Polvo AlMgScZr

Descripción general del polvo de AlMgScZr

El polvo de AlMgScZr es una aleación de aluminio que contiene magnesio, escandio y circonio como elementos aleantes principales. Presenta una excelente resistencia, soldabilidad y resistencia a la corrosión, mientras mantiene la ventaja de baja densidad del aluminio.

Las propiedades y ventajas clave del polvo de AlMgScZr incluyen:

Propiedades y características del polvo AlMgScZr

Propiedades	Detalles
Composición	Aleación de Al-Mg-Sc-Zr
Densidad	2,7 g/cm³
Forma de las partículas	Esférico
Rango de tamaños	10 - 75 micrones
Densidad aparente	Hasta un 60% de densidad real
Fluidez	Excelente
Fuerza	Muy alta para el polvo de aleación de aluminio
Soldabilidad	Excelente

El polvo de AlMgScZr permite la fabricación de componentes estructurales y funcionales ligeros en los sectores aeroespacial, automotriz e industrial que requieren alta resistencia específica.

Composición en polvo de AlMgScZr

Composición típica del polvo de AlMgScZr :

Composición en polvo de AlMgScZr

Elemento	Porcentaje de peso
Aluminio	Equilibrio
Magnesio	0.2-1%
Escandio	0.2-0.7%
Circonio	0.05-0.25%
Silicio	0,1 % máximo
Hierro	0,1 % máximo
Cobre	0,1 % máximo

• El aluminio constituye la matriz que proporciona baja densidad
• El magnesio aumenta la resistencia a través del fortalecimiento por solución sólida
• El escandio ofrece un endurecimiento de la precipitación para la máxima fortaleza
• El zirconio favorece la estructura de grano fino de recristalizado
• Otros elementos presentes solo como impurezas

La composición está optimizada para maximizar la respuesta de endurecimiento por precipitación y ofrecer una resistencia excepcional.

Propiedades físicas del polvo de AlMgScZr

Propiedades físicas del polvo de AlMgScZr

Propiedad	Valores
Densidad	2,7 g/cm³
Punto de Fusión	640-655 ¡«C
Resistividad eléctrica	4,5-5,5 cm ×´Î-
Conductividad térmica	150-180 W/mK
Expansión térmica	21-24 x 10^-6 /K
Temperatura máxima de servicio	250 ¡"C

• Densidad muy baja en comparación con los aceros y las aleaciones de titanio
• El punto de fusión es medianamente alto para una aleación de aluminio
• Alta conductividad térmica y eléctrica
• El CTE relativamente alto exige consideraciones de diseño
• Se pueden utilizar durante períodos prolongados hasta 250 "¡«C

Las propiedades hacen que el AlMgScZr sea muy adecuado para aplicaciones estructurales livianas en sectores automotrices, aeroespaciales y otros.

Propiedades mecánicas del polvo AlMgScZr

Propiedades mecánicas del polvo AlMgScZr

Propiedad	Valores
Resistencia elástica	400-500 MPa
Resistencia a la tensión	480-570 MPa
Elongación	7-10%
Dureza	115-150 HB
Resistencia al cizallamiento	330 MPa
Tenacidad a la fractura	29-35 MPa©|m

• Resistencia muy alta para una aleación de aluminio
• Significativamente más fuertes que otras aleaciones Al no tratables térmicamente
• Ductilidad razonable en el punto máximo de envejecimiento
• Resistencia a la fractura relativamente alta
• La fuerza se puede adaptar mediante tratamiento contra el envejecimiento

Las propiedades hacen de AlMgScZr una opción excepcional para piezas estructurales que requieren una relación peso-resistencia elevada.

Aplicaciones del polvo de AlMgScZr

Aplicaciones del polvo de AlMgScZr

Sector	Usos
Aeroespacial	Estructura del avión, alas, recubrimiento del fuselaje
Automovilístico	Chasis, piezas de suspensión
Industrial	Brazos robóticos, equipos de elevación
fabricación aditiva	Componentes de alto rendimiento

Algunos usos específicos del producto:

• Armazones estructurales de aeronaves, mamparos, largueros de alas
• Cajas de transmisión de automotores, bloques de motores
• Brazos de robot industrial, equipos de elevación
• Fabricación aditiva de componentes optimizados topológicamente
• Cerramientos electrónicos que necesitan gestión térmica

AlMgScZr ofrece fuerza máxima con penalización mínima de peso en estas aplicaciones tan importantes.

