وغالبًا ما يتم اختيار سبائك الألومنيوم للأغراض الهندسية بفضل سماتها الميكانيكية الجيدة وخفة وزنها ومقاومتها للتآكل. ومن بين هذه السبائك، يُعرف AlSi10Mg بأدائه العالي في الصب الدقيق وكذلك في التصنيع الإضافي. AlSi10Mg عبارة عن سبيكة ألومنيوم ذات أداء جيد، وغالبًا ما يتم اختيارها لعمليات الصب والتصنيع المضاف. يعمل السيليكون والمغنيسيوم المضافان إلى AlSi10Mg على تحسين خصائصها الميكانيكية والحرارية، مما يجعلها مناسبة للأجزاء التي يجب أن تتحمل التعقيد والإجهاد القوي. وباستخدام سبك AlSi10Mg، يصنع المصنعون أجزاءً خفيفة ومتينة وذات تفاصيل دقيقة ودقيقة. لقد زادت الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد من أهمية AlSi10Mg في التصميم والإنتاج الحاليين، حيث تتفوق هذه الأجزاء بفضل قدرتها على التكيف والمتانة.

 يشرح المقال هنا تقنية الصب AlSi10Mg، إلى جانب فوائدها واستخداماتها الشائعة وسبب اختيارها على نطاق واسع في مجال صناعة الطيران والسيارات والهندسة الطبية.

ما هو AlSi10Mg؟

AlSi10Mg عبارة عن نوع من سبائك الألومنيوم الخفيف مصنوع في الغالب من الألومنيوم (Al) والسيليكون (Si) والمغنيسيوم (Mg). عادةً ما تحتوي AlSi10Mg على ألومنيوم 89-91%، وسيليكون 9-11%، ومغنيسيوم 0.2-0.45%. إن الجمع بين عناصر السبائك هذه يجعل AlSi10Mg: تشتهر بهيكلها القوي والخفيف في الوقت ذاته، وموصلية جيدة، وحماية كبيرة من التآكل.

يجعل السيليكون السبيكة تعمل بسلاسة أثناء الصب، بينما يحسّن المغنيسيوم من قوة السبيكة وصلابتها من خلال التصلب مع التقادم. وينتج عن ذلك مادة تتمتع بقوة جيدة تحت الضغط ويمكنها مقاومة الحرارة.

ما هو صب AlSi10Mg؟

يتضمن صب سبيكة AlSi10Mg صب سبيكة AlSi10Mg المنصهرة في قوالب لصنع أجزاء وقطع معقدة. من الممكن استخدام تقنيات صب متعددة، على سبيل المثال:

• الصب بالقالب: يتم دفع الألومنيوم الساخن إلى قالب فولاذي باستخدام ضغط كبير.
• الصب بالرمل: تُستخدم القوالب الرملية في عملية الصب الكلاسيكية.
• الصب الاستثماري: وغالباً ما يشار إلى هذه العملية باسم الصب بالشمع المفقود وتدعم تصنيع أجزاء دقيقة للغاية.

في عالم التصنيع الحديث، غالبًا ما يتم استخدام صب AlSi10Mg مع تقنيات مضافة مثل SLM أو DMLS. وتجمع هذه العملية بين صهر مسحوق AlSi10Mg طبقة تلو الأخرى لإنشاء أجزاء شبه جاهزة بدقة عالية جدًا.

التركيب الكيميائي ل AlSi10Mg

تحتوي سبائك الألومنيوم هذه على نسبة عالية من السيليكون بالإضافة إلى المغنيسيوم وبعض العناصر النزرة الأخرى. تتم إدارة التركيبة الدقيقة بدقة للحصول على أفضل مزيج من الصب والقوة والحماية من التآكل.

التركيبة النموذجية (% بالوزن):

الملاحظات الرئيسية:

• تجعل الكمية العالية من السيليكون من AlSi10Mg قابلية الصب ومقاومة التآكل بشكل ملحوظ.
• المغنيسيوم مهم في السماح بتقوية السبيكة عن طريق المعالجة الحرارية.
• يتم التحكم في الشوائب النزرة مثل المنغنيز والرنيش والحديد بصرامة للحفاظ على الجودة ومنع المخاوف من الهشاشة أو التآكل.

