AlSi7Mg-Pulver
AlSi7Mg-Pulver ist ein Aluminiumlegierungspulver, das hauptsächlich aus Aluminium (Al), Silizium (Si) und Magnesium (Mg) besteht. Die "7" in seinem Namen steht für den prozentualen Anteil an Silizium, während "Mg" für den Magnesiumgehalt steht. Dieses Pulver weist eine ausgezeichnete Festigkeit, eine geringe Dichte und beeindruckende thermische Eigenschaften auf, was es zu einer bevorzugten Wahl in zahlreichen Branchen macht.
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Inhaltsübersicht
Überblick über AlSi7Mg-Pulver
Die Legierung AlSi7Mg oder A357 ist eine vielseitige Gießereilegierung, deren Eigenschaften zwischen reinem Aluminium und übereutektischen Legierungen mit hohem Siliziumgehalt liegen. Die Siliziumzusätze verbessern die Gießbarkeit und die mechanischen Eigenschaften, während das Magnesium die Festigkeit erhöht.
Zu den wichtigsten Eigenschaften von AlSi7Mg-Pulver gehören:
- Gute Festigkeit und Härte
- Ausgezeichnete Fließfähigkeit und Gießbarkeit
- Gute Bearbeitbarkeit und Polierbarkeit
- Hohe Wärmeleitfähigkeit
- Gute Korrosionsbeständigkeit
- Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient
- Erhältlich in einer Reihe von Partikelgrößen
AlSi7Mg-Pulver wird für die Herstellung von Automobilkomponenten, Hydraulikteilen und anderen Präzisionsgussteilen verwendet, die ausgewogene Eigenschaften erfordern.
Chemische Zusammensetzung von AlSi7Mg-Pulver
Die typische chemische Zusammensetzung von AlSi7Mg-Pulver ist:
| Element | Gewicht % |
|---|---|
| Aluminium (Al) | Bilanz |
| Silizium (Si) | 6-8% |
| Magnesium (Mg) | 0.4-0.8% |
| Eisen (Fe) | 0.15-0.5% |
| Mangan (Mn) | 0,1% max |
| Kupfer (Cu) | 0,1% max |
| Zink (Zn) | 0,1% max |
| Titan (Ti) | 0,25% max |
Silizium ist das wichtigste Legierungselement, während Magnesium die Festigkeit und Gießbarkeit erhöht. Eisen, Mangan und Titan haben nur geringe Auswirkungen. Die Zusammensetzung ist auf die Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften zugeschnitten.
Eigenschaften von AlSi7Mg-Pulver
AlSi7Mg-Pulver besitzt die folgenden Eigenschaften:
| Eigentum | Wert |
|---|---|
| Dichte | 2,68 g/cm3 |
| Schmelzpunkt | ~600°C |
| Wärmeleitfähigkeit | 130-160 W/mK |
| Elektrischer spezifischer Widerstand | 3-5 μΩ.cm |
| Elastizitätsmodul | 70-80 GPa |
| Querkontraktionszahl | 0.33 |
| Zugfestigkeit | 250-300 MPa |
| Streckgrenze | 140-180 MPa |
| Dehnung | 4-8% |
| Härte | 80-100 Brinell |
Die Siliziumzusätze erhöhen die Festigkeit bei gleichzeitig guter Duktilität und Bearbeitbarkeit. Die Legierung hat ausgezeichnete Gießbarkeit und thermische Eigenschaften.
Verfahren zur Herstellung von AlSi7Mg-Pulver
Zu den kommerziellen Herstellungsverfahren für AlSi7Mg-Pulver gehören:
- Gaszerstäubung - Strom aus geschmolzener Legierung, der durch Inertgasstrahlen in feine Tröpfchen gebrochen wird. Erzeugt kugelförmiges Pulver.
- Wasserzerstäubung - Hochdruck-Wasserstrahl prallt auf geschmolzenes Metall, um feines Pulver zu erzeugen. Kostengünstig, aber höhere Sauerstoffaufnahme.
