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Alluminio nella stampa 3D: AlSi10Mg per componenti leggeri e resistenti
Nella stampa 3D dei metalli l'alluminio viene lavorato soprattutto come lega AlSi10Mg mediante fusione laser selettiva (SLM). Con una densità di 2,67 g/cm³ pesa solo circa un terzo dell'acciaio inossidabile e raggiunge una resistenza a trazione di 410 ± 20 MPa allo stato come costruito. È quindi adatto a componenti leggeri, prototipi, piccole serie e scambiatori di calore.
Sul PROTIQ Marketplace carichi i tuoi dati 3D, scegli l'alluminio e confronti le offerte – PROTIQ è a sua volta uno dei produttori. Per i componenti di design c'è inoltre il materiale composito Alumide, a base di PA12 e polvere di alluminio.
- 2,67 g/cm³densità di AlSi10Mg – acciaio inossidabile 1.4540: 7,7 g/cm³
- 410 ± 20 MParesistenza a trazione come costruito
- 103 ± 5 W/(m·K)conducibilità termica
- 120 HBWdurezza come costruito
Materiale
Cosa contraddistingue l'alluminio e l'AlSi10Mg?
L'alluminio è il metallo più abbondante nella crosta terrestre e un classico metallo leggero: leggero, resistente alla corrosione, buon conduttore di calore e altamente riciclabile. AlSi10Mg è una collaudata lega di alluminio da fonderia con circa il 10% di silicio e una piccola quantità di magnesio – ed è una delle leghe di alluminio più utilizzate nella stampa 3D dei metalli.
- Peso ridotto: con 2,67 g/cm³ l'AlSi10Mg è molto più leggero di acciaio, titanio o rame.
- Buone proprietà meccaniche: resistenza a trazione di 410 ± 20 MPa come costruito, 340 ± 20 MPa dopo trattamento termico con un allungamento a rottura leggermente superiore.
- Buona conduzione del calore: 103 ± 5 W/(m·K) – adatto per dissipatori e scambiatori di calore leggeri.
- Regolabile con il trattamento termico: le proprietà meccaniche possono essere impostate in modo mirato in base ai requisiti.
Proprietà
Quali proprietà ha l'AlSi10Mg stampato in 3D?
Secondo la scheda tecnica, l'AlSi10Mg fuso al laser raggiunge una resistenza a trazione di 410 ± 20 MPa e un limite di snervamento di 250 ± 20 MPa allo stato come costruito, con una densità di 2,67 g/cm³ e una conducibilità termica di 103 ± 5 W/(m·K).
| Proprietà | Come costruito | Dopo trattamento termico |
|---|---|---|
| Resistenza a trazione | 410 ± 20 MPa | 340 ± 20 MPa |
| Limite di snervamento Rp0,2 | 250 ± 20 MPa | 220 ± 10 MPa |
| Allungamento a rottura | 6 ± 2% | 7 ± 2% |
| Durezza | 120 HBW | – |
| Densità | 2,67 g/cm³ | |
| Conducibilità termica | 103 ± 5 W/(m·K) | |
Valori secondo la scheda tecnica, materiale fuso al laser.
Scarica la scheda tecnica AlSi10Mg
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Processo SLM
Come si stampa in 3D l'alluminio?
I componenti in alluminio vengono realizzati mediante fusione laser selettiva (SLM): la macchina deposita la polvere metallica strato dopo strato e un laser la fonde in modo mirato dove nasce il componente – direttamente dai dati CAD e senza stampi.
Vantaggi dell'alluminio nel processo SLM
- Riduzione del peso grazie a strutture ottimizzate topologicamente e ispirate alla bionica
- Integrazione di funzioni: più componenti singoli in un unico pezzo
- Prototipi rapidi ed economici
- Piccole serie senza costi per gli utensili
Ecco come funziona la fusione laser selettiva
↑ Torna alla panoramicaProgettazione e post-lavorazione
A cosa devo fare attenzione con i componenti in alluminio stampati in 3D?
Le pareti dovrebbero avere uno spessore di almeno 0,6 mm e la precisione è di ± 0,7% (almeno 0,1 mm). Dopo la sabbiatura la superficie ha una rugosità di Ra 7–10 µm; le superfici funzionali possono essere lavorate meccanicamente.
| Valore indicativo | AlSi10Mg |
|---|---|
| Spessore minimo delle pareti | 0,6 mm |
| Precisione | ± 0,7% (min. 0,1 mm) |
| Rugosità dopo sabbiatura | Ra 7–10 µm, Rz 50–60 µm |
Valori indicativi secondo la scheda tecnica PROTIQ del materiale AlSi10Mg. I valori effettivamente realizzabili dipendono dalla geometria.
Post-lavorazione
I componenti in alluminio stampati in 3D si lavorano bene meccanicamente – ad esempio con fresatura, foratura, filettatura o rettifica. Sono possibili anche sabbiatura e lucidatura. Nell'anodizzazione il contenuto di silicio dell'AlSi10Mg influisce sull'effetto cromatico; ti consigliamo di parlarne con noi in anticipo.