هذه التركيبة الدقيقة تجعل مسبوكات AlSi10Mg قادرة على تحمل المتطلبات الهندسية الميكانيكية والفيزيائية عالية التقنية.

الخواص الميكانيكية ل AlSi10Mg

تتميز AlSi10Mg بخصائص ميكانيكية متوازنة - يمكن استخدامها في الشد والضغط؛ تطبيقات عالية الإجهاد وعالية الأداء. قد تختلف هذه الخواص اختلافًا طفيفًا فيما يتعلق بعملية التصنيع (الصب مقابل الطباعة ثلاثية الأبعاد) والمعالجة الحرارية للمواد.

فيما يلي الخواص الميكانيكية الشائعة ل AlSi10Mg:

الملاحظات الرئيسية:

• يمكن تحسين قوة الشد إلى حد كبير من خلال المعالجة الحرارية المناسبة، مما يعني أن المادة جيدة للأجزاء الهيكلية والحاملة.
• كما تعزز الاستطالة أيضًا من الاستطالة بعد المعالجة، حيث يمكن تحقيق ليونة أكبر على الأجزاء تحت الأحمال الديناميكية.
• تعتبر الصلابة ومقاومة الإجهاد، والمتانة في ظل الإجهاد المتكرر، ذات أهمية في مكونات السيارات والفضاء.

هذه الخصائص تجعل من مسبوكات AlSi10Mg خيارًا جيدًا في تلك الحالات التي يكون فيها توفير الوزن والأداء الميكانيكي مهمين.

الخواص الفيزيائية ل AlSi10Mg

يوفر AlSi10Mg توازنًا جيدًا بين التوصيف خفيف الوزن والتباين الوظيفي الفيزيائي المستقر على درجة حرارة واسعة. وتعد هذه الخصائص جزءًا مما يجعلها شائعة جدًا في التصنيع السائد وكذلك التصنيع المضاف.

الملاحظات الرئيسية:

• تجعل الكثافة المنخفضة ل AlSi10Mg من AlSi10Mg الأفضل في المجالات الحساسة للوزن مثل المجالات التي تشمل قطع غيار الطائرات والسيارات.
• تمكنه الموصلية الحرارية العالية من تبديد الحرارة بشكل جيد، وهو أمر حيوي للابتكار والمكونات داخل المحرك.
• إنه جيد للتوصيل الكهربائي، وبالتالي فهو مفيد لتلك الأجزاء التي تحتاج إلى إظهار أداء كهربائي خفيف على الرغم من أنه ليس بكفاءة الألومنيوم النقي.

إن هذا المزيج من الخصائص الفيزيائية والقوة الجيدة للخصائص الميكانيكية يجعل من AlSi10Mg المسبوك خيارًا متعدد الاستخدامات وموثوقًا في التصنيع الحديث.

ما هي سبيكة الصب AlSi10Mg؟

ينتمي AlSi10Mg إلى سبائك الألومنيوم المصبوب يحتوي على الألومنيوم والسيليكون (9-11%) والمغنيسيوم (0.2-0.45%). يتم إنتاجه ليكون مصدرًا جيدًا للقوة وانخفاض الوزن ومقاومة التآكل. تسمح تركيبته بالسيولة العالية عند عملية الصب، وهو مناسب للأجزاء الصغيرة والحساسة والمعقدة.

المزايا الرئيسية

تشتهر السبيكة بالتوازن بين الأداء الميكانيكي وقابلية التصنيع. فهي توفر مزيجاً رائعاً من قوة الشد والصلابة ومقاومة التآكل. تتيح خاصية المعالجة بالحرارة تحسينًا إضافيًا لخصائص مثل القوة والاستطالة، مما يجعلها مادة للمكونات الهيكلية الحرجة.

