Polvo de AlSi7Mg
El polvo AlSi7Mg es un polvo de aleación de aluminio que se compone principalmente de aluminio (Al), silicio (Si) y magnesio (Mg). El “7” de su nombre significa el porcentaje de silicio, mientras que el “Mg” representa el contenido de magnesio. Este polvo exhibe una resistencia excelente, baja densidad y propiedades térmicas impresionantes, lo que lo convierte en la opción preferida en múltiples industrias.
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Índice
Descripción general del polvo AlSi7Mg
La aleación AlSi7Mg o A357 es una aleación de fundición versátil que posee propiedades entre el aluminio puro y las aleaciones hipereutécticas con alto contenido de silicio. Las adiciones de silicio mejoran la moldeabilidad y las propiedades mecánicas, mientras que el magnesio mejora la resistencia.
Las características clave del polvo AlSi7Mg incluyen:
- Buena resistencia y dureza
- Excelente fluidez y moldeabilidad
- Buena mecanizabilidad y pulibilidad
- Alta conductividad térmica
- Buena resistencia a la corrosión
- Bajo coeficiente de dilatación térmica
- Disponible en una variedad de tamaños de partículas
El polvo de AlSi7Mg se utiliza para producir componentes automotrices, piezas hidráulicas y otras piezas fundidas de precisión que necesitan propiedades equilibradas.
Composición química del polvo de AlSi7Mg
La composición química típica del polvo de AlSi7Mg es:
| Elemento | Peso % |
|---|---|
| Aluminio (Al) | Saldo |
| Silicio (Si) | 6-8% |
| Magnesio (Mg) | 0.4-0.8% |
| Hierro (Fe) | 0.15-0.5% |
| Manganeso (Mn) | 0,1% máx. |
| Cobre (Cu) | 0,1% máx. |
| Zinc (Zn) | 0,1% máx. |
| Titanio (Ti) | 0,25% máx |
El silicio es el principal elemento de aleación, mientras que el magnesio mejora la resistencia y la moldeabilidad. El hierro, el manganeso y el titanio tienen efectos menores. La composición está diseñada para cumplir con los requisitos de propiedades mecánicas.
Propiedades del polvo AlSi7Mg
El polvo de AlSi7Mg posee las siguientes propiedades:
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Densidad | 2,68 g/cm3 |
| Punto de fusión | ~600°C |
| Conductividad térmica | 130-160 W/mK |
| Resistividad eléctrica | 3-5 μΩ.cm |
| Módulo de Young | 70-80 GPa |
| Relación de Poisson | 0.33 |
| Resistencia a la tracción | 250-300 MPa |
| Límite elástico | 140-180MPa |
| Alargamiento | 4-8% |
| Dureza | 80-100 Brinell |
Las adiciones de silicio aumentan la resistencia manteniendo buena ductilidad y maquinabilidad. La aleación tiene excelentes propiedades térmicas y de moldeabilidad.
Método de producción de polvo de AlSi7Mg
Los procesos de producción comercial utilizados para el polvo de AlSi7Mg incluyen:
- Atomización de gases – Corriente de aleación fundida descompuesta en finas gotas mediante chorros de gas inerte. Produce polvo esférico.
- Atomización del agua – El chorro de agua a alta presión impacta el metal fundido para producir polvos finos. Rentable pero mayor captación de oxígeno.
- Aleación mecánica – Molino de bolas de polvos de aluminio y silicio seguido de compactación en frío y sinterización.
La atomización de gas proporciona el mayor control sobre las características del polvo, como la distribución del tamaño de las partículas, la morfología y la microestructura.
Aplicaciones del polvo AlSi7Mg
Las aplicaciones clave del polvo AlSi7Mg incluyen:
- Moldeo por inyección de metales – Fabricar piezas pequeñas e intrincadas con tolerancias estrictas y buenas propiedades mecánicas.
- Fabricación aditiva – Se utiliza en inyección de aglutinante, fusión por láser y otros procesos de fabricación aditiva para producir componentes complejos.
- Piezas fundidas – Agregado a los fundidos para mejorar la fluidez. Se utiliza para fabricar piezas de automóviles que requieren durabilidad.
- Pulvimetalurgia – Proceso de prensado y sinterización para crear piezas de alto rendimiento.
- Pulverización térmica – Depositados como recubrimientos protectores sobre superficies metálicas para proporcionar resistencia al desgaste y la corrosión.
- Masilla de soldadura – Para unir componentes de aluminio manteniendo la resistencia de la soldadura.
- Pirotecnia – Añadido a composiciones pirotécnicas como componente combustible.
Especificaciones del polvo AlSi7Mg
El polvo de AlSi7Mg está disponible en diferentes rangos de tamaño, grados y niveles de pureza:
- Tamaño de las partículas: De 10 a 150 micras para AM, menos de 45 micras para MIM.
- Morfología: Formas de partículas esféricas, granulares e irregulares. El polvo suave fluye mejor.
- Pureza: Desde grados comerciales hasta de alta pureza (99.9%).
