AlSi10Mgパウダー：技術的概要

AlSi10Mg粉末の概観

AlSi10Mgは、アルミ、シリコン、マグネシウムを主な合金元素とするアルミニウム合金粉末です。金属中で広く使用されます 増材製造3D印刷としても知られるプリンティングは、抜群の強度、耐久性、溶接性、耐食性を備えています。

AlSi10Mg粉末可以通过 選択的レーザー溶融 （SLM） 電子ビーム溶融 （EBM），およびダイレクトメタルレーザー焼結（DMLS）は、精密なディテールとカスタムジオメトリを備えた複雑な金属部品を作成します。その特性により、航空宇宙、自動車、医療、および産業用途に適しています。

この資料は、アルシル10マグネシウムパウダーの包括的な技術概要を記載しており、その成分、性質、用途、価格設定、サプライヤ、その他材料エンジニア、製品デザイナー、3D印刷の専門家に役立つ主要情報を記載しています。

AlSi10Mg粉末的主要细节：

• 組成:9～11％のシリコン、0.2～0.45％のマグネシウムを含むアルミニウム
• 粒子の形状:?球形、高流動性
• サイズ範囲:?15-45ミクロン
• 密度:2.67 g/cc
• 融点: (Yūten)？~615「C
• 強み:？中上
• 使用方法?航空宇宙、自動車産業、産業用3Dプリンティング

AlSi10Mg粉末の組成

AlSi10Mg粉末的组成为以铝为主，添加硅和镁作为合金元素。标称成分范围如下：

エレメント	質量 %
アルミニウム (Al)	底数/余り
ケイ素（Si）	9-11%
マグネシウム（Mg）	0.2-0.45%
その他（Fe、Mnなど）	< 総計 0.55%

シリコンはアルミニウムに加えて鋳造性を向上し、降伏強度や硬さといった機械的特性を高めます。溶解時の流動性を増加させ、給湯特性を向上させます。

マグネシウムの添加は、熱処理による合金の強化を促す析出硬化を引き起こします。 マグネシウムは耐食性を向上させることにも役立ちます。

ごく微量の鉄、マンガ 、および他の成分は最大0.55%までの不純物として 存在する場合があります。 合金添加物のレベルは、用途の要件に従って特性を調整するために範囲内で変更できます。

表：AlSi10Mg 合金粉末的公称成分范围

エレメント	最小重量百分率	最大重量%
アルミニウム	残高	残高
シリコン	9	11
マグネシウム	0.2	0.45
その他	–	0.55

AlSi10Mg粉の特性：

AlSi10Mg は、航空宇宙、自動車、産業分野の要求の厳しいアプリケーションに適した特性を示しています。主な特性を以下に示します。

機械的特性

• 高い強度と硬度
• 焼鈍状態での良好な延性
• 優れた溶接性
• 高い疲労強度

物理的特性

• 密度: 2.67 g/cc
• 融点: 約615°C
• 熱伝導率: 130 W/m-K
• 線膨張率: 21-24 x 10^-6 K^-1

その他

• 耐腐食性が高い
• 優れた印刷性と表面仕上げ
• ISO 10993 と ASTM F67 に基づく生体適合性
• 非磁性

比重はAlSi12、AlSi7Mg などのアルミニウム合金と同様。溶点は、一般的な Al-Si 鋳造用合金と同等です。これらの特性により、焼結や溶解による加工と固化が可能です。

表：AlSi10Mg粉末的主要特性概述

プロパティ	標準値
密度	2.67g/cc
融点 (Yūten)	約615km
熱伝導率	130 W/m・K
電気抵抗率	4 ～ 8 x 10^-8 ´Îm
ヤング係数	70〜80 GPa
ポアソン比	0.33
降伏強度	215-365 MPa
引張強度	330〜430 MPa
伸長	8-10%
硬度	80～100 HB

注意事項： 物性は、正確な組成、製造方式、積層方向、熱処理などに依存する。示される値は典型値あるいは標準値である。

高い降伏強度と引張強度、優れた展延性のような機械的特性により、AlSi10Mg はさまざまな産業において高性能部品に適しています。この合金は、強度をさらに高めるために時効硬化させることができます。シリコンを添加することで保護酸化層が形成され、耐食性が向上します。全体として、AlSi10Mg は金属 AM でさまざまな特性を備えています。