Especificaciones del polvo AlMgScZr

Las especificaciones clave para el polvo de AlMgScZr incluyen:

Normas de polvo AlMgScZr

Estándar	Descripción
ASTM B951	Norma para aleaciones de aluminio endurecidas por precipitación
DIN 1718	Designaciones de aluminio y aleaciones de aluminio
EN 586-2	Forjados para aplicaciones estructurales de alta resistencia
AMS 4413	Composiciones de polvo de aleación de aluminio para fabricación aditiva

Esto define:

• Límites de composición química de AlMgScZr
• Propiedades mecánicas requeridas en estado de envejecimiento máximo
• Método de producción de polvo aprobado – atomización de gas inerte
• Límites de impurezas para elementos cómo Fe
• Protocolos de pruebas de calidad
• Manejo y almacenamiento apropiado

El cumplimiento de los requisitos de certificación asegura un rendimiento óptimo de la aleación.

Tamaños de las partículas en polvo de AlMgScZr

Distribución del tamaño de partículas del polvo de AlMgScZr

Tamaño de partícula	Características
10-25 micrones	Polvo ultrafino utilizado en procesos de fabricación aditiva por láser
25-45 micrones	Rango de tamaño común para las camas láser y la inyección de aglutinante
45-75 micrones	Tamaños más grandes utilizados en la pulverización en frío

• Un polvo más fino proporciona una mayor resolución y un acabado superficial
• Polvo más grueso adecuado para procesos de alta tasa de deposición
• Intervalo de tamaño personalizado según el método de producción AM utilizado
• Morfología esférica mantenida en todos los tamaños

El control de la distribución de tamaño de partícula y la forma es fundamental para el procesamiento AM, la densidad de empaque y las propiedades de la pieza final.

Densidad aparente de polvo de AlMgScZr

Densidad aparente de polvo de AlMgScZr

Densidad aparente	Detalles
Hasta un 60% de densidad real	Para forma de polvo esférica
1.5-1.7 g/cc	Mejora con una mayor densidad de empaque

• La morfología esférica ofrece una alta densidad aparente
• La densidad más alta mejora el flujo de polvo y el relleno del lecho en FA
• Reduce la porosidad del gas de arrastre en la pieza final
• Maximizar la densidad reduce al mínimo el tiempo del ciclo de prensa

Una mayor densidad aparente da lugar a una mejor productividad de manufactura y rendimiento de piezas.

Método de producción de polvo de AlMgScZr

Producción de polvo de AlMgScZr

Método	Detalles
Atomización de gas	Los gases inertes de alta presión descomponen el chorro de metal fundido en gotas finas
Fundición por inducción al vacío	Materiales de entrada de alta pureza derretidos al vacío
Fusión múltiple	Mejora la homogeneidad química
Tamizado	Clasifica el polvo en diferentes fracciones de tamaño de partícula

• La atomización de gas con gas inerte produce polvo esférico limpio
• El procesamiento al vacío minimiza las impurezas gaseosas
• Múltiples refundiciones mejoran la uniformidad de la composición
• El posprocesamiento ofrece control de la distribución del tamaño de las partículas

Los métodos totalmente automatizados combinados con un estricto control de calidad dan como resultado un polvo AlMgScZr consistente y apto para aplicaciones críticas.

Fijación de precios del polvo AlMgScZr

Fijación de precios del polvo AlMgScZr

Factor	Impacto sobre el precio
Pureza	Aumentos de precio para mayor pureza
Tamaño de partícula	Polvo ultrafino más caro
Cantidad del pedido	El precio se reduce para pedidos masivos
Método de producción	El uso de múltiples fusiones aumenta el costo
Empaquetado	Los cilindros llenos de argón cuestan más

Precios indicativos

• Polvo de AlMgScZr: \$80-120 por kg
• Los precios por volumenes grandes pueden ser de hasta un 40% más bajos

El precio depende de la pureza, el tamaño de la partícula, el volumen del pedido, el método de producción y el empaque.