أداء الممثلين

يتميز مسبوك AlSi10Mg بقابلية صب جيدة للغاية، خاصةً لعمليات الصب بالقالب والصب بالرمل. يمكن استخدامه لصب القوالب المعقدة بدرجات قليلة من عيوب الانكماش. ومع ذلك، لتجنب المسامية والتشقق والتحكم في درجة الحرارة العالية وأنظمة تصميم البوابات ضرورية.

التطبيقات

يتم اعتماد AlSi10Mg بشكل كبير في صناعات السيارات والفضاء والصناعات الهندسية. وتشمل بعض الاستخدامات العامة أجزاء المحركات، والمباني والأقواس والأجزاء الهيكلية الخفيفة. ونظرًا لبنيتها المجهرية الدقيقة الممتازة وأدائها المتناسق، تجد AlSi10Mg نفسها أيضًا في فئة المواد الشائعة للتصنيع الإضافي مع ارتفاع الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد.

القيود

على الرغم من تعدد استخداماتها، إلا أن السبيكة ليست قابلة للسحب وهي عرضة للتشقق إذا لم تتم معالجتها بشكل صحيح. كما أن لها قابلية لحام متوسطة حيث يجب توخي الحذر عند إصلاحها أو تجميع اللحام بها. وغالباً ما تتم المعالجة الحرارية والمعالجة اللاحقة للحصول على أفضل النتائج.

مميزات AlSi10Mg في الصب

يتم تحديد شعبية سبائك AlSi10Mg من خلال المزيج الغريب من الخصائص الميكانيكية والكيميائية للسبائك. دعونا نرى الفوائد الرئيسية:

1. قابلية صب ممتازة

وبسبب المحتوى العالي من السيليكون، يمكن أن يتدفق AlSi10Mg بشكل جيد في تجاويف القوالب المعقدة مع تجنب الفراغات الداخلية. وهذه طريقة تجعلها ملائمة في إنتاج مكونات رقيقة الجدران ومفصلة.

2. خواص ميكانيكية فائقة

تتمتع السبيكة بقوة شد كبيرة ومقاومة كافية للإجهاد وصلابة متوسطة. كما يمكن أن تؤدي المعالجة الحرارية والتصلب مع التقادم إلى تحسين خصائص هذه السبيكة بشكل أفضل، مما يجعلها قادرة على منافسة المواد المتقدمة الأخرى.

3. مقاومة التآكل

يتميز AlSi10Mg بمقاومة ممتازة للتآكل، خاصةً في البيئات الجوية والبحرية. وهذا يجعلها مناسبة لأولئك الذين يتعرضون للرطوبة أو الملح أو درجات الحرارة القصوى.

4. خفيف الوزن وقوي في نفس الوقت

توفر الكثافة المنخفضة لـ AlSi10Mg بنية خفيفة الوزن دون الافتقار إلى القوة، وهو أمر رائع لقطع غيار الطيران والسيارات حيث يرتبط توفير الوزن مباشرة بالأداء والكفاءة.

5. التوصيل الحراري

تسمح الموصلية الحرارية الجيدة بتبديد الحرارة في أجزاء المحرك والأغلفة الإلكترونية والتطبيقات الأخرى الحساسة للحرارة.

عملية الصب AlSi10Mg

تشتمل عملية الصب على عدة خطوات أساسية بغض النظر عما إذا كان ذلك من خلال النهج التقليدي أو باستخدام التصنيع الإضافي.

1. تحضير المواد

يتم تصنيع سبيكة أو مسحوق AlSi10Mg الخام أو المسحوق واختباره ليكون له تركيبة متسقة. وتلعب مورفولوجيا المسحوق ونقاوته دورًا مهمًا في التصنيع الإضافي.

2. الصهر والسكب (الانصهار بالليزر)

في الصب التقليدي، يتم صهر السبيكة في الفرن وصبها في القالب المعد مسبقًا. أما في الطباعة ثلاثية الأبعاد، فيتم تلبيد المسحوق بالليزر وفقًا لنمط مشتق من نموذج رقمي.

