AlSi50 prášek

AlSi50 je prášek slitiny hliníku a křemíku obsahující 50 % křemíku a zbytek hliníku. Nabízí výjimečnou kombinaci vlastností, jako je nízká hustota, vysoká tekutost, nízká tepelná roztažnost, vysoká měrná pevnost a odolnost proti korozi.

Složení prášku AlSi50

Typické složení prášku slitiny AlSi50 je:

Element	Kompozice
Hliník (Al)	Balance
Křemík (Si)	48-52%

• Hliník tvoří matici zajišťující kujnost, houževnatost a odolnost proti korozi.
• Křemík zvyšuje tvrdost, tekutost a snižuje teplotní roztažnost.

Vysoký obsah 50 % křemíku vede k eutektické kompozici s co možná nejnižším bodem tavení a výbornou odlévatelností. Přísná kontrola poměru Al k Si je zásadní.

Vlastnosti prášku AlSi50

Prášek AlSi50 vykazuje jedinečnou směs vlastností, díky níž je vhodný pro vysokovýkonné aplikace:

Nemovitost	Hodnota
Hustota	2,55 g/cm³
Teplota tání	577¡«C
Maximální pevnost v tahu	200-300 MPa
Prodloužení	Méně než 1 %
Tvrdost	100-120 HB
Tepelná vodivost	50-90 W/(m-K)
CTE	12–15 × 10<sup>-6</sup>/pC
Youngův modul	80–90 GPa
Odolnost proti korozi	Výborný

• Nízká hustota?- Až o 40 % nižší než titanove slitiny a ocele.
• Vysoká tekutost při roztavení?- Umožňuje vynikající odlévání a plnění formy.
• Vysoký poměr pevnosti a hmotnosti?- Zvláštní pevnost srovnatelná s titanem.
• Nízký součinitel tepelné roztažnosti?- Rozměry zůstávají stabilní při širokém teplotním rozsahu..
• Vynikající odolnost vůči korozi?- Většina prostředí má ochrannou oxidickou vrstvu, která zabraňuje korozi.
• Dobrá tepelná vodivostdvakrát takovou jako titanové slitiny, což umožňuje účinné rozptýlení tepla.

Tento jedinečný profil vlastností dělá slitinu AlSi50 vhodnou pro aplikace, kde je zásadní nízká hmotnost, přesnost, stálost a pevnost.

Použití prášku AlSi50

Klíčové vlastnosti prášku AlSi50 jej činí ideálním pro:

APLIKACE	Výhody
Komponenty automobilů	Nízká hustota a vynikající slévatelnost.
Díly pro kosmonautiku	Vysoká specifická pevnost, stabilní rozměry.
Elektronické substráty	Tepelná správa, koeficient tepelné roztažnosti odpovídá keramice.
Clonky na zrcadla	Nízká hustota, obrobitelnost, stabilita.
Lékařské implantáty	Biokompatibilní, netoxický, odolný vůči korozi.

• Automotivní?- Používané u pístů, bloků motoru, dílů hnacího traktu ke snížení hmotnosti a zlepšení palivové účinnosti.
• Letectví a kosmonautika?- Ideální pro přesné díly pro letectví a kosmonautiku, jako jsou akční členy a kola turbodmychadel, kde je vyžadována nejvyšší pevnost k váze.
• Elektronika?- Substráty pro desky plošných spojů, pouzdra integrovaných obvodů pro zvládání tepleného zatížení, zatímco odpovídá chování keramiky při rozpínání.
• Optika?- Zrcadlové polotovary, teleskopy těží z vysokorozměrné stability a obrobitelnosti.
• Medical- Vynikající biokompatibilita a odolnost proti korozi pro implantáty, jako například ortopedické pomůcky.

AlSi50 dodává maximální výkon tam, kde klíčové jsou nízká hustota, přesnost a pevnost.

Specifikace prášku AlSi50

AlSi50 prášek je dodáván v několika velikostech, tvarech a stupních čistoty:

Parametr	Možnosti
Velikost částic	10 – 150 mikronů
Tvar částice	Nepravidelný, kulovitý
Zdánlivá hustota	Až do 2,7 g/cm3
Průtok	Až do 25 s/50 g
Čistota	Až 99,7 %
Varianty slitiny	AlSi40, AlSi30

• Menší částice podporují vyšší slinovanou hustotu, zatímco velké částice zlepšují tekutost.
• Sferický tvar zvyšuje tok prášku ve srovnání s nepravidelnými částicemi.
• Větší viditelná hustota zvyšuje efektivní zatížení při výrobě kompozitů.
• Rychlejší průtokové rychlosti usnadňují manipulaci s práškem a jeho zpracování.
• Vysoce čisté stupně minimalizují problémy s kontaminací.
• Hliníko-křemíkové slitiny se 30-40% křemíku jsou také k dispozici.