AlSi10Mg 粉末の用途

軽量性、強靭性、印刷可能性を備えた AlSi10Mg 粉末は、付加製造において最も広く使用される合金のひとつです。一般的な用途を次に示します。

航空宇宙: タービンブレード、ロケットノズル、構造ブラケット、衛星コンポーネント、UAVパーツ

自動車: 動力伝達部品、ピストン、ターボチャージャー、熱交換器

産業用： ロボティクス、ツーリング、ジグ＆フィクスチャ、ドライブシャフト

医療 整形外科用インプラント、義肢、外科用器具

その他の: ヒートシンク、ハイドロリックマニホールド、ハウジング、冷却チャンネル

AlSi10Mg は、上記のアプリケーションにおける性能と効率を改善する、複雑かつ最適化された形状を可能にします。3D 印刷で可能な精細構造は、熱伝達、流体流、およびその他の特性を強化します。

AlSi10Mgの優れた強度重量比で、機械的性能を維持しながら部品重量を削減することができます。これにより、車両の燃費が向上し、宇宙アプリケーションの打ち上げコストが低下します。

テーブル：業界における AlSi10Mg の用途の概要

セクター	一般的な用途
航空宇宙	タービンブレード、構造用ブラケット、ロケットノズル、衛星
自動車の	パワートレイン、ピストン、ターボチャージャー、熱交換器
産業	ロボット、金型、ジグ、治具
医療	整形外科用インプラント, 義肢
一般	ヒートシンク、油圧マニホールド、ハウジング

AlSi10Mg は、AMS4967 や AMS4169 といった規格に適合しているため、航空宇宙用途で承認されています。広範な認定とテストにより、過酷な環境でのパフォーマンスが検証されています。ISO 10993 および ASTM F67 に準拠した生体適合性は、医療機器やインプラントでの使用を可能にします。全体として、AlSi10Mg は重要な用途向けの用途の広い軽量材料ソリューションを提供します。

AlSi10Mg粉末の加工性

AlSi10Mg粉末可以通过主要的金属添加剂制造方法进行处理，例如：

• 高選択レーザー溶融 (SLM)
• 直接金属レーザー焼結（DMLS）
• 電子ビーム溶融（EBM）

レーザー光源をベースとした手法： SLM と DMLS は、高出力レーザーを使用してパウダーベッドの一部の領域を選択的に溶かし、パーツをレイヤーごとに構築します。造形物は、一般的なアルミ合金と同様の性質を持ちます。一般的に、SLM は、フル溶融のために高いレーザーパワーを使用します。DMLS は、パウダー粒子を焼結するために低いレーザーパワーを使用します。

電子ビーム溶融： EBMは、熱源として電子ビームを使用して材料を溶かして融合します。各レイヤーを急速に融合するため、レーザー処理よりも高いビルトレートを実現できます。材料特性はSLMおよびDMLSと同様です。

印刷パラメータ: 標準的なSLMパラメーター:レーザー出力175〜350 W、スキャン速度700〜1500 mm/s、層厚20〜100 Ãœm。EBMの場合:ビーム出力3〜7 kW、スキャン速度1000〜2500 mm/s、層厚50〜200 Ãœm。

その他のメソッド: AlSi10Mg粉末也可用于粘合剂喷射，其中选择性沉积液体粘合剂以形成形状。然后烧结“生坯”部件。也可进行冷喷沉积。

表: AlSi10Mg 合金粉末兼容的增材制造工艺

プロセス	熱源	説明
SLM	レーザー	選択的レーザー溶融
DMLS	レーザー	ダイレクトメタルレーザ焼結
エビデンスに基づく医療（EBM)	電子ビーム	電子ビーム溶融
バインダージェット	液体バインダー	バインダープリントしてから焼結
冷間噴射	運動エネルギー	基材に吹き付けられた粉末 (Kisai ni fukizukerareta funmatsu)

AlSi10Mg パウダーは、レーザー/電子ビームに対して高い吸光性を持ち、優れた流動性と充填密度を有します。 その結果、パウダーベッド全体に良好な広がり性と、効率的な溶融/焼結が実現します。 粒子サイズと球状形態も重要な役割を果たします。

全体として、AlSi10Mgは、PBFと複雑な形状を優れた表面仕上げと特徴的な解決策を作成する関連手法にわたって優れたプロセス性を提供します。

粉末特性及び品質

AMプロセスで使用されるAlSi10Mg粉末には、次のような特性があります。

• 滑らかな表面を持つ球状パウダー形状
• 凝集を最小限に抑えたフロー性
• 見かけ比重約1.2～1.6 g/cc
• タッピング密度 ~2.2-2.7 g/cc
• 一様組成分布
• 内部空孔率の低い高純度
• 制御された粒子サイズ分布