3. التصلب والتبريد

سوف تتصلب السبيكة المنصهرة في القالب. التبريد المحفوظ والمنظم ضروري لتجنب الإجهادات الداخلية أو المسامية أو التشقق.

4. المعالجة اللاحقة

ويتمثل ذلك في التنظيف والمعالجة الحرارية والتشغيل الآلي والتشطيب السطحي. على سبيل المثال، يمكن أن تؤدي المعالجة بالحرارة إلى تعزيز القوة والصلابة بشكل كبير من خلال التسبب في عمليات التصلب بالترسيب.

ما الذي يعادل الألومنيوم AlSi10Mg؟

إن AlSi10Mg عبارة عن سبيكة ألومنيوم ذات حضور في أوروبا ولها مكانة قوية في صناعة الصب والتصنيع المضاف بسبب قوتها الممتازة وحمايتها من التآكل وطبيعتها خفيفة الوزن. وهي تندرج تحت سلسلة EN AC-43000 من حيث المعايير الأوروبية.

المعادل الأمريكي (A360.0 / A360.1)

في أمريكا، لا يوجد مكافئ دقيق لـ AlSi10Mg؛ ومع ذلك، يمكن اعتبار A360.0 أقرب مكافئ (المعروف أيضًا باسم A360.1 في الشكل المطاوع). تحتوي هذه السبيكة على محتوى مماثل تقريباً من السيليكون والمغنيسيوم، ولها خواص ميكانيكية وخصائص صب مماثلة. يتم تطبيقها على نطاق واسع في تطبيقات الصب بالقالب.

المعادل الألماني (G-AlSi10Mg)

في ألمانيا، يُطلق على السبيكة المقابلة اسم G-AlSi10Mg وفقًا لمعيار DIN 1725-2. وهي ذات تركيبة مماثلة تقريبًا لـ AlSi10Mg، وتستخدم في صناعات السيارات والآلات للمسبوكات عالية الأداء.

المكافئ الصيني (YL104 / ZL104)

في الصين، AlSi10Mg هو نفسه YL104 أو ZL104، وهي سبائك الصب القياسية من الألومنيوم. تُستخدم هذه السبائك في أجزاء المحرك، والأغلفة والمكونات الأخرى التي تحتاج إلى قوة ومقاومة للتآكل.

المكافئ الياباني (AC4CH / AC4C)

في اليابان، تُعتبر سبائك مثل AC4CH وAC4C من السبائك التي تلي AlSi10Mg في أدائها. على الرغم من أنها ليست بالضبط، إلا أنها توفر صيغ ألومنيوم سيليكون-مغنيسيوم مماثلة قابلة للاستخدام في الصب عالي القوة.

معادل ISO (Al-Si10Mg)

أما بالنسبة للتصنيف الدولي ISO 3522 لـ AlSi10Mg فهو على هذا النحو. فهو يحافظ على نفس الخواص الكيميائية والميكانيكية، بغض النظر عن معايير التصنيع، خاصةً في تطبيقات الطباعة ثلاثية الأبعاد العالمية.

إرشادات التصميم والقيود المفروضة على أجزاء AlSi10Mg

عند التعامل مع مسبوكات AlSi10Mg، يجب استخدام مبادئ تصميم جيدة لضمان أداء الجزء ودقة الأبعاد والمتانة على المدى الطويل. على الرغم من أن هذه السبيكة توفر قابلية صب وقوة ممتازة، إلا أن لها بعض القيود التي يجب على المصممين أخذها في الاعتبار.

1. سُمك الجدار

يأتي AlSi10Mg بأفضل تصميم حيث يكون سمك الجدار موحدًا ويتراوح بين 2-5 مم. يمكن أن تتسبب التغيرات السريعة في السماكة في حدوث إجهادات داخلية، والتواء، وعدم ملء أثناء الصب أو الطباعة ثلاثية الأبعاد. يُنصح باستخدام التحولات البطيئة والشرائح في تخفيف تركيزات الإجهاد.

