Al 3003 polvo
El polvo de Al 3003 es un polvo de aleación de aluminio compuesto principalmente de aluminio y manganeso. Pertenece a la serie 3xxx de aleaciones de aluminio, conocidas por su excelente trabajabilidad y resistencia a la corrosión. Su forma en polvo facilita su manipulación y procesamiento, por lo que es adecuado para diversas técnicas de fabricación.
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Índice
Descripción general del polvo Al 3003
El aluminio Al 3003 o 3A21 es una aleación forjada conocida por su buena conformabilidad en frío, soldabilidad y resistencia a la corrosión. Las adiciones de manganeso mejoran la resistencia a través del fortalecimiento de la solución sólida mientras mantienen la trabajabilidad.
Las características clave del polvo Al 3003 incluyen:
- Resistencia moderada con buena ductilidad.
- Excelente conformabilidad y soldabilidad.
- Buena resistencia a la corrosión
- Alta conductividad térmica y eléctrica
- Baja densidad
- Disponible en una variedad de tamaños y formas de polvo.
El polvo Al 3003 se usa ampliamente en tanques de productos químicos, tuberías, piezas de automóviles, intercambiadores de calor, utensilios y otras aplicaciones que necesitan resistencia, conformabilidad y resistencia a la corrosión moderadas.
Composición química del polvo Al 3003
La composición química típica del polvo de Al 3003 es:
| Elemento | Peso % |
|---|---|
| Aluminio (Al) | Saldo |
| Manganeso (Mn) | 1.0-1.5% |
| Hierro (Fe) | 0,7% máx. |
| Silicio (Si) | 0,6% máx. |
| Cobre (Cu) | 0.05-0.20% |
| Zinc (Zn) | 0.10% máx. |
| Magnesio (Mg) | 0.10% máx. |
| Cromo (Cr) | 0.10% máx. |
El manganeso es el principal elemento de aleación del aluminio 3003. El hierro, el silicio y el cobre están presentes como elementos impuros. La composición se controla para garantizar propiedades óptimas.
Propiedades del polvo Al 3003
El polvo Al 3003 posee las siguientes propiedades:
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Densidad | 2,73 g/cm3 |
| Punto de fusión | 645-650°C |
| Conductividad térmica | 180 W/mK |
| Conductividad eléctrica | 43-44% IACS |
| Módulo de Young | 68-72 GPa |
| Relación de Poisson | 0.33 |
| Resistencia a la tracción | 145-185MPa |
| Límite elástico | 110-140MPa |
| Alargamiento | 12-20% |
| Dureza | 35-55 Brinell |
La aleación ofrece resistencia moderada con excelente ductilidad y formabilidad. Tiene buena resistencia a la corrosión atmosférica. La conductividad térmica y eléctrica es alta.
Método de producción de polvo Al 3003
Los procesos de producción comercial utilizados para el polvo Al 3003 incluyen:
- Atomización de gases – Corriente de aleación fundida desintegrada mediante chorros de gas inerte a alta presión en finos polvos esféricos.
- Atomización del agua – El chorro de agua de alta velocidad impacta y desintegra la corriente de metal fundido para producir polvos finos.
- Fresado mecánico – Molienda de bolas de escamas/polvos de aluminio para lograr tamaños de partículas y características de polvo más finos.
- Electrólisis – Aluminio producido mediante proceso de electrólisis y molido hasta obtener un polvo fino. Menor pureza.
La atomización de gas proporciona el mejor control sobre la distribución del tamaño de las partículas, la morfología y la microestructura del polvo.
Aplicaciones del polvo Al 3003
El polvo Al 3003 se utiliza en las siguientes aplicaciones principales:
- Fabricación aditiva – Fusión láser selectiva, inyección de aglutinante y otros procesos de impresión 3D para producir componentes complejos.
- Pulvimetalurgia – Compactación y sinterización para crear piezas con buenas propiedades mecánicas y maquinabilidad.
- Moldeo por inyección de metales – Fabricar pequeños componentes complejos para la industria automotriz y electrónica.
- Pulverización térmica – Pulverización con arco de alambre para depositar recubrimientos de Al 3003 que ofrecen resistencia moderada al desgaste y a la corrosión.
- Masilla de soldadura – Utilizado como alambre de relleno para soldadura por arco y reparación de componentes de aluminio.
- pigmentos – Se utiliza en pinturas y revestimientos para proporcionar brillo y protección contra la corrosión.
- Pirotecnia – Añadido a composiciones pirotécnicas como combustible debido a la inflamabilidad del aluminio.
Especificaciones del polvo Al 3003
El polvo Al 3003 está disponible en diferentes rangos de tamaño, formas y niveles de pureza:
- Tamaño de las partículas: Desde 10-150 micras para métodos AM, hasta 300 micras para pulverización térmica.
- Morfología: Formas de partículas esféricas, granulares, en escamas y irregulares. El polvo suave fluye mejor.
- Pureza: Desde grados comerciales hasta grados de alta pureza (99.8%) diseñados para aplicaciones.