- Contenido de oxígeno: Los niveles varían entre 400 y 1500 ppm para diferentes métodos de producción.
- Fluidez: Polvo personalizado para excelentes caudales de 25 s/50 go mejores.
- Grados: Se ofrecen características de polvo y química de aleación personalizadas.
Proveedores globales de polvo de AlSi7Mg
Algunos de los principales proveedores de polvo de AlSi7Mg a nivel mundial son:
- PyroGenesis España
- Sandvik Osprey Reino Unido
- Valimet Inc. EE. UU.
- Makin Polvos De Metal España
- Shanghai Chaowei Nanotecnología China
- Agni Metal Estados Unidos
- Polvo De Titanio España
Estas empresas producen polvo de AlSi7Mg utilizando diversos métodos adecuados para la fabricación aditiva, el moldeo por inyección de metales, la pulverización térmica y otras aplicaciones.
Precio del polvo de AlSi7Mg
El precio del polvo de AlSi7Mg depende de factores como:
- Niveles de pureza
- Características de las partículas
- Método de producción
- Volumen de pedidos
- Tratamiento adicional
- Proveedor y ubicación
| Grado | Precios |
|---|---|
| Comercial | $5-15 por kg |
| Alta pureza | $15-30 por kg |
| Ultrafino | $30-60 por kg |
| Grado especial | $50-120 por kg |
En general, los polvos controlados y atomizados con gas tienen precios mucho más altos que los de calidad comercial simple.
Manipulación y almacenamiento de polvo de AlSi7Mg
El polvo de AlSi7Mg debe manipularse y almacenarse adecuadamente para evitar:
- Contacto con la humedad que provoca oxidación
- Peligro de incendio por acumulación de polvo
- Peligros para la salud por la inhalación de polvos finos
- Deben seguirse las prácticas de seguridad recomendadas por el proveedor
Se recomiendan contenedores sellados bajo atmósfera inerte junto con una conexión a tierra adecuada y equipo de protección personal.
Métodos de ensayo y caracterización
Los métodos de prueba clave para el polvo de AlSi7Mg incluyen:
- Análisis químico utilizando OES o XRF para composición.
- Distribución granulométrica según la norma ASTM B822
- Análisis morfológico mediante SEM
- Medición del caudal mediante caudalímetro Hall
- Determinación de la densidad por picnometría de helio
- Niveles de impureza probados por ICP-MS
- Microestructura examinada mediante análisis de fase XRD.
Las pruebas exhaustivas garantizan que se cumpla la calidad del polvo para los requisitos de la aplicación.
Comparación de polvos AlSi7Mg y AlSi10Mg
AlSi7Mg y AlSi10Mg son dos polvos de aleación de aluminio comparados:
| Parámetro | AlSi7Mg | AlSi10Mg |
|---|---|---|
| Contenido en silicio | 6-8% | 9-11% |
| Fuerza | Baja | Más alto |
| Colabilidad | Comparable | Comparable |
| Resistencia a la corrosión | Bien | Excelente |
| Coste | Baja | Más alto |
| Aplicaciones | Piezas fundidas, MIM | Aeroespacial, piezas AM |
| Disponibilidad | Fácilmente disponible | Moderado |
AlSi10Mg ofrece mayor resistencia pero a mayor costo. AlSi7Mg proporciona propiedades bien equilibradas a un costo menor donde la alta resistencia no es crítica.
Preguntas frecuentes sobre el polvo AlSi7Mg
P: ¿Cómo se produce el polvo de AlSi7Mg?
R: El polvo de AlSi7Mg se produce comercialmente mediante atomización con gas, atomización con agua o aleación mecánica seguida de sinterización. La atomización de gas ofrece un mejor control sobre las características de las partículas.
P: ¿Cuáles son las principales aplicaciones del polvo de AlSi7Mg?
R: Las aplicaciones clave del polvo de AlSi7Mg incluyen moldeo por inyección de metal, fundición a presión de aluminio, fabricación aditiva, pulvimetalurgia, recubrimientos por pulverización térmica y alambre de soldadura de relleno.
P: ¿Cuál es el tamaño de partícula típico que se utiliza para el polvo de AlSi7Mg en AM?
R: Para la mayoría de los procesos de impresión 3D de metales, como DMLS y inyección de aglutinante, el rango de tamaño de partícula común para el polvo de AlSi7Mg es de 20 a 45 micrones.
P: ¿El polvo de AlSi7Mg requiere alguna precaución especial de manipulación?
R: Sí, se recomienda manipular polvos de aluminio en una atmósfera inerte utilizando una conexión a tierra, ventilación y equipo de protección personal adecuados para evitar riesgos de incendio y explosión.
P: ¿Dónde puedo comprar polvo AlSi7Mg adecuado para realizar piezas fundidas de precisión?
R: Los principales proveedores de polvo, como Valimet, Makin Metal Powders y PyroGenesis, proporcionan polvo de AlSi7Mg adecuado para aplicaciones de fundición, como piezas de fundición de precisión.
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