Σκόνη ΑΙSi50

Το AlSi50 είναι μια σκόνη κράματος αλουμινίου-πυριτίου που περιέχει 50% πυρίτιο και το υπόλοιπο αλουμίνιο. Προσφέρει έναν εξαιρετικό συνδυασμό ιδιοτήτων, όπως χαμηλή πυκνότητα, ψηλή ρευστότητα, χαμηλή θερμική διαστολή, υψηλή ειδική αντοχή και αντοχή στη διάβρωση.

Σύνθεση σκόνης AlSi50

Η τυπική σύσταση σκόνης κράματος AlSi50 είναι:

Στοιχείο	Σύνθεση
Αλουμίνιο (Al)	Ισορροπία
Πυρίτιο (Si)	48-52%

• Το αλουμίνιο σχηματίζει το μήτρα παρέχοντας ολκιμότητα, αντοχή και αντοχή στη διάβρωση.
• Το πυρίτιο αυξάνει τη σκληρότητα, τη ρευστότητα και μειώνει τον συντελεστή θερμικής διαστολής.

Η υψηλή περιεκτικότητα σε πυρίτιο 50% έχει ως αποτέλεσμα μια ευτηκτική σύσταση με το χαμηλότερο δυνατό σημείο τήξης και εξαιρετική ευχέρεια χύτευσης. Ο έλεγχος του λόγου Al προς Si είναι κρίσιμος.

Ιδιότητες της σκόνης AlSi50

Η σκόνη AlSi50 διαθέτει έναν μοναδικό συνδυασμό ιδιοτήτων καθιστώντας την κατάλληλη για εφαρμογές υψηλών επιδόσεων:

Ακίνητη περιουσία	Αξία
Πυκνότητα	2,55 g/cm3
Σημείο Τήξης	577¡«C
Η Αντοχή σε Τελική Έλξη	200-300 MPa
Επέκταση	<1%
Σκληρότητα	100-120 HB
Θερμική αγωγιμότητα	50-90 W/(m-K)
Χρονοποιητική και τραυματική εγκεφαλοπάθεια	12-15 x 10<sup>-6</sup>/¡«C
Μονάδα Young	80-90 GPa
Αντοχή στη διάβρωση	Άριστος

• Χαμηλή πυκνότητα?- Έως και 40% χαμηλότερο από τα κράματα τιτανίου και τους χάλυβες.
• Υψηλή ρευστότητα κατά την τήξηΆριστη ρευστότητα και πλήρωση καλουπιού.
• Υψηλός λόγος αντοχής και βάρους?- Ειδική αντοχή συγκρίσιμη με κράματα τιτανίου.
• Χαμηλός συντελεστής θερμικής διαστολής- Οι διαστάσεις παραμένουν σταθερές σε ένα ευρύ θερμοκρασιακό εύρος.
• Εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση?- Προστατευτικό οξειδωτικό στρώμα προλαμβάνει την οξείδωση στα περισσότερα περιβάλλοντα.
• Καλή θερμική αγωγιμότητα;- Δύο φορές μεγαλύτερη από αυτή των κράματων τιτανίου επιτρέποντας την αποδοτική απώλεια θερμότητας.

Αυτό το ιδιαίτερο προφίλ ιδιοτήτων καθιστά το AlSi50 κατάλληλο για εφαρμογές όπου η χαμηλή μάζα, η ακρίβεια, η σταθερότητα και η αντοχή είναι κρίσιμες.

Εφαρμογές της AlSi50 σε Σκόνη

Οι βασικές ιδιότητες της σκόνης AlSi50 το καθιστούν ιδανικό για:

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ	Οφέλη
Συστατικά οχημάτων	Χαμηλή πυκνότητα και εξαιρετική χυσιμότητα.
Μέρη αεροδιαστημικής	Υψηλή ειδική αντοχή, σταθερές διαστάσεις.
Ηλεκτρονικά υποστρώματα	Διαχείριση θερμότητας, προσαρμογή συντελεστή θερμικής διαστολής (CTE) με κεραμικά.
Ακατέργαστα κρύσταλλα καθρεφτών	Χαμηλή πυκνότητα, κατεργαστικότητα, σταθερότητα.
Ιατρικά εμφυτεύματα	Βιοσυμβατό, μη τοξικό, ανθεκτικό στη διάβρωση.

