Poudre d'Al 3003
La poudre Al 3003 est une poudre d'alliage d'aluminium composée principalement d'aluminium et de manganèse. Elle appartient à la série 3xxx des alliages d'aluminium, qui sont connus pour leur excellente usinabilité et leur résistance à la corrosion. La forme de la poudre permet une manipulation et un traitement faciles, ce qui la rend adaptée à diverses techniques de fabrication.
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Table des matières
Aperçu de la poudre Al 3003
L'aluminium Al 3003 ou 3A21 est un alliage corroyé connu pour sa bonne formabilité à froid, sa soudabilité et sa résistance à la corrosion. Les ajouts de manganèse améliorent la résistance grâce au renforcement de la solution solide tout en maintenant la maniabilité.
Les principales caractéristiques de la poudre Al 3003 comprennent :
- Résistance modérée avec une bonne ductilité
- Excellente formabilité et soudabilité
- Bonne résistance à la corrosion
- Conductivité thermique et électrique élevée
- Faible densité
- Disponible dans une gamme de tailles et de formes de poudre
La poudre Al 3003 est largement utilisée dans les réservoirs de produits chimiques, les pipelines, les pièces automobiles, les échangeurs de chaleur, les ustensiles et d'autres applications nécessitant une résistance, une formabilité et une résistance à la corrosion modérées.
Composition chimique de la poudre Al 3003
La composition chimique typique de la poudre Al 3003 est :
| Élément | Poids % |
|---|---|
| Aluminium (Al) | Équilibre |
| Manganèse (Mn) | 1.0-1.5% |
| Fer (Fe) | 0,7% max |
| Silicium (Si) | 0,6% maximum |
| Cuivre (Cu) | 0.05-0.20% |
| Zinc (Zn) | 0,10% max |
| Magnésium (Mg) | 0,10% max |
| Chrome (Cr) | 0,10% max |
Le manganèse est le principal élément d’alliage de l’aluminium 3003. Le fer, le silicium et le cuivre sont présents comme éléments d'impuretés. La composition est contrôlée pour garantir des propriétés optimales.
Propriétés de la poudre Al 3003
La poudre Al 3003 possède les propriétés suivantes :
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Densité | 2,73 g/cm3 |
| Point de fusion | 645-650°C |
| Conductivité thermique | 180 W/mK |
| Conductivité électrique | 43-44% SIGC |
| Module de Young | 68-72 GPa |
| Rapport de Poisson | 0.33 |
| Résistance à la traction | 145-185 MPa |
| Limite d'élasticité | 110-140 MPa |
| Élongation | 12-20% |
| Dureté | 35-55 Brinell |
L'alliage offre une résistance modérée avec une ductilité et une formabilité excellentes. Il présente une bonne résistance à la corrosion atmosphérique. La conductivité thermique et électrique est élevée.
Méthode de production de poudre Al 3003
Les processus de production commerciale utilisés pour la poudre Al 3003 comprennent :
- Atomisation des gaz – Flux d’alliage fondu désintégré par des jets de gaz inertes à haute pression en fines poudres sphériques.
- Atomisation de l'eau – Le jet d’eau à grande vitesse impacte et désintègre le flux de métal fondu pour produire de fines poudres.
- Fraisage mécanique – Broyage à boulets de flocons/poudres d’aluminium pour obtenir des tailles de particules et des caractéristiques de poudre plus fines.
- Électrolyse – Aluminium produit par électrolyse et broyé en poudre fine. Pureté inférieure.
L'atomisation du gaz offre le meilleur contrôle sur la distribution granulométrique, la morphologie et la microstructure de la poudre.
Applications de la poudre Al 3003
La poudre Al 3003 est utilisée dans les principales applications suivantes :
- Fabrication additive – Fusion laser sélective, jet de liant et autres procédés d’impression 3D pour produire des composants complexes.
- Métallurgie des poudres – Compactage et frittage pour créer des pièces présentant de bonnes propriétés mécaniques et usinables.
- Moulage par injection de métal – Fabriquer de petits composants complexes pour l’industrie automobile et électronique.
- Pulvérisation thermique – Projection à l’arc filaire pour déposer des revêtements Al 3003 offrant une résistance modérée à l’usure et à la corrosion.
- Produit d'apport pour le soudage – Utilisé comme fil d’apport pour le soudage à l’arc et la réparation de composants en aluminium.
- Pigments – Utilisé dans les peintures et revêtements pour assurer l’éclat et la protection contre la corrosion.
- Pyrotechnie - Ajouté aux compositions pyrotechniques comme combustible en raison de l'inflammabilité de l'aluminium.
Spécifications de la poudre Al 3003
La poudre Al 3003 est disponible sous différentes gammes de tailles, formes et niveaux de pureté :
- Taille des particules : De 10 à 150 microns pour les méthodes AM, jusqu'à 300 microns pour la pulvérisation thermique.
- Morphologie : Formes de particules sphériques, granulaires, en flocons et irrégulières. La poudre lisse coule mieux.
- La pureté : Des qualités commerciales aux qualités de haute pureté (99,8%) adaptées aux applications.
- Fluidité : Poudre personnalisée pour les débits supérieurs à 25 s/50 g.
