Prášek AlSi12

Přehled prášku AlSi12

AlSi12 nebo A413 je slitina hliníku odlévaná pomocí lití s poměrně vysokým obsahem křemíku. Přídavek 12 % křemíku způsobuje dobrou odolnost vůči opotřebení, nízký koeficient teplotní roztažnosti a vysokou tepelnou vodivost.

Klíčové vlastnosti prášku AlSi12 zahrnují:

• Dobrá pevnost a tvrdost
• Vynikající odolnost proti opotřebení
• Dobrá rozměrová stabilita
• Vysoká tepelná vodivost
• Dobrá obrobitelnost a leštitelnost
• Nízká specifická hmotnost
• K dispozici v různých distribucích velikosti částic

AlSi12 se používá pro výrobu vložek válců, pístních kroužků, vahadel, ojnic, dílů vyžadujících odolnost proti teplu a opotřebení. Přístup založený na práškové metalurgii umožňuje složitou geometrii.

Složení prášku AlSi12

Typické složení prášku AlSi12 je:

Element	Hmotnostní %
Hliník (Al)	Balance
Křemík (Si)	11-13%
Měď (Cu)	Méně než 1 %
Hořčík (Mg)	Méně než 1 %
Železo (Fe)	Méně než 1 %
Mangan (Mn)	Méně než 1 %
Zinek (Zn)	Méně než 1 %
Nikl (Ni)	<0,5 %

Hliník poskytuje matrici, zatímco křemík je hlavním prvkem slitiny. Může být přítomné stopové množství jiných prvků. Vysoký obsah křemíku má za následek speciální vlastnosti slitiny.

Vlastnosti prášku AlSi12

AlSi12 prášek má tyto vlastnosti:

Nemovitost	Hodnota
Hustota	2.7 g/cc
Teplota tání	560°C
Tepelná vodivost	150-180 W/mK
Elektrický odpor	4-6 cm
Youngův modul	80–90 GPa
Poissonův poměr	0.33
Pevnost v tahu	240–300 MPa
Tlaková pevnost	600-650 MPa
Prodloužení	3-5%
Tvrdost	80-90 Brinellovy stupnice

 

Přídavky křemíku zvyšují pevnost, tvrdost, odolnost proti opotřebení a tepelnou vodivost ve srovnání s neslitou hliníkovou slitinou. Materiál si zachovává dobrou tažnost a obrobitelnost.

Metoda výroby prášku AlSi12

Prášek AlSi12 je vyráběn:

• Plynulá atomizace?- Vysokotlaké trysky inertního plynu rozprašují tavenou slitinu AlSi12 za vzniku sférických prášků. To umožňuje získat prášek s hladkou morfologií a úzkým rozdělením velikostí vhodným pro aditivní výrobu.
• Atomizace vody?- Trysky kapaliny vysokou rychlostí naráží na proud tekutého kovu a vznikají jemné nepravidelné částice AlSi12. Nižší náklady, ale vyšší sběr kyslíku.
• Mechanické frézování?- Mletí koulí prášků hliníku a křemíku, následované mícháním, lisováním a spékáním. Vytváří širokou distribuci velikostí.

Plynová atomizace se preferuje tehdy, kdy je požadován sférický prášek s kontrolovanými charakteristikami, například pro aditivní výrobu nebo MIM. Cesta mechanického mletí je méně nákladná.

Použití prášku AlSi12

Klíčové aplikace prášku slitiny AlSi12 zahrnují:

• aditivní výroba?- Slouží k výrobě složitých kovových dílů selektivním laserovým tavením, přímým laserovým spékáním kovu, binder-jetting metodou atd.
• Prášková metalurgie?- Slisování a spékání k výrobě vysoce účinných součástek jako jsou pístní kroužky, součásti čerpadel, kolébková ramena.
• Metal Injection Molding?- Výroba složitých komponentů s výbornými vlastnostmi a povrchovou úpravou.
• Odolné povlaky?- Používá se pro tepelný nástřik na válce, pístové sukně, bloky motorů.
• Pájecí přísada?- Pro spojení hliníkových a ocelových komponentů pro automobilní a letecké aplikace.
• Třecí materiály?- Vysoký obsah křemíku zlepšuje výkon při tření. Používá se v brzdových destičkách a kotoučích spojky.
• Obsazení?-Přidává se do taveb hliníku pro zlepšení lití a odolnosti proti otěru.

Specifikace prášku AlSi12

Prášek AlSi12 je k dispozici v různých velikostech, jakostech a stupních čistoty.

• Velikost částic:?10 až 150 mikronů pro AM, pod 45 mikronů pro surovinu MIM.
• Morfologie:?Kuličkové, nepravidelné a smíšené tvary. Kuličkové zlepšuje proudění a balení.
• Čistota:?Z komerčních na stupně vysoké čistoty na základě analýzy elementů.
• Obsah kyslíku:?Úrovně se pohybují od 300 – 1000 ppm pro atomizovaný plyn, vyšší pro atomizovanou vodu.
• Známky:?Přizpůsobené složení a vlastnosti prášku podle aplikace.
• Povrchová plocha:?Pro povrchovou plochu prášků v nano měřítku dosahuje až 10 m2/g.