粒子の形状: 粉球形態によりパウダーベッド全体で良好な流動性と展開性が得られます。その結果、溶解の均一化と材料特性の向上につながります。通常、ガスアトマイゼーションを使用して球状度> 90％を達成します。

流動性: 粒子の流れが大きい粉末は均等に拡散され、粉末床プラットフォーム上で密に詰まります。ホール漏斗を通過する流量は通常23-27 s/50gです。

粒径: 粒子サイズ分布は概して10-45 Ã×mまたは15-45 Ã×mです。より大きな粒子、約35-45 Ã×mは流れをより細かくし、それより小さな粒子、約15-25 Ã×mは密度と解像度を向上させます。

合成制御: 仕様内での組成の厳密な制御により、材料性能が最大限に引き出されます。合金化元素の均一な分布が確保されます。

純粋性: 多孔性や不純物の少ない高純度により、工程の欠陥を防ぎます。酸素含有量 <1000 ppm。

表：AlSi10Mg粉末の一般的な特性と性質

パラメータ	代表値	役割
パーティクル形状	球形 >90%	流動性、密度
粒子径(×m)	15-45	密度、解像度
流量（秒/50g）	23-27	粉末床充填
見掛け密度(g/cc)	1.2-1.6	リサイクル可能性
タップ密度（g/cc）	2.2-2.7	グリーン密度
純粋さ	>99.5%	欠陥の削減
酸素（ppm）	1000未満	クリーン溶湯

粒子形状分布（PSD）とハウザー比などのパラメータは、粉末の品質を示します。厳密なガスアトマイゼーションは、バッチ間の高い一貫性をもたらします。粉末には、組成レポートとロット固有の分析証明書（COA）が添付されています。

AlSi10Mg 粉末供应商

AM向けAlSi10Mgパウダーの主要なグローバルサプライヤーの一部は、次のとおりです。

AP&C

• 商品名：アトマイズドアルミニウムパウダー5056
• サイズ範囲(Ã×m): 15-45, 23-53
• 梱包：アルゴン入り5kg瓶から1メートルトン箱

GE Additive

• 製品名: AlSi10Mg
• サイズ範囲（Ã×m）：15～45
• パッケージ: アルゴン充填10kgボンベ

サンドビック オスプレイ

• 製品：オスプレイ AlSi10Mg
• 粒子：球形, D50 40 Ã×m
• 容器：アルゴン充填瓶

LPW テクノロジー

• 製品：AlSi10Mg AM 粉末
• サイズ範囲（Ã×m）：15～45
• パッケージ：アルゴン入りの2本×12キログラムのボトル

SLMソリューション

• 製品:SLM AlSi10Mg
• サイズ範囲（Ã×m）：15～45
• 包装：10リットルの缶、2キログラムのボトル

表: AlSi10Mg 粉末供应商及规格

サプライヤー	製品	サイズ（mm）	パッケージング
AP&C	アトマイズAL 5056	15-45	ボトル/ボックスにはArが入っています。
GE Additive	AlSi10Mg	15-45	10キログラムのアルゴン入りボトル
サンドビック オスプレイ	Osprey AlSi10MG	D50 40	アルゴンボンベ
エルピー・ダブリュー	AlSi10Mg AM	15-45	2-12 kgボトルのアルゴン
SLMソリューション	SLM AlSi10Mg	15-45	Ar入りの缶/ボトル

注文に応じて、最適化された粒子含有量または分布を持つ AlSi10Mg のカスタムバリエーションを製造元から調達できます。

AlSi10Mg粉末定价

AM 処理に対する AlSi10Mg 粉末の価格は概して以下のように変動します。 1キログラムあたり 90～150ドル 数量とメーカーに基づく

プライシングの考慮事項:

• 粉末量 - 包裝成本降低,可降低大宗訂單價格
• 構成の区分 - 小さな追加や最適化によりコストが増加することがあります
• 品質と認定 – 純度や一貫性の向上はコストの増加につながる
• メーカー-プレミアムなサプライヤーは通常、高めの価格設定をしている
• パッケージング - 特殊なパッケージ（缶、びんなど）は価格に影響します