2. الأشكال الهندسية المعقدة

نظرًا لقابليته الجيدة للصب والتكيف مع الإنتاج المضاف، يتيح AlSi10Mg إنتاج أشكال معقدة وقنوات داخلية. ومع ذلك، بالنسبة للصب التقليدي، تجنب المقاطع الصغيرة والقطع السفلي ما لم يتم استخدام قوالب أو قوالب متقدمة. في الطباعة ثلاثية الأبعاد، قد تكون هناك حاجة إلى هياكل داعمة للتدلي.

3. الانكماش والتفاوتات المسموح بها

يتقلص AlSi10Mg، مثل سبائك الألومنيوم الأخرى، أثناء عملية التصلب. يجب أن يأخذ المصممون معدلات الانكماش (عادةً ما تكون 1.1% تقريبًا) في الاعتبار، ويجب تحديد التفاوتات المناسبة. بالنسبة للتركيبات الدقيقة، خاصةً بالنسبة لأجزاء التزاوج، قد يلزم أيضًا تحديد بدلات التشغيل الآلي.

4. تشطيب السطح

قد تكون الطلاء السطحي المصبوب أو المطبوع لسطح AlSi10Mg خشنًا وقد تكون هناك حاجة إلى تشطيب ثانوي (على سبيل المثال، التصنيع الآلي أو التلميع أو الصقل أو الصقل بالخردق). يجب أن توفر ميزات التصميم إمكانية الوصول إلى أدوات ما بعد المعالجة إذا لزم الأمر.

5. نقاط الإجهاد والحواف الحادة

قد تعاني أجزاء AlSi10Mg من زوايا حادة تتعلق بالتلف إذا كان بدء التشقق قد يحدث عند هذه الزوايا. استخدم الشرائح والتغيرات السلسة حيثما كان ذلك ممكنًا. تأكد من التوزيع المتساوي للوزن لحاملات الأحمال بهندسة محسنة.

6. توافق المعالجة الحرارية

قد تتسبب عمليات المعالجة الحرارية بعد الصب مثل T6 أو التقادم في حدوث اختلافات طفيفة في الأبعاد، وينبغي مراعاة ذلك في التصميمات. يجب تشكيل الخصائص ذات التفاوتات المتقاربة بعد المعالجة الحرارية.

7. اتجاه البناء (للطباعة ثلاثية الأبعاد)

في تصنيع المواد المضافة، يؤثر اتجاه الجزء على القوة وجودة السطح وهيكل الدعم. يجب تحسين التوجيه لتقليل الالتواء والدعم والحفاظ على الأداء الميكانيكي.

القيود التي يجب مراعاتها

• غير مناسب للأجزاء عالية الليونة - على الرغم من قوتها، فإن AlSi10Mg لها استطالة محدودة مقارنةً ببعض السبائك المشغولة.
• ضعف قابلية اللحام - يتم ربط اللحام حيث يكون اللحام ضروريًا بعناية خاصة، وقد يؤدي الإجراء الخاطئ لذلك إلى إضعاف الجزء.
• مخاطر المسامية - إذا لم يتم الحفاظ على ضوابط الصب، فإن المسامية لديها القدرة على الإضرار بسلامة الجزء، وفي الغالب في حالات التطبيقات الضيقة الضغط.

من خلال استخدام هذه الإرشادات التصميمية وفهم حدودها، يمكن للمهندسين تحسين أداء وموثوقية أجزاء مسبوكات AlSi10Mg فيما يتعلق بعمليات التصنيع التقليدية والمتقدمة.

تطبيقات سبك AlSi10Mg

وبسبب المزيج الفريد من الخصائص، يجد مسبوك AlSi10Mg تطبيقاته في مختلف مجالات الأداء العالي:

1. صناعة الطيران والفضاء

يتم تحسين الخصائص مثل الأقواس والعلب والدعامات الهيكلية من حيث الأداء والوزن بفضل القوة العالية والوزن المنخفض للسبائك. يوفر التصنيع الإضافي هندسة معقدة لم يكن بالإمكان القيام بها في السابق أو بتكاليف غير ضرورية.

