Polvo AlSi10

AlSi10 es un polvo de aleación de aluminio que contiene 10% de silicio y el resto de aluminio. Ofrece una excelente combinación de resistencia, baja densidad, propiedades térmicas, resistencia a la corrosión y soldabilidad.

Composición en polvo de AlSi10

La composición típica del polvo de aleación AlSi10 es:

Elemento	Composición
Aluminio (Al)	Equilibrio
Silicio (Si)	9-11%

• El aluminio forma la matriz que proporciona baja densidad, ductilidad y resistencia a la corrosión.
• El silicio proporciona un fortalecimiento de solución sólida y mejora la capacidad de moldeo.

El estricto control de la relación entre aluminio y silicio es fundamental para lograr una resistencia y propiedades físicas óptimas. También pueden estar presentes otros elementos de aleación menores como magnesio, hierro, cobre o zinc en determinadas calidades.

Propiedades del polvo de AlSi10

El polvo de AlSi10 posee una excelente combinación de propiedades que lo hace adecuado para diversas aplicaciones exigentes:

Propiedad	Valor
Densidad	2.7 g/cm3
Punto de Fusión	~600 a. C
Conductividad térmica	150-180 W/m-K
Conductividad eléctrica	IACS de 35-40%
Coeficiente de dilatación térmica	21-23 x 10<sup>-6</sup>¡¿«C
Módulo de elasticidad	80-85 GPa
Resistencia a la tensión	240-300 MPa
Elongación	1-5%
Dureza	80-90 valor Brinell
Resistencia a la corrosión	Excelente

• Baja densidad?- Hasta un 65 % más ligero que las aleaciones de cobre y los aceros.
• Alta conductividad térmica?- Permite una rápida disipación del calor en la electrónica.
• Alta relación resistencia-peso- Resistencia comparable a las aleaciones de titanio con menor densidad.
• Excelente soldabilidad y moldeabilidad? - Alta fluidez cuando se funde, permitiendo una fácil colada y soldadura.
• Resistente a la corrosión y la oxidación?- La capa protectora de óxido evita la corrosión en muchos ambientes.

Este excepcional perfil de propiedades hace que AlSi10 sea adecuado para aplicaciones estructurales ligeras en sectores de aviación, espacio, automovilístico y demás.

Aplicaciones del polvo de AlSi10

Debido a su ligereza, resistencia y propiedades térmicas, el polvo AlSi10 es ideal para:

SOLICITUDES	Beneficios
Componentes aeroespaciales	Baja densidad combinada con alta resistencia.
Repuestos de automóviles	Reducción de peso sin comprometer el rendimiento mecánico.
Carcasas electrónicas	Gestión térmica para la disipación térmica combinada con bajo peso.
Implantes médicos	Biocompatible, no tóxico, resistente a la corrosión.
Gestión térmica	Alta conductividad térmica para disipar el calor.

• Utilizado ampliamente en componentes de aviones y cohetes, como los soportes de motores, para reducir el peso.
• La industria automotriz utiliza AlSi10 para pistones, carcasas de transmisión, piezas de suspensión para mejorar la eficiencia del combustible con menos peso.
• Las cubiertas electrónicas y los disipadores de calor aprovechan la alta conductividad térmica para un enfriamiento eficiente.
• Recompensa una excelente relación resistencia-peso con menor densidad en comparación con las aleaciones de titanio.
• Proporciona excelente biocompatibilidad y resistencia a la corrosión para implantes médicos tales como dispositivos ortopédicos.

AlSi10 ofrece su máximo rendimiento en aplicaciones exigentes donde la masa reducida y la alta resistencia son esenciales.

Especificaciones del polvo AlSi10

El polvo AlSi10 está disponible en diversas fracciones de tamaño, formas y niveles de pureza:

Parámetro	Opciones
Tamaño de partícula	5-150 micras
Forma de las partículas	Esférica, irregular
Densidad aparente	Hasta 2,7 g/cm3
Flujo de velocidad	Hasta 25 s/50 g
Pureza	Hasta el 99.7%
Variantes de aleación	AlSi12, AlSi5

• Las partículas más pequeñas promueven una mejor sinterización mientras que los tamaños más grandes proporcionan una mayor fluidez.
• La morfología esférica mejora el flujo y la densidad del empaque. Las partículas irregulares brindan ventajas en cuanto a costo.
• Una mayor densidad aparente aumenta la carga efectiva en la manufactura de compuestos.
• Los caudales más altos mejoran la facilidad de manejo y procesamiento del polvo.
• La alta pureza reduce los problemas de contaminación durante el procesamiento y mejora las propiedades finales.
• Rango de niveles de silicio entre 5-12% disponible para equilibrar la fluidez y la resistencia.