- Mechanisches Legieren - Kugelmahlen von Aluminium- und Siliziumpulvern mit anschließender Kaltverdichtung und Sinterung.
Die Gaszerstäubung bietet die beste Kontrolle über Pulvereigenschaften wie Partikelgrößenverteilung, Morphologie und Mikrostruktur.
Anwendungen von AlSi7Mg-Pulver
Zu den wichtigsten Anwendungen von AlSi7Mg-Pulver gehören:
- Metall-Spritzgießen - Zur Herstellung kleiner, komplizierter Teile mit engen Toleranzen und guten mechanischen Eigenschaften.
- Additive Fertigung - Wird beim Binder Jetting, Laserschmelzen und anderen AM-Verfahren zur Herstellung komplexer Bauteile verwendet.
- Gussteile - Wird der Schmelze zugesetzt, um die Fließfähigkeit zu verbessern. Wird zur Herstellung von Automobilteilen verwendet, die eine lange Lebensdauer erfordern.
- Pulvermetallurgie - Press- und Sinterverfahren zur Herstellung von Hochleistungsteilen.
- Thermisches Spritzen - Sie werden als Schutzschichten auf Metalloberflächen aufgebracht, um Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit zu gewährleisten.
- Schweißzusatzwerkstoff - Zum Verbinden von Aluminiumbauteilen unter Beibehaltung der Schweißnahtfestigkeit.
- Pyrotechnik - Wird pyrotechnischen Zusammensetzungen als Brennstoffbestandteil zugesetzt.
Spezifikationen von AlSi7Mg-Pulver
AlSi7Mg-Pulver ist in verschiedenen Größenordnungen, Qualitäten und Reinheitsgraden erhältlich:
- Partikelgröße: Von 10 bis 150 Mikrometer für AM, unter 45 Mikrometer für MIM.
- Morphologie: Sphärische, körnige und unregelmäßige Partikelformen. Glattes Pulver fließt besser.
- Reinheit: Von handelsüblichen bis zu hochreinen (99,9%) Sorten.
- Sauerstoffgehalt: Die Werte reichen von 400 bis 1500 ppm für verschiedene Produktionsmethoden.
- Fließfähigkeit: Maßgeschneidertes Pulver für hervorragende Fließgeschwindigkeiten von 25 s/50 g oder besser.
- Noten: Kundenspezifische Legierungschemie und Pulvereigenschaften werden angeboten.
Globale Lieferanten von AlSi7Mg-Pulver
Einige der wichtigsten Lieferanten von AlSi7Mg-Pulver weltweit sind:
- PyroGenesis Kanada
- Sandvik Osprey UK
- Valimet Inc. USA
- Makin Metal Powders UK
- Shanghai Chaowei Nanotechnology China
- Agni Metall USA
- Titan-Pulver Kanada
Diese Unternehmen stellen AlSi7Mg-Pulver nach verschiedenen Verfahren her, die sich für die additive Fertigung, den Metallspritzguss, das thermische Spritzen und andere Anwendungen eignen.
AlSi7Mg-Pulver Preise
Die Preisgestaltung von AlSi7Mg-Pulver hängt von Faktoren wie:
- Reinheitsgrade
- Partikeleigenschaften
- Produktionsverfahren
- Auftragsvolumen
- Zusätzliche Verarbeitung
- Anbieter und Standort
| Klasse | Preisspanne |
|---|---|
| Kommerziell | $5-15 pro kg |
| Hohe Reinheit | $15-30 pro kg |
| Ultrafeine | $30-60 pro kg |
| Besondere Note | $50-120 pro kg |
Im Allgemeinen werden für gaszerstäubte und kontrollierte Pulver wesentlich höhere Preise verlangt als für einfache handelsübliche Sorten.