2. قطاع السيارات

تعتبر مكونات كتل المحرك وناقل الحركة وأجزاء التعليق خفيفة الوزن من المواد النموذجية التي تتم معالجتها باستخدام سبائك AlSi10Mg. إن قدرة هذه السبيكة على تحمل درجات الحرارة العالية والأحمال الميكانيكية العالية، وكذلك تحمل المواد التي لها تأثيرات حرارية شديدة أو المواد اللزجة، تجعلها مثالية لمثل هذه التطبيقات.

3. الأجهزة الطبية

AlSi10Mg متوافق حيويًا ومقاوم للتآكل، وبالتالي يمكن استخدامه في الأدوات الجراحية وأجهزة تقويم العظام، خاصةً في الحالات التي تتطلب دقة الأجزاء المصنوعة حسب الطلب.

4. الروبوتات والأتمتة

يسمح سبك AlSi10Mg باستخدام خفة وصلابة هذه المادة لصالح الأذرع الروبوتية وحوامل المستشعرات، بالإضافة إلى المكونات الدقيقة الأخرى.

5. الإلكترونيات الاستهلاكية

تُستخدم الموصلية الحرارية للسبائك ومقاومة التآكل في المشتتات الحرارية والحاويات الخاصة بالإلكترونيات عالية الأداء.

التحديات في سبك AlSi10Mg

على الرغم من التباين الشائع في الصب والقيم المقدرة في القوة وخفة الوزن وقابلية الصب الممتازة، فإن صب AlSi10Mg يواجه العديد من التحديات التي يجب على المصنعين والمهندسين أخذها في الاعتبار عند الإنتاج. فيما يلي المشاكل الأكثر شيوعًا:

1. تكوين المسامية

تعد المسامية في مصبوبات AlSi10Mg أمر شائع الحدوث بسبب انحباس الغازات أو الانكماش أثناء عملية التصلب. وقد يتسبب ذلك في انخفاض الخواص الميكانيكية وتدهور أداء الختم. يعد التصميم الأمثل للقالب وإزالة الغازات وكذلك معدلات التبريد المتحكم بها مهمة لتقليل المسامية.

2. التمزق والتشقق الساخن

وبسبب محتواه العالي من السيليكون، يكون AlSi10Mg عرضة للتمزق الساخن عند تصلب المكون. ويحدث ذلك عندما ينقبض المعدن، على الرغم من انصهاره جزئيًا، ويشكل شقوقًا. يساعد التحكم الدقيق في معدل التصلب ودرجة حرارة القالب على تقليل هذا الخطر.

3. الأكسدة أثناء الذوبان

جميع سبائك الألومنيوم شديدة التفاعل مع الأكسجين بما في ذلك AlSi10Mg. عند تعريضها للهواء من خلال الصهر، تنشأ طبقة سطحية من الأكسيد يمكن أن تؤثر على الصب. يمكن أن يؤدي استخدام الأجواء الواقية أو التدفقات أو الصهر في الفراغ إلى تخفيف الأكسدة.

4. مشكلات دقة الأبعاد

سيكون من الصعب الحفاظ على الأشكال ذات الأبعاد المتعددة أيضًا في الأجزاء المعقدة، خاصةً عند استخدام الصب الرملي التقليدي. قد تؤدي عوامل مثل تآكل القالب وانكماش المعدن والتحكم السيئ في درجة الحرارة إلى انحرافات. في معظم الحالات، ينتج عن استخدام الصب بالقالب بالضغط أو الطباعة ثلاثية الأبعاد تفاوتات أفضل.

5. قابلية اللحام المحدودة

AlSi10Mg غير قابل للحام بشكل جيد خاصة في حالة الصب. يمكن أن تحدث مسامية وفشل في الهيكل من الوصلة الملحومة ما لم يتم استخدام تقنيات خاصة، مثل اللحام بالتيغ TIG مع مادة حشو مناسبة. عادة ما يكون التسخين المسبق والحرارة المؤثرة على اللحام ضروريًا.

