/ 铝 3D 打印 /

铝是工业生产领域最受欢迎的金属之一，更具体地说，是增材制造领域。它是一种坚固、轻质的金属合金，具有机械和热性能的理想组合。从事材料开发的公司，特别是增材制造公司，提供用于金属 3D 打印的各种铝合金。这些材料用途广泛，并根据每种应用所需的特性提供多种优势。为了更好地了解这种金属的特性及其为 3D 打印零件带来的好处，请仔细研究这本完整的指南。

/ 材料特性 /

原子序数为 13 的铝 （Al） 是一种存在于地壳中的化学元素。它是一种非铁磁性金属，即它不能被磁场磁化。许多可用于增材制造的铝合金由金属和准金属元素（包括铝、硅、镁或铜）的组合组成。一些最受欢迎的铝合金是：

AlSi7Mg–铝与硅（7%）和镁合金

AlSi10Mg–铝与硅（10%）和镁合金

AlSi12–硅合金铝（12%）

AlSi9Cu3–铝与硅合金（9%）和铜（3%）

提取铝的原材料是称为铝土矿的矿物。为了获得铝，首先通过拜耳工艺将铝土矿转化为氧化铝，然后通过称为电解的工艺提取铝。铝除了是一种低熔点的轻金属外，还是一种非常好的电导体和热导体。铝的工业用途使其成为最重要的材料之一，无论是在数量上还是在用途上。现在让我们看看这种金属是如何在增材制造领域使用的。

/ 铝 3D 打印 /

在用铝制造 3D 打印零件时，有许多不同的方法可以做到这一点。金属增材制造最普遍的技术之一是激光粉末床熔融 （LPBF），其中激光逐点熔断铺在粉末床上的金属层。在同一系列中，我们还发现了电子束熔化 （EBM） 技术，不同之处在于能量源是电子束而不是激光。

除了这两种方法之外，还有其他能够用铝打印的金属制造方法，例如粘结剂喷射、冷金属熔融和线弧增材制造 （WAAM）。最后，我们可以找到，尽管在较小程度上，铝与 FDM 技术的使用。虽然这种方法主要适用于塑料长丝，但一些公司已经开发了与该技术兼容的解决方案，以制造更耐用的零件。

与其他金属相比，铝制 3D 打印部件具有许多优点和缺点。在优点中，铝是一种高性能材料，具有有趣的机械和化学性能。除了允许制造复杂的几何结构外，它还具有高强度重量比和耐候性。然而，铝制 3D 打印零件的刚性不如钢制零件。此外，与钛不同，铝不是生物相容性金属，因此它不是用于医疗领域的理想选择，我们将在下面看到。

铝是强度重量比最好的金属之一

完成 3D 打印过程后，绝大多数铝制零件都需要某些后处理步骤。这主要是因为许多与这种金属兼容的技术都是粉末床系列的一部分。因此，首先要执行的过程之一是去除多余的粉末和制造载体（如果已使用）。

此外，零件通常具有明显的表面粗糙度，通常高于其他粉末材料。为了获得最佳和平滑的效果，应使用抛光、滚揉或抛丸等后处理技术进行表面处理。热处理也可用于增强最终零件的性能。

/ 主要用途 /

无论使用何种工艺，由铝合金制成的 3D 打印部件都为众多行业提供了有趣的特性。除了良好的耐化学性和轻质外，它们还具有所有金属中最好的强度重量比之一。这种金属最常见的应用包括制造短系列或原型。其他则与结构轻量化或传热有关，例如定制换热器。结合硅和镁，它是航空航天和汽车行业许多参与者的卓越选择，这些行业的需求非常高。

在汽车领域，保时捷为其旗舰车型 GT2 RS 3D 打印铝制活塞。金属增材制造的使用使该公司能够从 700 马力的双涡轮增压发动机中获得高达 30 马力的功率，同时提高车辆的效率和性能。与此同时，梅赛德斯-奔驰正在为其卡车和汽车系列 3D 打印铝制替换零件，以确保更高的道路安全性。

铝制活塞 3D 打印

航空航天业在其业务中实施铝 3D 打印方面也不落后。例如，空中客车公司为其 A350 XWB 和其他飞机以及通信卫星制造了使用铝合金的零件。波音公司还转向金属增材制造，为其飞机、卫星和直升机制造铝制部件。这种尖端技术可以使结构更轻，并使飞机能够以更少的燃料行驶得更远。

如前所述，该材料主要以粉末形式存在，但也存在于某些技术的线材中。