Poudre d'Al 3004
La poudre Al 3004 est un matériau de revêtement spécialement formulé, composé d'un alliage d'aluminium. Il est créé en combinant l'aluminium avec un mélange précis d'éléments d'alliage afin de garantir des performances optimales. La forme de la poudre permet une application facile et fournit un revêtement uniforme lorsqu'elle est correctement durcie.
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Table des matières
Aperçu de la poudre d'Al 3004
L'Al 3004 est un alliage d'aluminium corroyé connu pour sa résistance modérée, son excellente résistance à la corrosion, sa bonne formabilité et sa soudabilité. Le manganèse renforce la résistance par la mise en solution solide, tandis que le magnésium améliore la résistance par le durcissement par précipitation.
Les principales caractéristiques de la poudre d'Al 3004 sont les suivantes
- Résistance modérée à la traction et excellente ductilité
- Très bonne formabilité et soudabilité
- Excellente résistance à la corrosion
- Conductivité thermique et électrique élevée
- Faible densité
- Disponible en différentes distributions de tailles de particules
La poudre d'Al 3004 convient aux applications nécessitant une résistance modérée associée à une bonne soudabilité, une bonne usinabilité et une bonne résistance à la corrosion.
Composition chimique de la poudre d'Al 3004
La composition typique de la poudre d'Al 3004 est la suivante :
| Élément | Poids % |
|---|---|
| Aluminium (Al) | Équilibre |
| Manganèse (Mn) | 1.0-1.5% |
| Magnésium (Mg) | 0.2-0.8% |
| Silicium (Si) | 0-0.6% |
| Fer (Fe) | 0-0.7% |
| Cuivre (Cu) | 0-0.25% |
| Chrome (Cr) | 0-0.10% |
| Zinc (Zn) | 0-0.10% |
Le manganèse et le magnésium sont des éléments d'alliage ajoutés intentionnellement, tandis que le silicium, le fer, le cuivre et le zinc sont présents en tant qu'impuretés.
Propriétés de la poudre d'Al 3004
Les principales propriétés de la poudre d'Al 3004 sont les suivantes
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Densité | 2,73 g/cm3 |
| Point de fusion | 630-655°C |
| Conductivité thermique | 180 W/mK |
| Conductivité électrique | 41-43 %IACS |
| Module de Young | 68-72 GPa |
| Rapport de Poisson | 0.33 |
| Résistance à la traction | 190-240 MPa |
| Limite d'élasticité | 110-170 MPa |
| Élongation | 10-20% |
| Dureté | 50-65 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 la poudre d'Al 3004
Les méthodes courantes de production de la poudre d'Al 3004 sont les suivantes :
- Atomisation des gaz - L'alliage en fusion est désintégré par des jets de gaz inertes en une fine poudre sphérique dont la distribution des particules est contrôlée.
- Atomisation de l'eau - Jet d'eau à grande vitesse utilisé pour produire de fines particules irrégulières d'Al 3004. Coût plus faible mais teneur en oxygène plus élevée.
- Alliage mécanique - Broyage d'un mélange d'aluminium et de poudres d'alliage, suivi d'un compactage à froid et d'un frittage.
L'atomisation au gaz permet un contrôle supérieur des caractéristiques de la poudre, essentielles pour les applications avancées.
Applications de la poudre d'Al 3004
Les applications typiques de la poudre d'Al 3004 sont les suivantes :
- Fabrication additive - Utilisé dans les procédés de projection de liant, de fusion au laser et de fusion par faisceau d'électrons pour produire des pièces complexes en aluminium.
- Moulage par injection de métal - Pour la fabrication de petits composants complexes nécessitant une bonne solidité et une bonne résistance à la corrosion.
- Métallurgie des poudres - Le procédé de pressage et de frittage permet de produire des pièces automobiles et des machines de performance moyenne.
- Pulvérisation thermique - Dépôt par pulvérisation d'arc de fil pour produire des revêtements protecteurs offrant une résistance modérée à l'usure et à la corrosion.
- Produit d'apport pour le soudage - Utilisé comme fil d'apport pour obtenir une résistance de soudure similaire à celle du métal de base.
- Pigments - Ajouté aux peintures et aux revêtements pour apporter de la brillance et une protection contre la corrosion.
Spécifications de la poudre d'Al 3004
La poudre d'Al 3004 est disponible dans différentes gammes de tailles, de formes, de niveaux de pureté et de grades :
- Taille des particules : De 10 à 150 microns pour les méthodes AM, jusqu'à 300 microns pour les procédés de pulvérisation thermique.
- Morphologie : Des poudres sphériques, granuleuses, irrégulières et en flocons sont disponibles.
- La pureté : Depuis les qualités commerciales jusqu'aux niveaux de pureté élevés basés sur les limites d'impureté.
- Les notes : Conforme aux spécifications ASTM B209, EN 573 et ISO 209. Des qualités sur mesure sont proposées.