- Les notes : Conforme aux normes ASTM B209, EN 573-3, ISO 209:2007, etc. Qualités personnalisées proposées.
Fournisseurs mondiaux de poudre Al 3003
Certains des principaux fournisseurs de poudre d’Al 3003 dans le monde sont :
- Valimet Inc, États-Unis
- Makin Metal Powders, Royaume-Uni
- Entreprise de poudre métallique, États-Unis
- Shanghai Chaowei Nanotechnologie, Chine
- AMETEK Reading Alloys, États-Unis
- Groupe de poudre CNPC, Chine
- Produits métalliques SCM, États-Unis
Ces entreprises produisent de la poudre d'Al 3003 adaptée à la fabrication additive, à la projection thermique, au soudage, à la métallurgie des poudres et à d'autres utilisations.
Prix de la poudre Al 3003
Le prix de la poudre Al 3003 dépend de facteurs tels que :
- Niveaux de pureté
- Distribution de la taille des particules
- Caractéristiques de la poudre
- Quantité commandée
- Traitement supplémentaire
- Fournisseur et localisation
| Grade | Fourchette de prix |
|---|---|
| Commercial | $3-8 par kg |
| Haute pureté | $8-15 par kg |
| Ultrafine | $15-30 par kg |
| Catégorie spéciale | $30-60 par kg |
Les poudres ultrafines, sphériques et atomisées au gaz coûtent beaucoup plus cher que les poudres commerciales classiques.
Stockage et manipulation de la poudre Al 3003
La poudre Al 3003 doit être correctement stockée et manipulée pour éviter :
- Oxydation et réaction à l'humidité
- Explosions de poussière dues à l'inflammation de la poudre
- L'inhalation d'une fine poudre entraîne des problèmes de santé
- Les pratiques de sécurité conseillées par le fournisseur doivent être suivies
Il est recommandé de stocker le gaz inerte, d'assurer une ventilation adéquate, de mettre à la terre et de porter un EPI lors de la manipulation de la poudre.
Méthodes d'essai et de caractérisation
Les principales méthodes de test utilisées pour la poudre Al 3003 comprennent :
- Analyse chimique par OES ou XRF pour la composition
- Distribution de la taille des particules selon la norme ASTM B822
- Analyse morphologique par imagerie MEB
- Mesure du débit à l'aide d'un entonnoir à flux Hall
- Détermination de la densité par pycnométrie à l'hélium
- Analyse des impuretés par ICP-MS
- Examen de la microstructure par diffraction des rayons X
Ces méthodes de test garantissent une qualité fiable et constante de la poudre d’alliage d’aluminium.
Comparaison entre les poudres Al 3003 et Al 6061
Al 3003 et Al 6061 sont deux poudres d'alliage d'aluminium comparées :
| Paramètres | Al 3003 | Al 6061 |
|---|---|---|
| Type d'alliage | Non traitable à chaud | Traitement thermique |
| Teneur en Mn | 1.0-1.5% | 0,15% maximum |
| Teneur en Mg | 0,1% max | 0.8-1.2% |
| La force | Modéré | Plus élevé |
| Résistance à la corrosion | Bon | Excellent |
| Soudabilité | Excellent | Bon |
| Coût | Plus bas | Plus élevé |
| Applications | Réservoirs chimiques, ustensiles | Aérospatiale, pièces automobiles |
L'Al 6061 offre une résistance supérieure tandis que l'Al 3003 offre une meilleure soudabilité et formabilité à moindre coût.
FAQ sur la poudre Al 3003
Q : Comment la poudre Al 3003 est-elle produite ?
R : La poudre d’Al 3003 est produite commercialement à l’aide de procédés d’atomisation de gaz, d’atomisation d’eau, de broyage mécanique et d’électrolyse. L'atomisation du gaz offre le meilleur contrôle des caractéristiques des particules.
Q : Quelles sont les principales applications de la poudre Al 3003 ?
R : Les applications clés incluent la fabrication additive, la pulvérisation thermique, la métallurgie des poudres, le moulage par injection de métal, les charges de soudage, les pigments et les compositions pyrotechniques.
Q : Quelle est la taille typique de la poudre Al 3003 utilisée pour le frittage laser ?
R : Pour le processus de frittage sélectif au laser, la plage de tailles de poudre commune d’Al 3003 est comprise entre 20 et 53 microns avec une morphologie sphérique pour une densité de lit de poudre optimale.
Q : La poudre Al 3003 nécessite-t-elle des précautions de manipulation particulières ?
R : Oui, les poudres d'aluminium peuvent être inflammables et présenter des risques d'explosion. Il est recommandé de les manipuler avec précaution sous atmosphère inerte en utilisant une mise à la terre, une ventilation et un EPI appropriés.
Q : Où puis-je me procurer de la poudre Al 3003 adaptée aux revêtements par pulvérisation thermique ?
R : Des sociétés comme Valimet, Makin Metal Powders et AMETEK proposent des qualités Al 3003 adaptées aux revêtements par pulvérisation à l'arc filaire et par pulvérisation à la flamme nécessitant une résistance modérée à l'usure et à la corrosion.
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