• Αυτοκινητοβιομηχανία?- Χρησιμοποιείται σε πιστόνια, μπλοκ κινητήρα, μέρη της μετάδοσης κίνησης για τη μείωση του βάρους και την καλύτερη εξοικονόμηση καυσίμου.
• Αεροδιαστημική?- Ιδανικό για αεροδιαστημικά εξαρτήματα ακριβείας, όπως ενεργοποιητές και τροχοί υπερσυμπιεστών που απαιτούν τη μεγαλύτερη αντοχή σε σχέση με το βάρος.
• Ηλεκτρονικά?- Υποστρώματα για PCB, πακέτα IC για τη διαχείριση θερμικών φορτίων ενώ αντιστοιχούν στην συμπεριφορά επέκτασης των κεραμικών.
• Οπτική?- Οι κενά κάτοπτρα και τα τηλεσκόπια επωφελούνται από την υψηλή διαστασιακή σταθερότητα και την κατεργασία.
• Ιατρική?- Εξαιρετική βιοσυμβατότητα και αντοχή στη διάβρωση για εμφυτεύματα, όπως οι ορθοπεδικές συσκευές.

Το AlSi50 παρέχει τη μέγιστη απόδοση όπου η χαμηλή πυκνότητα, η ακρίβεια και η αντοχή είναι κρίσιμες.

Προδιαγραφές πούδρας AlSi50

Η σκόνη AlSi50 διατίθεται σε διάφορες κατανομές μεγέθους, σχήματα και επίπεδα καθαρότητας:

Παράμετρος	Επιλογές
Μέγεθος σωματιδίων	10 - 150 μικρά
Σχήμα σωματιδίων	Ακανόνιστο, σφαιρικό
Φαινομενική πυκνότητα	Έως 2,7 g/cm3
Ρους	Μέχρι 25 s/50g
Αγνότητα	Έως 99,7%
Παραλλαγές κράματος	AlSi40, AlSi30

• Τα μικρότερα σωματίδια προάγουν υψηλότερη πυκνότητα πελετοποίησης, ενώ τα μεγαλύτερα σωματίδια βελτιώνουν τη ρευστότητα.
• Η σφαιρική μορφολογία βελτιώνει τη ροή της σκόνης σε σύγκριση με τα ακανόνιστα σωματίδια.
• Η υψηλότερη φαινομενική πυκνότητα αυξάνει το αποτελεσματικό φορτίο στην κατασκευή ουσιών.
• Ταχύτεροι ρυθμοί ροής βελτιώνουν την ευκολία χειρισμού και επεξεργασίας σε σκόνη.
• Οι υψηλού βαθμού καθαρότητας βαθμίδες ελαχιστοποιούν τα θέματα μόλυνσης.
• Επίσης διατίθενται κράματα αλουμινίου-πυριτίου με 30-40% πυρίτιο.

Τα χαρακτηριστικά των σκονών μπορούν να προσαρμοστούν με βάση τις συγκεκριμένες απαιτήσεις εφαρμογής και τις μεθόδους επεξεργασίας.

Μέθοδοι ενοποίησης για σκόνη AlSi50

Η σκόνη AlSi50 μπορεί να μετατραπεί σε εξαρτήματα πλήρους πυκνότητας χρησιμοποιώντας τεχνικές όπως:

Μέθοδος	Λεπτομέρειες
προσθετική κατασκευή	Εξαιρετική γεωμετρική ελευθερία για σύνθετα σχήματα.
Χύτευση με έγχυση μετάλλων	Υψηλής ακρίβειας δυνατότητα καθαρού σχήματος.
Πίεση και σύντηξη	Οικονομική για απλά σχήματα μεγαλύτερου όγκου.
Κάστινγκ	Επωφελείται από εξαιρετική ρευστότητα και συμπεριφορά πλήρωσης καλουπιών.
Extrusion	Για προφίλ, ράβδους και σωλήνες.