Proveedores de polvo de AlMgScZr

Proveedores de polvo de AlMgScZr

Compañía	Ubicación
Rio Tinto	Canadá
TLS Technik	Alemania
Sandvik Osprey	Reino Unido
Praxair	EE. UU.
Polvos AMC	Reino Unido
Universidad Técnica de Riga	Letonia

Factores de selección para proveedores:

• Tamaños de partículas y grados de polvo ofrecidos
• Capacidad de producción y plazos de entrega
• Control de calidad y consistencia
• Cumplimiento de especificaciones como ASTM B951
• Niveles de precios basados en el volumen de pedidos
• Experiencia técnica y atención al cliente

Almacenamiento y transporte del polvo de AlMgScZr

Manipulación de polvo de AlMgScZr

Recomendación	Motivo
Asegúrese de que haya ventilación adecuada	Evitar la exposición a partículas metálicas finas
Utilice el EPP apropiado	Evitar la ingestión o inhalación accidental
Evite las fuentes de ignición	El polvo puede combustionar en la atmósfera de oxígeno
Sigue protocolos seguros	Reducir los riesgos de incendios y para la salud
Guardar recipientes sellados	Evitar contaminación u oxidación

El polvo de Aleación de Magnesio, Escandio, Circonio es relativamente estable, pero aun así se recomiendan precauciones generales para manipularlo de manera segura y mantener su pureza.

Inspección y pruebas de polvo de AlMgScZr

Prueba de polvo AlMgScZr

Prueba	Detalles
Análisis químico	Verifica la composición mediante espectroscopia OES o XRF
Distribución de granulometría	Análisis por difracción de láser
Densidad aparente	Prueba de caudalímetro Hall según la norma ASTM B212
Morfología del polvo	Imágenes SEM de la forma de las partículas
Análisis de caudal	Flujo de gravedad a través de boquilla especificada
Medición de la humedad	Prueba de pérdida por desecación

Las pruebas garantizan que el polvo cumple con los requisitos de pureza química, características de partículas, densidad aparente, morfología y especificaciones de flujo según las normas aplicables.

Ventajas y desventajas del polvo AlMgScZr

Ventajas del polvo de AlMgScZr

• Resistencia muy alta para una aleación de aluminio
• Conserva la resistencia hasta 250¡«C
• Excelente resistencia a la corrosión
• Alta tenacidad a la fractura y resistencia a la fatiga
• Buena soldabilidad mediante técnicas convencionales
• Baja densidad proporciona ahorro de peso

Limitaciones del polvo de AlMgScZr

• Relativamente caro comparado con otros grados de aluminio
• Requiere de un tratamiento térmico controlado para obtener unas propiedades óptimas
• Resistencia limitada a la fluencia a altas temperaturas
• Conformabilidad en caliente restringida en condiciones de envejecimiento máximo
• Susceptible a la corrosión galvánica si no está protegido debidamente

Comparación con el polvo de aleación de aluminio 6061

Polvo metálico de AlMgScZr contra aleación Al 6061

Parámetro	AlMgScZr	6061 Al
Densidad	2,7 g/cm³	2,7 g/cm³
Resistencia a la tensión	480-570 MPa	250 a 310 MPa
Resistencia elástica	400-500 MPa	55-275 MPa
Soldabilidad	Excelente	Bien
Resistencia a la corrosión	Excelente	Bien
Coste	Alto	Bajo
Usos	Aerospace, automotriz	Aplicaciones generales

• AlMgScZr ofrece una resistencia y resistencia a la corrosión mucho mayores
• La 6061 Al ofrece una resistencia moderada a bajo coste
• AlMgScZr preferido para componentes estructurales críticos
• 6061 Al ampliamente utilizado para aplicaciones generales

Preguntas frecuentes sobre el polvo de AlMgScZr

P: ¿Cuáles son las principales aplicaciones del polvo de AlMgScZr?

R: Algunas aplicaciones clave son componentes aeroespaciales como fuselajes y alas, piezas automotrices como chasis y ruedas, brazos robotizados industriales y equipos de elevación, y manufactura aditiva de componentes de topología optimizada de alto desempeño.

P: ¿Cómo refuerza el escandio la aleación AlMgScZZr?

A: Escandio permite el endurecimiento por precipitación al formar precipitados de Al3Sc a nanoescala durante el tratamiento de envejecimiento. Esto impide el movimiento de dislocaciones aumentando sustancialmente la resistencia.

P: ¿Qué precauciones deben tomarse cuando se trabaja con polvo de AlMgScZr?

A: Entre las precauciones recomendadas, se incluyen la ventilación adecuada, evitar fuentes de ignición, utilizar EPP adecuado, seguir protocolos de manejo seguro, ambiente inerte y almacenar los recipientes sellados lejos de la humedad o de contaminantes.

P: ¿En qué se diferencia el polvo de aleación AlMgScZr del polvo de aleación AlZnMgCu?

R: AlMgScZr ofrece una mayor resistencia, soldabilidad y resistencia a la corrosión que las aleaciones Al de serie 7000 como AlZnMgCu. Se prefiere para piezas estructurales críticas, mientras que AlZnMgCu es más económico.