↑ Torna alla panoramicaApplicazioni
Per cosa si usa l'alluminio nella stampa 3D?
Usi tipici sono prototipi funzionali, piccole serie con geometrie complesse, componenti leggeri per la costruzione di macchine e la robotica, nonché scambiatori di calore e dissipatori.
Prototipazione
L'alluminio è leggero, resistente e facile da lavorare – ideale per campioni funzionali, prove di montaggio e serie di test. Scopri la prototipazione
Piccole serie
Accanto alla pressofusione e alla fresatura CNC, la stampa 3D acquista importanza anche per la produzione in serie – soprattutto per piccole quantità, geometrie complesse e funzioni integrate non realizzabili con metodi convenzionali.
Costruzione leggera
Grazie al buon rapporto tra resistenza e peso, l'alluminio è adatto a componenti leggeri nella costruzione di macchine e impianti, nella robotica e nell'automazione, per attrezzature e pinze – ed è un materiale che svolge un ruolo importante anche nel settore aerospaziale.
Scambiatori di calore e dissipatori
Scambiatori di calore leggeri con strutture giroidi o reticolari sfruttano la buona conduzione del calore con un peso ridotto. Scopri gli scambiatori di calore
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Alumide
Che cos'è l'Alumide?
L'Alumide è un materiale composito a base di PA12 e polvere fine di alluminio, lavorato mediante sinterizzazione laser selettiva (SLS). I componenti hanno una superficie grigio metallizzata, una rigidità superiore al PA12 puro e vengono realizzati senza strutture di supporto.
- Elevata rigidità e stabilità dimensionale
- Superficie grigio metallizzata, leggermente granulosa
- Facile da rifinire – levigatura, lucidatura, colorazione
- Geometrie complesse senza strutture di supporto
- Ideale per componenti di design e piccole serie
L'Alumide non è un metallo: per componenti in alluminio resistenti la scelta giusta è l'AlSi10Mg del processo SLM. Scegli l'Alumide nel configuratore o richiedilo a noi.
Ecco come funziona la sinterizzazione laser
↑ Torna alla panoramicaDati 3D disponibili
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Domande frequenti sull'alluminio nella stampa 3D
Quale lega di alluminio si usa nella stampa 3D?
Nella stampa 3D dei metalli si utilizza soprattutto l'AlSi10Mg, una lega di alluminio da fonderia con circa il 10% di silicio e una piccola quantità di magnesio. Si lavora bene mediante fusione laser selettiva (SLM).
Quanto è resistente l'alluminio stampato in 3D?
Secondo la scheda tecnica PROTIQ, l'AlSi10Mg fuso al laser raggiunge una resistenza a trazione di 410 ± 20 MPa come costruito e di 340 ± 20 MPa dopo trattamento termico. Il limite di snervamento è rispettivamente di 250 ± 20 MPa e 220 ± 10 MPa.
Quanto è leggero l'alluminio rispetto all'acciaio?
L'AlSi10Mg ha una densità di 2,67 g/cm³ e pesa quindi solo circa un terzo dell'acciaio inossidabile 1.4540, che ha 7,7 g/cm³ (valori secondo le schede tecniche PROTIQ).
I componenti in alluminio stampati in 3D si possono rifinire?
Sì. I componenti in alluminio si lavorano bene meccanicamente, ad esempio con fresatura, foratura o rettifica. Sono possibili anche sabbiatura e lucidatura. Nell'anodizzazione il contenuto di silicio dell'AlSi10Mg influisce sull'effetto cromatico – ti consigliamo di parlarne con noi in anticipo.
Qual è la differenza tra AlSi10Mg e Alumide?
L'AlSi10Mg è una lega di alluminio che viene trasformata in componenti metallici mediante fusione laser selettiva. L'Alumide è un materiale composito a base di PA12 e polvere di alluminio, lavorato mediante sinterizzazione laser selettiva – una plastica dall'aspetto metallico, soprattutto per componenti di design.
Quali formati di dati CAD sono accettati?
Il PROTIQ Marketplace elabora tutti i formati 3D più comuni, tra cui STL, STEP, IGES, OBJ, 3DM, Parasolid, SolidWorks e CATIA.
Esistono dimensioni minime o massime per i componenti?
Sì. La dimensione massima del componente dipende dal processo e dalla camera di costruzione della macchina. Durante l'ordine vedi subito se il tuo componente rientra nella rispettiva camera di costruzione. Per l'AlSi10Mg la scheda tecnica PROTIQ indica uno spessore minimo delle pareti di 0,6 mm.
Come funziona l'ordine tramite il PROTIQ Marketplace?
Carica il file CAD, scegli materiale, quantità e processo di produzione, confronta le offerte con prezzo e tempi di consegna e selezionane una. Dopo l'ordine, il produttore selezionato realizza il tuo componente.
I componenti in alluminio stampati in 3D sono adatti alla produzione in serie?
Sì, soprattutto per piccole serie. Non ci sono costi per gli utensili, le modifiche sono possibili senza tempi di attrezzaggio e la stampa 3D è un buon complemento alla pressofusione per design iterativi o personalizzati.
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