Los atributos del polvo se personalizan en función de los requisitos específicos de la aplicación y de los métodos de procesamiento.

Métodos de consolidación para polvo AlSi10

El polvo de AlSi10 puede transformarse en componentes de densidad total mediante técnicas como:

Método	Beneficios
fabricación aditiva	Excelente libertad geométrica para formas complejas.
Moldeo por inyección de metal	Alta precisión en la capacidad de net shaping.
Prensado y sinterización	Económico para geometrías sencillas de alto volumen.
Extrusión	Fabricación continua de barras y tubos
Prensado isostático	Logra completa densidad y mejora las propiedades.

• Los métodos de fabricación aditiva por fusión de lecho de polvo, como la fusión láser selectiva, son populares para prototipos o producción de bajo volumen.
• El moldeo por inyección de metal ofrece las tolerancias más cercanas y un excelente acabado superficial.
• El prensado seguido de la sinterización en fase líquida se utiliza habitualmente, pero se necesita un procesado secundario como la extrusión.
• La extrusión aprovecha una excelente capacidad de colado para producir varillas, tubos y perfiles.
• El prensado isostático en frío y en caliente reduce la porosidad y aumenta la densidad.

La técnica de consolidación influye en la microestructura, las propiedades finales, las capacidades geométricas y la productividad.

Tratamiento térmico de piezas de AlSi10

El tratamiento térmico de solución y el envejecimiento artificial se utilizan para adaptar la resistencia de los componentes de AlSi10:

Tratamiento térmico	Detalles	Propósito
Solucionar	530-550¡«C, apagar	Disolver fases solubles
Envejecimiento artificial	150-180 °C, 5-10 hrs	Endurecimiento por precipitación
Recocido	350 ¡«C, enfriamiento lento	Restaurar ductilidad

• El tratamiento térmico en solución disuelve elementos aleantes como el silicio en la matriz de aluminio seguido de enfriamiento rápido o enfriamiento.
• El tratamiento de envejecimiento posterior provoca una precipitación fina que da como resultado un endurecimiento considerable.
• El recocido ayuda a recuperar la ductilidad después de un trabajo en frío previo extensivo.

El control cuidado del tiempo y la temperatura de la solidificación y el envejecimiento permiten personalizar las propiedades mecánicas según los requisitos específicos.

Comparación de polvo de AlSi10 con alternativas

Así es como AlSi10 se compara con otros polvos de aleación de aluminio:

Aleación	AlSi10	AlSi12	Al6061	Al7075
Fuerza	Alto	Lo más alto	Medio	Muy alto
Soldabilidad	Excelente	Pobre	Bien	Pobre
Resistencia a la corrosión	Excelente	Excelente	Excelente	Bien
Conductividad térmica	Alto	Medio	Medio	Bajo
Densidad	Bajo	Bajo	Bajo	Bajo
Coste	Bajo	Alto	Medio	Alto

• La AlSi12 tiene la dureza más alta, pero menor soldabilidad y conductividad térmica.
• 6061 es una aleación muy utilizada de uso general, con resistencia mediana y buena resistencia a la corrosión.
• La aleación 7075 sobresale en resistencia muy elevada, pero tiene una soldabilidad deficiente y solo una resistencia moderada a la corrosión.
• AlSi10 proporciona las mejores propiedades integrales con beneficios de costos añadidos.

Para la mayoría de aplicaciones, el AlSi10 ofrece el equilibrio óptimo entre rendimiento, soldabilidad y coste.

Fabricantes de polvo AlSi10

Como aleación de uso extendido, el polvo de AlSi10 es producido por los principales proveedores a nivel global:

Fabricante	País
Hoeganaes Corporation	EE. UU.
Sandvik Osprey	Reino Unido
Polvo de CNPC	China
Polvo de metal de Rio Tinto	Canadá
Toyal America	EE. UU.
Gránulos ECKA	Alemania

Los fabricantes de renombre tienen un riguroso control de calidad y se ajustan a las especificaciones de las organizaciones de estándares internacionales. También personalizan las características del polvo según los requerimientos de la aplicación.