Atributy prášku lze přizpůsobit podle specifických požadavků na aplikaci a metody zpracování.

Metody konsolidace prášku AlSi50

Prášek AlSi50 lze pomocí technik, jako jsou ty uvedené níže, přetvořit na součásti s plnou hustotou:

Metoda	Podrobnosti
aditivní výroba	Vynikající geometrická volnost pro tvorbu složitých tvarů.
Metal Injection Molding	Vysoká přesnost tvaru sítě.
Lisování a spékání	Ekonomické pro větší objemy jednodušších tvarů.
Obsazení	Využití vynikající tekutosti a chování při plnění forem.
Extruze	Pro profily, tyče a trubky.

• Technologie aditivní výroby tavením v práškovém loži, jako je například selektivní laserové tavení, jsou ideální pro výrobu nízkoobjemových složitých dílů.
• Kovové vstřikování do forem nabízí nejmenší tolerance a povrchovou úpravu.
• Lisování s následným tekutým slinováním se běžně používá, ale je zapotřebí další zpracování.
• Odlévání do forem zajišťuje vyšší produktivitu pro jednodušší geometrie.
• Extrusion se hodí pro souvislou výrobu tyčí, prutů a trubek.

Způsob konsolidace v silné míře ovlivňuje konečné vlastnosti, mikrostrukturu a nákladovou ekonomiku.

Tepelné zpracování dílů AlSi50

Následující tepelná zpracování mohou být použita k modifikaci vlastností slitiny AlSi50:

Tepelné zpracování	Podrobnosti	Účel
Řešení tepelného zpracování	500-550 ¡«C, zhášení	Rozpustit rozpustné fáze
Umělé stárnutí	150-180 °C, 5-10 hodin	Tvrzení vytvrzováním
Zmírňující stres	250 °C, 2 hod	Odstranění zbytkového napětí

• Tepelné řešení rozpouští částice křemíku v hliníkové matrici a následně rychle chladí.
• Následné stárnutí vede k opětovné precipitaci křemíku jako jemných disperzí, které zvyšují pevnost.
• Uvolnění napětí za nízké teploty napomáhá ke snížení zbytkových napětí z předchozích tvarovacích kroků.

Správné tepelné zpracování umožňuje přizpůsobit pevnost, tvrdost a tažnost dle požadavků použití.

Srovnání prášku AlSi50 s alternativami

Zde je, jak lze srovnat AlSi50 s jinými eutektickými slitiny hliníku a křemíku:

Slitina	AlSi50	AlSi40	AlSi30
Tekutost	Nejvyšší	Vysoká	Střední
Odlévatelnost	Výborný	Velmi dobré	Dobré
Tvrdost	Vysoká	Střední	Nízký
Síla	Vysoká	Střední	Nízký
Tepelná vodivost	Střední	Vysoká	Nejvyšší
CTE	Nízký	Střední	Vysoká
Cena	Vysoká	Střední	Nízký

• AlSi40 nabízí nejlepší všestrannou kombinaci tekutosti, pevnosti a tepelné vodivosti.
• AlSi30 má nejvyšší tepelnou vodivost, ale nejnižší pevnost a tekutost.
• AlSi50 má nejvyšší tekutost, tvrdost i pevnost, ale nižší tepelnou vodivost.

AlSi50 je ideální volbou, pokud je důležitá maximální odlévatelnost, rozměrová stabilita nebo vysoká specifická pevnost.

Výrobci prášku AlSi50

Jako slitina speciálního prášku se AlSi50 vyrábí celou řadou dodavatelů po celém světě:

Výrobce	Země
Binder Metals	Německo
CNPC Prášek	Čína
Sandvik Osprey	Spojené království
Rio Tinto kovové prášky	Kanada
Valimet Inc	USA
ASK Chemicals	USA

Renomovaní výrobci mají přísnou kontrolu kvality a shodují se s mezinárodními standardy složení, rozdělení velikosti částic, zdánlivé hustoty a úrovně nečistot.