• Τεχνικές κατασκευής με συγκόλληση κλίνης σκόνης όπως η επιλεκτική λέιζερ συγκόλληση είναι ιδανικές για πολύπλοκα μέρη χαμηλής έντασης.
• Η χύτευση με έγχυση μετάλλου προσφέρει τις στενότερες ανεκτικότητες και επιφανειακό φινίρισμα.
• Η πίεση που ακολουθείται από τη σύντηξη σε υγρή φάση χρησιμοποιείται συνήθως αλλά απαιτείται δευτερεύουσα επεξεργασία.
• Η χύτευση επένδυσης παρέχει υψηλότερη παραγωγικότητα για απλούστερες γεωμετρίες.
• Η διέλαση είναι κατάλληλη για τη συνεχή παραγωγή ράβδων, ράβδων και σωλήνων.

Η μέθοδος εδραίωσης επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό τις τελικές ιδιότητες, τη μικροδομή και την κοστοοικονομική ανάλυση.

Θερμική επεξεργασία των εξαρτημάτων AlSi50

Οι ακόλουθες θερμικές κατεργασίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να τροποποιήσουν τις ιδιότητες του κράματος AlSi50:

Θερμική Επεξεργασία	Λεπτομέρειες	Σκοπός
Θερμική επεξεργασία διαλύματος	500-550¡«C, σβήνουν	Διαλύστε τις διαλυτές φάσεις
Τεχνητή γήρανση	150-180¡«C, 5-10 ώρες	Σκλήρυνση από κράμα διασποράς
Ανακούφιση από το στρες	250°C, 2 ώρες	Άρση υπολειπόμενων τάσεων

• Η μεταχείριση του διαλύματος διαλύει σωματίδια πυριτίου στην μήτρα αλουμινίου που ακολουθείται από ταχεία ψύξη.
• Η μετέπειτα γήρανση προκαλεί εκ νέου καθίζηση του πυριτίου ως λεπτούς διασπόρους μεταδίδοντας αντοχή.
• Η χαμηλή θερμοκρασία ανακούφισης τάσης βοηθά στη μείωση των υπολειμματικών τάσεων από προηγούμενες ενέργειες σχήματος.

Η σωστή θερμική επεξεργασία επιτρέπει την προσαρμογή της αντοχής, της σκληρότητας και της ολκιμότητας σύμφωνα με τις απαιτήσεις της εφαρμογής.

Σύγκριση της σκόνης AlSi50 με εναλλακτικές λύσεις

Αυτός είναι ο τρόπος σύγκρισης AlSi50 με άλλα ευτηκτικά κράματα αλουμινίου-πυριτίου:

Κράμα	AlSi50	AlSi40	AlSi30
Ρευστότητα	Υψηλότερο	Υψηλό	Μέσο
Χυσιμότητα	Άριστος	Πολύ καλά	Καλη
Σκληρότητα	Υψηλό	Μέσο	Χαμηλό
Ισχύς	Υψηλό	Μέσο	Χαμηλό
Θερμική αγωγιμότητα	Μέσο	Υψηλό	Υψηλότερο
Χρονοποιητική και τραυματική εγκεφαλοπάθεια	Χαμηλό	Μέσο	Υψηλό
Κόστος	Υψηλό	Μέσο	Χαμηλό

• Το AlSi40 προσφέρει τον καλύτερο πλήρη συνδυασμό ρευστότητας, αντοχής και θερμικής αγωγιμότητας.
• Το AlSi30 παρέχει τη μεγαλύτερη θερμική αγωγιμότητα αλλά τη χαμηλότερη αντοχή και ρευστότητα.
• Το AlSi50 έχει τη μεγαλύτερη ρευστότητα, σκληρότητα και αντοχή αλλά χαμηλότερη θερμική αγωγιμότητα.