6. الحاجة إلى المعالجة اللاحقة

للحصول على أفضل الخواص الميكانيكية، تميل مصبوبات AlSi10Mg إلى الخضوع للمعالجة الحرارية في شكل تقسية T6. قد تكون هناك حاجة إلى تشطيب السطح، مثل التصنيع الآلي أو التلميع، لتحسين جودة السطح، خاصة في التطبيقات الدقيقة.

عندما يدرس المصنعون هذه التحديات ويعالجونها وفقًا لذلك، سيكونون في وضع يسمح لهم بإنتاج مصبوبات AlSi10Mg عالية الجودة ذات متطلبات أداء وموثوقية صارمة.

مستقبل سبك AlSi10Mg

إن الآفاق المستقبلية لسبك AlSi10Mg مشرقة، خاصةً مع دمج تقنيات التصنيع الرقمي. فالتصنيع الإضافي آخذ في الازدياد، وأصبح المهندسون قادرين على إنتاج هياكل خفيفة الوزن مصممة على مبدأ الطوبولوجيا إما لتقليل كمية المواد المستخدمة أو لتحسين الأداء.

كما تُجرى الأبحاث أيضًا لتحسين المتغيرات من AlSi10Mg مع تعزيز الجسيمات النانوية أو السبائك الهجينة التي تجمع بين القوة مع ليونة أفضل ومقاومة التعب.

الخاتمة

تجمع مصبوبات AlSi10Mg بين علم المواد الجديد وتكنولوجيا التصنيع المعاصرة. نسبة القوة إلى الوزن المتميزة، ومقاومة التآكل، وتعدد الاستخدامات من حيث كل من أنواع الصب الرقمي تجعل من AlSi10Mg مادة شائعة جدًا للصناعات ذات الطلب المرتفع. على الرغم من وجود بعض العقبات التكنولوجية، إلا أن الفوائد طويلة الأجل لسبائك الألومنيوم هذه تجعلها مادة أساسية لمستقبل الهندسة والإنتاج.

الأسئلة الشائعة

1: مما يتكون AlSi10Mg؟

AlSi10Mg عبارة عن سبيكة ألومنيوم تتكون بشكل رئيسي من الألومنيوم (Al) والسيليكون (Si) والمغنيسيوم (Mg). وعادةً ما تحتوي على 9-11% من السيليكون، و0.2-0.45% من المغنيسيوم والباقي من الألومنيوم. يتم تعزيز قابلية الصب والسيولة بواسطة السيليكون بينما يتم تحسين القوة من خلال المعالجة الحرارية بواسطة المغنيسيوم.

2: فيمَ تُستخدم مصبوبات AlSi10Mg؟

يتم استخدام مسبوكات AlSi10Mg لإنتاج أجزاء خفيفة الوزن وقوية في الوقت نفسه لهياكل الطيران، وأجزاء محركات السيارات، والزراعات الطبية، والأجزاء الإلكترونية. قدرتها على إنتاج أجزاء معقدة ذات قوة عالية تجعلها مناسبة للصناعات الدقيقة.

3: هل يمكن طباعة AlSi10Mg ثلاثي الأبعاد؟

نعم، يُعدّ AlSi10Mg أحد المواد التي تجد أكبر التطبيقات في الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد، خاصةً عند استخدام أساليب مثل الذوبان الانتقائي بالليزر (SLM) أو التلبيد المباشر بالليزر المعدني (DMLS). فهي تتيح صنع أجزاء مفصّلة وقوية وخفيفة مع القليل من المعالجة اللاحقة.

4: هل يحتاج AlSi10Mg إلى معالجة حرارية بعد الصب؟

وبالفعل، تُعد المعالجة الحرارية طريقة معالجة شائعة لمسبوكات AlSi10Mg لزيادة القوة والصلابة، وبالتالي زيادة المتانة. وتعزز عمليات مثل التلدين بالمحلول والتقادم الاصطناعي من أدائها، خاصةً في الظروف الميكانيكية أو الحرارية القاسية.