Accelererad Utveckling av Avancerade Höghållfasta Lättviktslegeringar för Selektiv Lasersmältning Process

Syfte och mål

Vid additiv tillverkning av metall (AM) är variationen av tillgängliga material begränsad. Detta beror på höga kostnader förknippade med legeringsutveckling som traditionellt kräver omfattande iterativa försök. Syftet med denna studie var att utvärdera en ny metodik för snabbare utveckling av nya metallegeringar för AM. För detta ändamål användes ”Integrated Computational Materials Engineering (ICME)” för att hitta en ny höghållfast aluminiumlegering skräddarsydd för selektiv lasersmältning (SLM). En helt ny aluminiumlegering designades och utvärderades.

Resultat och förväntade effekter

En ny aluminiumlegering avsedd för SLM-processen förutses ge en bra kombination av styrka och processbarhet. Den föreslagna sammansättningen baserades på Al-Cu-Mg-systemet. En enkel metodik baserad på svetsförsök utformades och tillämpades för att utvärdera processbarheten i SLM för den nya legeringen jämfört med existerande kommersiella aluminiumlegeringar. Den nya metodiken med ICME kan användas i den inledande fasen av pulverutveckling och ger ett enkelt samt ekonomiskt sätt att rangordna processbarheten hos olika legeringar utan att behöva producera pulver.

Upplägg och genomförande

Den nya Al-legeringens processbarhet i SLM bestämdes genom enkla svetsförsök. För detta ändamål framställdes den nya legeringen först genom sandgjutning och sedan utfördes flera svetsundersökningar på legeringen för att bestämma dess processbarhet/svetsbarhet. Processbarhet och styrka jämfördes hos den nya kompositionen jämfördes med ett antal kommersiella aluminiumlegeringar såsom AlSi10Mg och 7075. Resultaten indikerar att den nya kompositionen är värd att vidareutveckla och optimera. Projektkonsortiet bestod av RISE IVF, QuesTek Europe och Höganäs AB.