Το AlSi50 προτιμάται όπου είναι απαραίτητη η μέγιστη χυτοποιησιμότητα, η διάστατη σταθερότητα και η υψηλή ειδική αντοχή.

Κατασκευαστές AlSi50 Powder

Ως κράμα σε σκόνη με ειδική χρήση, το AlSi50 παράγεται από διάφορους προμηθευτές παγκοσμίως:

Κατασκευαστής	Χώρα
Binder Metals	Γερμανία
Κόνις CNPC	Kίνα
Sandvik Osprey	Ηνωμένο Βασίλειο
Κονιοποιήματα μετάλλων Rio Tinto	Καναδάς
Valimet Inc	ΗΠΑ
ASK Chemicals	ΗΠΑ

Καθιερωμένοι κατασκευαστές έχουν αυστηρό ποιοτικό έλεγχο και συμμορφώνονται με διεθνή πρότυπα για σύνθεση, κατανομή μεγέθους σωματιδίων, φαινομενική πυκνότητα και επίπεδα ακαθαρσιών.

Τιμολόγηση σκόνης AlSi50

Όντας προηγμένη κόνις κράματος ειδικότητας, το AlSi50 κυριαρχεί σε τιμή premium έναντι των ποιοτήτων αλουμινίου:

Βαθμός σκόνης	Μέγεθος σωματιδίων	Τιμή ($/kg)
Για σιδέρωμα	Κάτω από 150 Ã×m	$15-25
Για συγκόλληση	45-150 Ã ×m	$18-30
Για ΩΧΠ	15-45 cm	$30-50
Υψηλής καθαρότητας	Μέχρι 10 μm	$40-75

• Τα λεπτότερα κλάσματα για τη σκόνη AM και συγκόλλησης είναι πιο ακριβά από την χοντρή σκόνη για πρέσα.
• Μικρότερες παρτίδες κάτω από 100 κιλά έχουν υψηλότερες τιμές.
• Οι υψηλές βαθμίδες καθαρότητας με χαμηλότερη περιεκτικότητα οξυγόνου και αζώτου είναι 50-100% πιο ακριβές.
• Η μείωση του περιεχομένου πυριτίου στο AlSi40 μειώνει το κόστος κατά 20% περίπου.

Οι εκπτώσεις όγκου, τα μακροπρόθεσμα συμβόλαια και οι απλούστερες προδιαγραφές σωματιδίων συμβάλλουν στη μείωση του κόστους.

Σκέψεις για την Υγεία και την Ασφάλεια σχετικά με την Πούδρα AlSi50

Όπως με κάθε κονιοποιημένο μέταλλο, η κονιοποίηση AlSi50 απαιτεί χειρισμό με ασφάλεια:

Κίνδυνος	Προφυλάξεις	ΠΠΠ
Επαφή με δέρμα/μάτια	Αποφύγετε την άμεση επαφή. Σε περίπτωση έκθεσης, ξεβγάλετε.	Γάντια, γυαλιά
Εισπνοή	Αποφύγετε την εισπνοή σκόνης. Φροντίστε για επαρκή εξαερισμό.	Αναπνευστήρας
Κατάποση	Αποφύγετε τη χειροκίνητη μεταφορά. Πλύνετε τα χέρια σας.	–
Φωτιά	Χρησιμοποιήστε άμμο. Μην χρησιμοποιήσετε νερό.	Προστατευτικός εξοπλισμός

• Φορέστε γάντια, προστατευτικά γυαλιά, μάσκα κατά το χειρισμό σκόνης.
• Αποφύγετε την επαφή με το δέρμα. Πλύνετε το μετά την έκθεση.
• Αποθηκεύστε το σε δροσερό, ξηρό μέρος μακριά από σπινθήρες, φλόγες.
• Διασφαλίστε σωστό εξαερισμό και συλλογή σκόνης.
• Ανατρέξτε στο φύλλο δεδομένων ασφαλείας και στους τοπικούς κανονισμούς για πλήρεις κατευθυντήριες οδηγίες.