- Fluidité : La poudre peut être personnalisée pour des débits spécifiques en fonction des exigences de l'application.
Fournisseurs mondiaux de poudre d'Al 3004
Les principaux fournisseurs mondiaux sont les suivants
- Valimet Inc. (USA)
- Makin Metal Powders (UK)
- Atomization Systems Limited (Canada)
- SCM Metal Products (USA)
- Shanghai Chaowei Nanotechnology (Chine)
- Agni Metal (USA)
- Poudre de titane (Russie)
Ces entreprises produisent de la poudre d'Al 3004 adaptée à l'AM, à la pulvérisation thermique, à l'automobile, à l'aérospatiale et aux applications d'ingénierie générale.
Prix de la poudre d'Al 3004
Le prix de la poudre d'Al 3004 dépend de plusieurs facteurs :
- Niveaux de pureté
- Distribution de la taille des particules
- Morphologie et forme des poudres
- Quantité commandée
- Fournisseur et situation géographique
| Grade | Fourchette de prix |
|---|---|
| Commercial | $5-15 par kg |
| Haute pureté | $15-25 par kg |
| Ultrafine | $25-45 par kg |
| Catégorie spéciale | $45-90 par kg |
Les qualités sphériques, de taille de particules contrôlée et de haute pureté sont plus coûteuses que la simple poudre commerciale d'Al 3004.
Stockage et manipulation de la poudre d'Al 3004
La poudre d'Al 3004 doit être manipulée et stockée de manière appropriée afin d'éviter tout risque :
- Oxydation et réaction à l'humidité
- Risques d'explosion de poussières dues aux poudres fines
- Problèmes de santé liés à l'inhalation
- Les pratiques de sécurité figurant dans la FDS du fournisseur doivent être respectées.
Lors de la manipulation de la poudre, il est recommandé d'utiliser un gaz inerte, une mise à la terre, une ventilation et un équipement de protection individuelle (EPI) appropriés.
Méthodes d'essai et de caractérisation
Les principales méthodes d'essai utilisées pour la poudre d'Al 3004 sont les suivantes :
- Analyse de la composition chimique par OES ou XRF
- Distribution de la taille des particules selon la norme ASTM B822
- Analyse morphologique par MEB
- Débit de poudre mesuré par un débitmètre à effet Hall
- Densité déterminée par pycnométrie à l'hélium
- Contrôle du niveau d'impureté par ICP-MS
- Examen de la microstructure par diffraction des rayons X
Ces tests garantissent l'homogénéité d'un lot à l'autre et la conformité de la poudre aux exigences de l'application.
Comparaison entre les poudres d'Al 3004 et d'Al 6061
Al 3004 et Al 6061 sont deux poudres d'alliage d'aluminium comparées :
| Paramètres | Al 3004 | Al 6061 |
|---|---|---|
| Type d'alliage | Non traitable à chaud | Traitement thermique |
| Teneur en Mg | 0.2-0.8% | 0.8-1.2% |
| La force | Modéré | Plus élevé |
| Résistance à la corrosion | Excellent | Excellent |
| Soudabilité | Excellent | Bon |
| Usinabilité | Bon | Excellent |
| Coût | Plus bas | Plus élevé |
L'Al 3004 offre une meilleure soudabilité tandis que l'Al 6061 a une plus grande résistance. Les deux offrent une excellente résistance à la corrosion.
Al 3004 Powder FAQs
Q : Comment la poudre d'Al 3004 est-elle produite ?
R : La poudre d'Al 3004 est produite commercialement par atomisation au gaz, atomisation à l'eau et alliage mécanique suivi d'un frittage. L'atomisation au gaz permet de mieux contrôler les caractéristiques des particules.
Q : Quelles sont les principales applications de la poudre d'Al 3004 ?
R : Les principales applications de la poudre d'Al 3004 sont la fabrication additive, les revêtements par pulvérisation thermique, la fabrication de pièces par métallurgie des poudres, le moulage par injection de métaux, les pigments et les fils d'apport pour le soudage.
Q : Quelle est la taille de particule recommandée pour la poudre d'Al 3004 pour l'impression 3D par jet de liant ?
R : Pour le processus de projection de liant, la taille typique de la poudre d'Al 3004 est de 20 à 45 microns avec une morphologie quasi-sphérique pour assurer une bonne densité du lit de poudre et une bonne infiltration du liant.
Q : La poudre d'Al 3004 nécessite-t-elle des précautions particulières de manipulation ?
R : Oui, il est recommandé de manipuler les poudres d'aluminium avec précaution sous atmosphère inerte en utilisant une mise à la terre, une ventilation et des EPI appropriés pour éviter les risques d'incendie ou d'explosion.
Q : Où puis-je acheter de la poudre d'Al 3004 adaptée au fil de soudure aérospatial ?
R : La poudre d'Al 3004 atomisée au gaz de haute pureté répondant aux normes aérospatiales peut être achetée auprès de fabricants de premier plan tels que Valimet, Makin Metal Powders et ASL.
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