Polvo de AlSi50

AlSi50 es un polvo de aleación de aluminio y silicio que contiene 50% de silicio y el resto aluminio. Ofrece una excepcional combinación de propiedades como baja densidad, alta fluidez, baja expansión térmica, alta resistencia específica y resistencia a la corrosión.

Composición de polvo de AlSi50

La composición típica del polvo de aleación AlSi50 es:

Elemento	Composición
Aluminio (Al)	Equilibrio
Silicio (Si)	48-52%

• El aluminio forma la matriz que proporciona ductilidad, dureza y resistencia a la corrosión.
• El silicio aumenta la dureza, la fluidez y reduce el coeficiente de dilatación térmica.

El alto contenido de silicio del 50 % da como resultado una composición eutéctica con el punto de fusión más bajo posible y excelente fluidez para fundición. Un estricto control de la relación entre aluminio y silicio es fundamental.

Propiedades del polvo AlSi50

El polvo de AlSi50 posee una combinación única de propiedades que lo hace adecuado para aplicaciones de alto rendimiento:

Propiedad	Valor
Densidad	2,55 g/cm3
Punto de Fusión	577¡«C
Resistencia última a la tracción	200-300 MPa
Elongación	<1%
Dureza	100-120 HB
Conductividad térmica	50-90 W/m-K
CTE	12-15 x 10^-6/¡«C
Módulo de Young	80-90 GPa
Resistencia a la corrosión	Excelente

• Baja densidad?- Hasta un 40% más bajo que las aleaciones de titanio y los aceros.
• Alta fluidez cuando se funde?- Permite una excelente colada y relleno de molde.
• Alta relación resistencia-peso- Resistencia específica comparable a las aleaciones de titanio.
• Bajo coeficiente de expansión térmica?- Las dimensiones permanecen estables dentro de un amplio rango de temperaturas.
• Excelente resistencia a la corrosión?- La capa protectora de óxido impide la corrosión en la mayoría de los entornos.
• Buena conductividad térmica?- El doble que el de las aleaciones de titanio, que permiten una eficiente disipación de calor.

Este singular perfil de propiedad hace que AlSi50 sea adecuado para aplicaciones donde son cruciales la masa baja, la precisión, la estabilidad y la resistencia.

Aplicaciones del polvo de AlSi50

Las propiedades fundamentales del polvo de AlSi50 lo hacen ideal para:

SOLICITUDES	Beneficios
Componentes automotrices	Baja densidad y excelente capacidad de fundición.
Piezas aeroespaciales	Alta resistencia específica, con dimensiones estables.
Sustratos electrónicos	Gestión térmica, coincidencia de CTE con cerámica.
Bloques de espejo	Baja densidad, maquinabilidad, estabilidad.
Implantes médicos	Biocompatible, no tóxico, resistente a la corrosión.

• Automovilístico?- Usado en pistones, bloques de motor, piezas de transmisión para reducir el peso y mejorar el consumo de combustible.
• Aeroespacial?- Ideal para componentes aeroespaciales de precisión como actuadores y ruedas de turbocompresor que requieren la mayor resistencia en relación con el peso.
• Electrónica?- Sustratos para PCB, paquetes para CI para gestionar las cargas térmicas al tiempo que se ajusta el comportamiento de expansión de los cerámicos.
• Óptica?- Las piezas brutas de espejos y los telescopios se benefician de la alta estabilidad dimensional y maquinabilidad.
• Médico?- Excelente biocompatibilidad y resistencia a la corrosión en implantes como los dispositivos ortopédicos.

AlSi50 ofrece el máximo rendimiento cuando la baja densidad, la precisión y la resistencia son fundamentales.

Especificaciones del polvo de AlSi50

El polvo de AlSi50 está disponible en varias fracciones de tamaño, formas y niveles de pureza:

Parámetro	Opciones
Tamaño de partícula	10 - 150 micras
Forma de las partículas	Irregular, esferoidal
Densidad aparente	Hasta 2,7 g/cm3
Flujo de velocidad	Hasta 25 s/50 g
Pureza	Hasta el 99.7%
Variantes de aleación	AlSi40, AlSi30

• Partículas más pequeñas promueven una mayor densidad de sinterización mientras que las partículas grandes mejoran la fluidez.
• La esférica da una mejor fluidez al polvo en comparación con las partículas irregulares.
• Una mayor densidad aparente aumenta la carga efectiva en la manufactura de compuestos.
• Unos caudales más rápidos mejoran la facilidad de manipulación y procesamiento del polvo.
• Los grados de alta pureza minimizan los problemas de contaminación.
• Aleaciones de aluminio-silicio con 30-40% de silicio también están disponibles.

Los atributos del polvo se pueden personalizar según los requisitos de aplicación específicos y los métodos de procesamiento.