参考価格

数量	1kgあたりの価格 (USD)
1 キログラム	$140-200
10 キロ	$120-160
100 kg	$100-130
1,000 キロ以上	$90-110

配送、税金、および特別な認定要件によっては、最終的な配送コストが加算される場合があります。大口の OEM 注文には、メーカーから契約によって割引料金が適用されることがよくあります。

表: AlSi10Mg 粉末价格范围，基于订购量

注文数	1kgあたりの価格 (USD)
1 キログラム	$140-200
10 キロ	$120-160
100 kg	$100-130
1,000 キロ以上	$90-110

AlSi10Mg粉末の選択

AlSi10Mg 粉末を選択する上での重要な考慮事項には、次のようなものがあります。

アプリケーションの要件： 耐久性、硬度、延性、疲労寿命などのパフォーマンスニーズも。用途によっては、特定の材料の認定が必要な場合もあります。

AM プロセス変数: プリンターモデル、レイヤー厚、ビーム電力および関連パラメーターに適合するパーティクルサイズの範囲、形状、分布。

品質と一貫性： 製品利用において、組成、純度、粒子特性などが信頼できる粉末のバッチが不可欠です。

可用性和交货时间： 試作品を作成する場合、少量でも利用できることが重要ですが、大量の注文と長期にわたる安定した供給が生産に求められます。

価格： kgあたりの価格は、数量、輸送コスト、仕入業者のマージンなどに依存します。大口のOEM契約の方が優れた価格が得られます。

技術サポート: 金属粉末製造とAMの高度な技術的専門知識を備えた製造業者は、最良の粉末オプションに関するガイダンスを提供できます。

AlSi10Mg 粉末の選択時には、実績のあるサプライヤーと協力し、AM パーツ設計プロセスの初期段階でコラボレーションすることが推奨されます。

AlSi10Mg 粉末のメリットおよびデメリット

長所

• 優れた延性のある高い強度
• 耐腐食性に優れています
• 溶接・機械加工が容易
• 優れた熱特性
• 航空宇宙用途に広く適任です
• 医療用インプラント用に生体適合性

欠点

• AlSi7Mg および AlSi12 合金よりも引張強度に劣る
• 印刷中の気孔欠陥の影響を受けやすい
• 高い反射率にはより高いレーザー出力が必要
• 高温用途 (>150¡«C) には適しておりません
• 無合金アルミニウムパウダーより高価

よくあるご質問

Q. AlSi10Mg粉末の化学組成を教えてください

A. 一般的な組成は、9-11%のケイ素と0.2-0.5%のマグネシウムをベースとするアルミニウムです。残りは他の微量元素で、合計で0.55%未満です。

Q. AlSi10MgとAlSi10Mg粉末の密度は？

A. 個体の合金と粉末で、密度は 2.67 g/cc 前後です。

Q. AMで作成されたAlSi10Mg部品の機械的特性は何ですか？

A. 印刷されたAlSi10Mgは、造形時の状態で330-430MPaの引張強度、215-365MPaの耐力、8-10％の伸長を有する。熱処理によりさらに特性を向上させることができる。

Q. AMにおいてAlSi10Mgパウダーの推奨粒子サイズは？

A. 通常、粒径分布は15～45ミクロンが使用されますが、特定のプリンターと積層厚の要件に合わせて最適化することができます。

Q. アルシ 10mg の AM パーツを機械/溶接加工できますか?

A. はい、3D 印刷により製造された AlSi10Mg パーツは、適切な応力除去熱処理を行った後、従来の方法で機械加工や溶接を行うことができます。

Q. AlSi10Mg 粉末は再利用可能ですか?

A.AM プロセスとコンタミネーションのレベルによっては、AlSi10Mg パウダーは通常リフレッシュが必要になるまで、5 から 10 回のリサイクルが可能です。

結論

AlSi10Mg は、航空宇宙、自動車、医療、産業用アプリケーション全体に用途を見つける金属添加剤製造のための重要なアルミニウム合金粉末です。主な利点としては、高い強度重量比、耐食性、優れた機械的特性、要求の厳しいアプリケーション向けの幅広い認定があります。

AMにより、鋳造や機械加工では不可能だった複雑な最適化されたジオメトリを利用できます。欠陥のない部品の実現には、制御された粒子特性および組成によるAlSi10Mg粉末が不可欠です。主なグローバルサプライヤーは、DMLSおよびSLMのようなAMプロセスに合わせた高品質の粉末を提供しています。