Cenová tvorba prášku AlSi50

Jako vysoce specializovaný prášek ze slitiny má AlSi50 vyšší cenu než prášky z obyčejného hliníku:

Zrnitost	Velikost částic	Cena (US$/kg)
Pro tisk	Méně než 150 ×m	$15-25
Pro spékání	45-150 µm	$18-30
Pro AM	15–45 μm	$30-50
Vysoká čistota	Až 10 × m	$40-75

• Jemnější frakce pro AM a spékání jsou mnohem dražší než hrubý prášek pro lisování.
• Za malé objemy pod 100 kg se platí vyšší ceny.
• Stupně s vysokou čistotou s nižším obsahem kyslíku a dusíku jsou dražší o 50–100 %.
• Snížení obsahu křemíku na AlSi40 snižuje náklady přibližně o 20 %.

Slevy na množství, smlouvy na delší dobu a jednodušší specifikace částic pomáhají snižovat náklady.

Bezpečnostní opatření a zdravotní hlediska pro prášek AlSi50

Jako každý kovový prášek manipulace s práškem AlSi50 vyžaduje dodržování bezpečnostních předpisů:

Hazard	Preventivní opatření	OOPP
Kontakt na kůži a očích	Zamezte přímému kontaktu. V případě kontaktu omyjte.	Rukavice, brýle
Inhalace	Vyhněte se vdechování prachu. Zajistěte větrání.	Respirátor
Ingestace	Vyhýbejte se přenosu z ruky do úst. Umyjte si ruce.	–
Oheň	Použijte písek. Nepoužívejte vodu.	Ochranné pomůcky

• Při manipulaci s práškem používejte rukavice, brýle a masku.
• Vyhnout se kontaktu s pokožkou. Opláchnout po kontaktu.
• Uchovávejte na chladném a suchém místě, daleko od jisker, plamenů.
• Zajistěte řádné větrání a odvod prachu.
• Viz sds a místní předpisy pro kompletní pokyny.

Se správnou opatrností a použitím OOPP lze AlSi50 powder bezpečně manipulovat.

Inspekce a testování prášku AlSi50

Aby byla zajištěna kvalita specifikací, měl by prášek AlSi50 projít:

Parametr	Metoda	Specifikace
Chemické složení	OES, XRF, mokrá chemie	Dodržení obsahu Al a Si
Distribuce velikosti částic	Laserová difrakce, prosévání	D10, D50, D90 v rozsahu
Morfologie prášku	Skenovací elektronová mikroskopie	Charakteristika tvaru a toku
Zdánlivá hustota	Kontrol hasicího průtokoměru	Minimální udávaná hustota
Průtok	Kontrol hasicího průtokoměru	Maximální čas pro tok 50 g
Úrovně nečistot	ICP nebo LECO analýza	Nízký obsah kyslíku, obsah vlhkosti

Testování by mělo být prováděno pravidelně podle norem ASTM, aby byla zajištěna konzistence kvality výroby a výkon v aplikacích pro koncové použití.

Časté dotazy

Otázka: K čemu se používá AlSi50?

A. slitina AlSi50 je ideální pro aplikace jako součásti automobilů, díly letadel a elektronické podklady, kde nízká hmotnost, rozměrová stabilita a vysoká tekutost jsou kritické.

Otázka: Vyžaduje AlSi50 tepelné zpracování?

A. Volitelné tepelné zpracování, zahrnující homogenizační žíhání a stárnutí, může být použito ke zvýšení pevnosti vylučováním křemíkových částic v mikrostruktuře.

O. Jaké metody mohou konsolidovat prášek AlSi50?

A. Prášky AlSi50 lze zkonsolidovat na plnou hustotu pomocí vstřikování kovů, odlévání, aditivní výroby přes SLM/EBM, extruzi a spékání.

Q. Je AlSi50 snadno svařitelné?

A. AlSi50 má vzhledem k vysokému obsahu křemíku relativně špatnou svařitelnost. Pro svařování této slitiny je třeba speciálního přídavného materiálu a technik.

Ot. Je bezpečné manipulovat s práškem AlSi50?

A. stejně jako s jakýmkoliv jemným kovovým práškem, musí se při manipulaci s práškem AlSi50 dodržovat standardní bezpečnostní opatření, aby se minimalizovala zdravotní rizika a rizika bezpečnosti.