Globální dodavatelé prášku AlSi12

Někteří z předních celosvětových dodavatelů prášku AlSi12 jsou:

• Alpoco (Spojené království)
• AMC Powders (Německo)
• Makin Metal Powders (UK)
• Belmont Metals (US)
• Čínská ropná a plynárenská společnost (CNPC)
• SCM Metal Products (US)
• Hoganas (Švédsko)

Tyto společnosti nabízí různá rozdělení velikosti částic, práškovou morfologii, prášky AlSi12 na míru určené pro aditivní výrobu, tepelné stříkání, MIM a další použití.

Cena prášku AlSi12

Ceny prášku AlSi12 závisí na:

• Úroveň čistoty
• Tvar částic a jejich velikostní rozsah
• Množství objednávky
• Další zpracování prášků
• Dodavatel a lokalita

Hodnost	Cenové rozpětí
Reklamní	$5–15 za kg
Vysoká čistota	15-25 USD za kg
Ultrajemný	25–50 $ za kg
Speciální kvality	50–100 Kč/kg

 

Sferický plynem atomizovaný prášek s řízenou distribucí velikosti částic a vysokou čistotou pro AM a MIM obecně vykazuje podstatně vyšší náklady než komerční třídy.

Manipulace a skladování prášku AlSi12

Prášek AlSi12 by měl být skladován a manipulováno s ním opatrně, aby se předešlo:

• Kontakt s vlhkostí – vede k oxidaci. Skladujte v uzavřených nádobách s pytlíky pojímajícími vlhkost.
• Agregace – brání průtoku. Skladujte suchý prášek v chladu a uvažujte o přidání protispékavých činidel.
• Nebezpečí požáru – v důsledku hořlavosti jemně rozptýlených kovů neskladujte v blízkosti zdrojů vznícení.
• Inhalace – používejte masky, abyste se vyhnuli vdechování jemného prášku během manipulace.
• Dodržujte bezpečnostní opatření poskytnutá dodavatelem v datovém listu bezpečnostních údajů.

Doporučuje se správné použití ochranné komory na inertní plyn při manipulaci s reaktivními hliníkovými prášky.

Metody testování a charakterizace

Klíčové zkušební metody pro prášek AlSi12 zahrnují:

• Chemická analýza – Techniky ICP a XRF stanovují složení, úrovně čistoty.
• Analýza velikosti částic – provádí se dle ASTM B822 pomocí laserové difrakce.
• Morfologie – Skenovací elektronová mikroskopie odhaluje tvar a povrchovou strukturu.
• Tok proudění - Měřené průtokoměrem Hall dle normy ASTM B213.
• Hustota – měřena metodou plynové pyknometrie nebo metodou zdánlivé hustoty.
• Mikrostruktura – analýza rentgenové difrakce pro přítomné fáze.

Důkladné zkoušky a kontrola zajišťují, že prášek AlSi12 splňuje požadavky na použití.

Porovnání prášků AlSi12 a AlSi10Mg

AlSi12 a AlSi10Mg jsou dva porovnávané hliníkové slitinové prášky:

Parametr	Prášek AlSi12	AlSi10Mg prášek
Typ slitiny	Odlitek ze slitiny	Kované slitiny
Obsah Si	11-13%	9-11%
Obsah Mg	Méně než 1 %	0.2-0.5%
Síla	Vyšší	Nizší
Odolnost proti opotřebení	Výborný	Dobré
Odolnost proti korozi	Střední	Výborný
Obrábitelnost	Velmi dobré	Střední
APLIKACE	Součásti podléhající opotřebení, správa teplotního režimu	Letecké a námořní součásti
Cena	Nizší	Vyšší

 

AlSi12 poskytuje nejlepší kombinaci vlastností opotřebení, obrobitelnosti a nízkých nákladů, zatímco AlSi10Mg nabízí vyšší pevnost a odolnost proti korozi vyžadovanou pro kritické konstrukční díly.

Nejčastější dotazy ohledně prášku AlSi12

Otázka: Jak vzniká prášek AlSi12?

A: Prášok AlSi12 se komerčne vyrába plynovou a vodnou atomizáciou roztavenej zliatiny. Na výrobu tohto prášku sa využíva aj mechanické mletie.

Otázka: K čemu se používá prášek AlSi12?

A: AlSi12 nachází uplatnění při aditivní výrobě, výrobě dílů práškovou metalurgií, povlakování tepelným stříkáním, lití do kovových forem a dalších aplikacích, kde je potřeba lehká slitina s dobrými vlastnostmi opotřebení a obrobitelnosti.

Q: Jaká je typická velikost částic prášku AlSi12 v AM?

U A: Pro většinu procesů AM vázajících pojivo a slinování práškového lože je ideální rozmezí velikosti částic prášku AlSi12 20–65 mikronů s dobrými charakteristikami toku prášku.

Otázka: Vyžaduje prášek AlSi12 zvláštní bezpečnostní opatření při manipulaci?

A: Ano, doporučuje se s hliníkovým prachem zacházet v inertních podmínkách a vyhnout se hromadění jemného prachu, abyste minimalizovali nebezpečí požáru a výbuchu. Mělo by se používat řádné větrání a OOPP.

Otázka: Kde mohu zakoupit prášek AlSi12 pro výrobu odolných povlaků proti opotřebení?

A: Speciální stupně AlSi12 vhodné pro povlaky tepelným stříkáním lze zakoupit od předních dodavatelů, jako jsou Makin Metal Powders, Alpoco, Belmont Metals a Hoganas.