックプレス（HIP）は、航空宇宙および自動車産業における高完全性用途を目的としたAlSi10Mg部品に有益です。HIPは内部気孔やガス閉じ込めボイドを効果的に除去し、疲労抵抗性と破壊靭性を向上させます。アルミニウム合金のプロセスパラメータは、ほぼ完全な緻密化を達成しながら、過度の粒成長や機械的特性の劣化を避けるために特別に調整されています。

サポート除去と表面仕上げ

サポート構造の除去は、機械的後処理における重要な第一歩であり、通常、切削工具や帯鋸を使用して行われます。SLM AlSi10Mgの造形直後の表面には、部分的に溶融した粉末粒子と高い表面粗さが含まれており、これらは応力集中源として作用します。ガラスビーズや酸化アルミニウムを用いた研磨噴射は、一般的な表面を清掃・平滑化するために一般的に使用されます。航空宇宙用途などの優れた表面品質を必要とする部品では、振動仕上げやフローポリシングが採用され、より低い粗さ値を達成し、疲労クラック発生のリスクを低減します。

精密機械加工と検証

機能面、嵌合インターフェース、ねじ加工された特徴は、寸法精度と適切な適合性を達成するために精密CNC機械加工を必要とします。この機械加工は、寸法安定性を確保するために熱処理後に最適に行われます。最終検証には、機械的特性を検証するための材料試験と分析、寸法検査、および重要部品の場合は、内部欠陥を検出するための浸透探傷検査やX線コンピュータ断層撮影などの非破壊試験が含まれます。