Handhabung und Lagerung von AlSi7Mg-Pulver
AlSi7Mg-Pulver sollte ordnungsgemäß gehandhabt und gelagert werden, um zu verhindern:
- Feuchtigkeitskontakt führt zu Oxidation
- Brandgefahren durch Staubansammlungen
- Gesundheitsgefahren durch das Einatmen von feinem Pulver
- Die vom Lieferanten empfohlenen Sicherheitspraktiken sollten befolgt werden.
Empfohlen werden versiegelte Behälter unter inerter Atmosphäre sowie eine ordnungsgemäße Erdung und PSA.
Test- und Charakterisierungsmethoden
Zu den wichtigsten Prüfverfahren für AlSi7Mg-Pulver gehören:
- Chemische Analyse mittels OES oder XRF für die Zusammensetzung
- Partikelgrößenverteilung gemäß ASTM B822 Standard
- Morphologische Analyse durch SEM
- Messung des Durchflusses mit einem Hall-Durchflussmesser
- Dichtebestimmung durch Helium-Pyknometrie
- Mit ICP-MS geprüfte Verunreinigungswerte
- Untersuchung der Mikrostruktur durch XRD-Phasenanalyse
Gründliche Tests gewährleisten, dass die Qualität des Pulvers den Anforderungen der Anwendung entspricht.
Vergleich von AlSi7Mg- und AlSi10Mg-Pulvern
AlSi7Mg und AlSi10Mg sind zwei Aluminiumlegierungspulver im Vergleich:
| Parameter | AlSi7Mg | AlSi10Mg |
|---|---|---|
| Siliziumgehalt | 6-8% | 9-11% |
| Stärke | Unter | Höher |
| Gießbarkeit | Vergleichbar | Vergleichbar |
| Korrosionsbeständigkeit | Gut | Ausgezeichnet |
| Kosten | Unter | Höher |
| Anwendungen | Gussteile, MIM | Luft- und Raumfahrt, AM-Teile |
| Verfügbarkeit | Leicht verfügbar | Mäßig |
AlSi10Mg bietet eine höhere Festigkeit, allerdings zu höheren Kosten. AlSi7Mg bietet ausgewogene Eigenschaften zu geringeren Kosten, wenn eine hohe Festigkeit nicht entscheidend ist.
FAQs zu AlSi7Mg-Pulver
F: Wie wird AlSi7Mg-Pulver hergestellt?
A: AlSi7Mg-Pulver wird kommerziell durch Gaszerstäubung, Wasserzerstäubung oder mechanisches Legieren mit anschließender Sinterung hergestellt. Die Gasverdüsung bietet eine bessere Kontrolle über die Partikeleigenschaften.
F: Was sind die wichtigsten Anwendungen für AlSi7Mg-Pulver?
A: Zu den wichtigsten Anwendungen für AlSi7Mg-Pulver gehören Metall-Spritzguss, Aluminium-Druckguss, additive Fertigung, Pulvermetallurgie, thermische Spritzbeschichtungen und Schweißzusatzdraht.
F: Was ist die typische Partikelgröße für AlSi7Mg-Pulver in AM?
A: Für die meisten 3D-Metalldruckverfahren wie DMLS und Binder Jetting beträgt der übliche Partikelgrößenbereich für AlSi7Mg-Pulver 20-45 Mikrometer.
F: Erfordert AlSi7Mg-Pulver besondere Vorsichtsmaßnahmen bei der Handhabung?
A: Ja, es wird empfohlen, Aluminiumpulver unter inerter Atmosphäre zu handhaben und dabei eine angemessene Erdung, Belüftung und PSA zu verwenden, um Brand- und Explosionsgefahren zu vermeiden.
F: Wo kann ich AlSi7Mg-Pulver kaufen, das für die Herstellung von Präzisionsgussteilen geeignet ist?
A: Führende Pulverhersteller wie Valimet, Makin Metal Powders und PyroGenesis bieten AlSi7Mg-Pulver an, das sich für Gießereianwendungen wie Präzisionsgüsse eignet.
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