- Fluidez: Polvo personalizado para caudales superiores a 25 s/50 g.
- Grados: Conforme a ASTM B209, EN 573-3, ISO 209:2007, etc. Se ofrecen grados personalizados.
Proveedores globales de polvo Al 3003
Algunos de los principales proveedores de polvo Al 3003 a nivel mundial son:
- Valimet Inc, Estados Unidos
- Polvos metálicos Makin, Reino Unido
- Compañía de polvo metálico, EE. UU.
- Nanotecnología Chaowei de Shanghai, China
- Aleaciones de lectura AMETEK, EE. UU.
- Grupo de polvo CNPC, China
- Productos metálicos SCM, EE. UU.
Estas empresas producen polvo Al 3003 adecuado para fabricación aditiva, pulverización térmica, soldadura, pulvimetalurgia y otros usos.
Precio del polvo Al 3003
El precio del polvo Al 3003 depende de factores como:
- Niveles de pureza
- Distribución granulométrica
- Características del polvo
- Cantidad del pedido
- Tratamiento adicional
- Proveedor y ubicación
| Grado | Precios |
|---|---|
| Comercial | $3-8 por kg |
| Alta pureza | $8-15 por kg |
| Ultrafino | $15-30 por kg |
| Grado especial | $30-60 por kg |
Los polvos ultrafinos, esféricos y atomizados con gas tienen precios mucho más altos que los grados comerciales normales.
Almacenamiento y manipulación del polvo Al 3003
El polvo de Al 3003 debe almacenarse y manipularse adecuadamente para evitar:
- Oxidación y reacción con la humedad
- Explosiones de polvo por ignición de pólvora
- La inhalación de polvo fino provoca problemas de salud
- Se deben seguir las prácticas de seguridad recomendadas por el proveedor.
Se recomienda el almacenamiento de gas inerte, ventilación adecuada, conexión a tierra y EPP al manipular el polvo.
Métodos de ensayo y caracterización
Los métodos de prueba clave utilizados para el polvo Al 3003 incluyen:
- Análisis químico utilizando OES o XRF para composición.
- Distribución granulométrica según la norma ASTM B822
- Análisis morfológico mediante imágenes SEM
- Medición del caudal mediante embudo de flujo Hall
- Determinación de la densidad por picnometría de helio
- Análisis de impurezas por ICP-MS
- Examen de la microestructura mediante difracción de rayos X
Estos métodos de prueba garantizan una calidad confiable y constante del polvo de aleación de aluminio.
Comparación entre los polvos Al 3003 y Al 6061
Al 3003 y Al 6061 son dos polvos de aleación de aluminio comparados:
| Parámetro | 3003 | Al 6061 |
|---|---|---|
| Tipo de aleación | No tratable térmicamente | Tratable térmicamente |
| contenido mn | 1.0-1.5% | 0,15% máx. |
| Contenido en Mg | 0,1% máx. | 0.8-1.2% |
| Fuerza | Moderado | Más alto |
| Resistencia a la corrosión | Bien | Excelente |
| Soldabilidad | Excelente | Bien |
| Coste | Baja | Más alto |
| Aplicaciones | Tanques químicos, utensilios. | Aeroespacial, repuestos para automóviles. |
Al 6061 ofrece mayor resistencia mientras que Al 3003 proporciona mejor soldabilidad y formabilidad a un costo menor.
Preguntas frecuentes sobre el polvo Al 3003
P: ¿Cómo se produce el polvo Al 3003?
R: El polvo de Al 3003 se produce comercialmente mediante procesos de atomización con gas, atomización con agua, molienda mecánica y electrólisis. La atomización de gas ofrece el mejor control de las características de las partículas.
P: ¿Cuáles son las principales aplicaciones del polvo Al 3003?
R: Las aplicaciones clave incluyen fabricación aditiva, pulverización térmica, pulvimetalurgia, moldeo por inyección de metales, rellenos para soldadura, pigmentos y composiciones pirotécnicas.
P: ¿Cuál es el tamaño de polvo típico de Al 3003 que se utiliza para la sinterización por láser?
R: Para el proceso de sinterización selectiva por láser, el rango de tamaño de polvo común de Al 3003 es de 20 a 53 micrones con morfología esférica para una densidad óptima del lecho de polvo.
P: ¿El polvo Al 3003 requiere alguna precaución especial de manipulación?
R: Sí, los polvos de aluminio pueden ser inflamables y presentar riesgos de explosión. Se recomienda manipularlos con cuidado bajo atmósfera inerte utilizando conexión a tierra, ventilación y EPI adecuados.
P: ¿Dónde puedo conseguir polvo Al 3003 adecuado para recubrimientos por pulverización térmica?
R: Empresas como Valimet, Makin Metal Powders y AMETEK ofrecen grados Al 3003 adecuados para recubrimientos por pulverización con arco de alambre y con llama que necesitan resistencia moderada al desgaste y a la corrosión.
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