Με τις κατάλληλες προφυλάξεις και ΕΑΠ, η σκόνη AlSi50 μπορεί να χειριστεί με ασφάλεια.

Επιθεώρηση και έλεγχος σκόνης AlSi50

Για την εξασφάλιση της τήρησης των προδιαγραφών ποιότητας, η σκόνη AlSi50 πρέπει να υποβληθεί στα εξής:

Παράμετρος	Μέθοδος	Προδιαγραφές
Χημική σύσταση	OES, XRF, υγρή χημεία	Συμμόρφωση με περιεκτικότητα Al και Si
Κατανομή μεγέθους σωματιδίων	Διάθλαση λέιζερ, κοσκίνισμα	Το D10, D50, D90 είναι εντός εμβέλειας
Μορφολογία σκόνης	Εικόνιση SEM	Χαρακτηριστικά σχήματος και ροής
Φαινομενική πυκνότητα	Δοκιμή ροομέτρου Hall	Ελάχιστη συγκεκριμένη πυκνότητα
Ρους	Δοκιμή ροομέτρου Hall	Ανώτατα δευτερόλεπτα για ροή 50g
Επίπεδα ακαθαρσιών	Ανάλυση ICP ή LECO	Χαμηλή περιεκτικότητα οξυγόνου, υγρασία

Οι δοκιμές πρέπει να διενεργούνται περιοδικά σύμφωνα με τα πρότυπα του ASTM για να διασφαλίζεται συνέπεια στην ποιότητα παραγωγής και απόδοση σε εφαρμογές τελικής χρήσης.

Συχνές ερωτήσεις

Ερ: Σε τι χρησιμεύει το AlSi50;

Το AlSi50 είναι ιδανικό για εφαρμογές όπως εξαρτήματα αυτοκινήτων, αεροδιαστημικά εξαρτήματα και ηλεκτρονικές υποδοχές όπου η χαμηλή μάζα, η διαστασιακή σταθερότητα και η υψηλή ρευστότητα είναι κρίσιμες.

Ε. Απαιτείται θερμική επεξεργασία για το AlSi50;

A. Προαιρετική θερμική επεξεργασία, που περιλαμβάνει διαλυτοποίηση και γήρανση, μπορεί να γίνει για να ενισχύσει τη σκληρότητα μέσω της καθίζησης σωματιδίων πυριτίου στη μικροδομή.

Ε. Μέθοδοι που μπορούν να στερεοποιήσουν σκόνη ΑΙSi50;

Η σκόνη A. AlSi50 μπορεί να συμπυκνωθεί σε πλήρη πυκνότητα χρησιμοποιώντας χύτευση με έγχυση μετάλλου, χύτευση, προσθετική κατασκευή μέσω SLM/EBM, εξώθηση και σύντηξη.

Q. Είναι το AlSi50 εύκολα συγκολλήσιμο;

Πολύ κακή ικανότητα συγκόλλησης έχει το AlSi50 λόγω υψηλής περιεκτικότητας σε πυρίτιο. Απαιτούνται ειδικό υλικό πληρώσεως και τεχνικές για συγκόλληση αυτού του κράματος.

Ε. Είναι ασφαλές να χειριστείτε την σκόνη AlSi50;

A. Όπως με οποιαδήποτε λεπτή μεταλλική σκόνη, πρέπει να λαμβάνονται τα συνήθη μέτρα ασφαλείας κατά το χειρισμό της σκόνης AlSi50 για τη μείωση των κινδύνων υγείας και ασφάλειας.