Precios del polvo de AlSi10

Como polvo de aleación de alto rendimiento, AlSi10 tiene una prima superior a los polvos de aluminio simples. El precio indicativo es:

Tipo Polvo	Tamaño de partícula	Precio ($/kg)
Para prensado	Menor de 150 Ã--m	$12-18
Para sinterización	45-150 ×m	$15-22
Por AM	15-45 μm	$22-35
Alta pureza	Hasta 10 Ãœm	$30-50

• Las fracciones más finas para la fabricación aditiva y la sinterización cuestan más que los grados prensados más gruesos.
• Los pedidos de menor cantidad, menores a 100 kg, tienen precios más altos.
• Los grados de alta pureza con menor contenido de oxígeno y nitrógeno son más de un 50% más costosos.
• La reducción del contenido de silicio a AlSi5 reduce el costo en alrededor del 15 %.

Los descuentos por volumen, los contratos a largo plazo y las especificaciones de partículas más simples pueden ayudar a reducir costos.

Consideraciones de salud y seguridad para polvo AlSi10

Como cualquier polvo metálico, el polvo AlSi10 requiere manipulación segura:

Peligro	Precauciones	EPI
Contacto con la piel/ocular	Evite el contacto directo. Enjuague si recibe exposición.	Guantes, gafas de protección
Inhalación	Evite respirar el polvo. Asegúrese de que haya ventilación.	Respirador
Ingestión	Evite el contacto de las manos con la boca. Lávese las manos.	–
Fuego	Utiliza arena. No utilices agua.	Equipo de protección

• Use guantes, gafas y mascarilla al manipular el polvo.
• Evite el contacto con la piel. Lave después de la exposición.
• Guárdese en un lugar fresco y seco lejos de chispas o llamas.
• Asegurar una ventilación apropiada y recolección de polvo.
• Consulte las SDS y las normativas locales para obtener pautas completas.

Con precauciones adecuadas y EPP, el polvo de AlSi10 se puede manipular de manera segura durante el almacenamiento, procesamiento y operación.

Inspección y pruebas de polvo de AlSi10

Para garantizar que se cumplen los requisitos de calidad, se debe comprobar el polvo de AlSi10:

Parámetro	Método	Especificación
Composición química	OES, XRF, química húmeda	Conformidad con el contenido de Al, Si, Mg
Distribución de granulometría	Difracción láser, tamizado	D10, D50, D90 en rango
Morfología del polvo	Imágenes SEM	Forma esférica y fluidez
Densidad aparente	Prueba del medidor de caudal de efecto Hall	Densidad mínima especificada
Flujo de velocidad	Prueba del caudalímetro Hall	Segundos de flujo máximo
Niveles de impurezas	Análisis ICP o LECO	Bajo nivel de oxígeno, contenido de humedad

Las pruebas de rutina según las normas ASTM garantizan un polvo de alta calidad y consistencia adecuado para aplicaciones críticas.

Preguntas frecuentes

P. ¿Para que se utiliza la aleación de AlSi10?

A. AlSi10 es ampliamente utilizado en aplicaciones aeroespaciales, automotrices y electrónicas donde el bajo peso y la alta resistencia son fundamentales, como soportes de motor, pistones, carcasas y disipadores de calor.

P. ¿Se requiere tratamiento térmico para el AlSi10?

A. Sí, el tratamiento térmico de disolución seguido por el envejecimiento puede aumentar significativamente la resistencia a la tracción mediante la precipitación de elementos de aleación como el silicio.

P. ¿Qué métodos se pueden utilizar para consolidar polvo de AlSi10?

A. El polvo AlSi10 se puede consolidar a densidad total mediante fabricación aditiva, moldeo por inyección de metal, extrusión y forjado de polvo compacto.

P. ¿Es soldable el AlSi10?

A. Sí, la aleación AlSi10 presenta una excelente soldabilidad debido a la adición de la aleación de silicio que mejora la fluidez en el estado fundido. Esto permite una fácil soldadura por fusión.

P. ¿Es seguro manipular el polvo de AlSi10?

A. Como con cualquier polvo metálico fino, deben tomarse precauciones de seguridad estándar durante el almacenamiento, la manipulación y el procesado del polvo de AlSi10 para minimizar los riesgos para la salud y la seguridad.