Métodos de consolidación para polvo de AlSi50

El polvo de AlSi50 puede transformarse en componentes de densidad total mediante técnicas como:

Método	Detalles
fabricación aditiva	Excelente libertad geométrica para formas complejas.
Moldeo por inyección de metal	Alta precisión en la capacidad de net shaping.
Prensar y Sinterizar	Rentable para formas sencillas y grandes volúmenes.
Castin	Aprovecha su alto fluidez y buen comportamiento de llenado de moldes.
Extrusión	Para perfiles, varillas y tubos.

• Las técnicas AM de fusión de lecho de polvo como la fusión selectiva por láser son ideales para piezas complejas de bajo volumen.
• El moldeado por inyección de metal ofrece las tolerancias y el acabado superficial más estrictos.
• Se utiliza comúnmente el prensado seguido de la sinterización con fase líquida, pero se necesita procesamiento secundario.
• La fundición a la cera brindan mayor productividad para geometrías más simples.
• La extrusión es adecuada para la producción continua de barras, varillas y tubos.

El método de consolidación influye mucho sobre las propiedades finales, la microestrutura y el coste económico.

Tratamiento Térmico de Piezas AlSi50

Los siguientes tratamientos térmicos se pueden utilizar para modificar las propiedades de AlSi50:

Tratamiento térmico	Detalles	Propósito
Tratamiento térmico en disolución	500-550¡«C, temple	Disolver fases solubles
Envejecimiento artificial	150-180 °C, 5-10 hrs	Endurecimiento por precipitación
Que alivia el estrés	250 °C, 2 hrs	Eliminar tensiones residuales

• El tratamiento de la solución disuelve partículas de silicio en la matriz de aluminio seguido de un enfriamiento rápido.
• El envejecimiento posterior provoca que el silicio se precipite de nuevo como dispersoides finos que imparten resistencia.
• El alivio de la tensión a baja temperatura ayuda a reducir las tensiones residuales de los pasos de conformación anteriores.

El tratamiento térmico adecuado permite personalizar la resistencia, dureza y ductilidad según los requisitos de la aplicación.

Comparación del polvo AlSi50 con alternativas

Esta es la comparación de AlSi50 con otras aleaciones eutécticas de silicio de aluminio:

Aleación	AlSi50	AlSi40	AlSi30
Fluidez	Lo más alto	Alto	Medio
Fluidez	Excelente	Muy bueno	Bien
Dureza	Alto	Medio	Bajo
Fuerza	Alto	Medio	Bajo
Conductividad térmica	Medio	Alto	Lo más alto
CTE	Bajo	Medio	Alto
Coste	Alto	Medio	Bajo

• AlSi40 ofrece la mejor combinación general de fluidez, resistencia y conductividad térmica.
• AlSi30 ofrece la más alta conductividad térmica, pero la más baja resistencia y fluidez.
• La AlSi50 tiene la mayor fluidez, dureza y fuerza, pero menor conductividad térmica.

Se prefiere AlSi50 cuando la máxima capacidad de fundición, estabilidad dimensional y alta resistencia específica son críticas.

Fabricantes de polvo de AlSi50

Como un polvo de aleación especializado, AlSi50 es producido por una gama de proveedores globalmente:

Fabricante	País
Metales Binder	Alemania
Polvo de CNPC	China
Sandvik Osprey	Reino Unido
Polvo de metal de Rio Tinto	Canadá
Valimet Inc	EE. UU.
ASK Chemicals	EE. UU.

Los fabricantes de reconocimiento tienen un estricto control de calidad y se ajustan a los estándares internacionales de composición, distribución de tamaño de partícula, densidad aparente y niveles de impurezas.

Precios del polvo de AlSi50

Como un polvo de aleación especializada avanzada, AlSi50 tiene un precio más elevado en comparación con aleaciones de aluminio simples:

Grado de polvo	Tamaño de partícula	Precio ($/kg)
Para prensado	Menor de 150 Ã--m	$15-25
Para sinterización	45-150 ×m	$18-30
Por AM	15-45 μm	$30-50
Alta pureza	Hasta 10 Ãœm	$40-75

• Las fracciones más finas para MA y sinterización son más costosas que el polvo grueso para prensar.
• Los lotes pequeños de menos de 100 kg tienen precios más altos.
• Los grados de gran pureza con menor contenido de oxígeno y nitrógeno son entre un 50% y 100% más caros.
• Reducir el contenido de silicio a AlSi40 disminuye el coste en alrededor del 20%.

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

Consideraciones de Salud y Seguridad para el Polvo AlSi50

Al igual que cualquier polvo de metal, el polvo Alsi50 requiere un manejo seguro:

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 AlSi50 puede manipularse de forma segura.

**Inspección y Pruebas del polvo AlSi50**

Para garantizar que se cumplan las especificaciones de calidad, el polvo de AlSi50 debería someterse a:

Parámetro	Método	Especificación
Composición química	OES, XRF, química húmeda	Contenido de Al y Si conforme a
Distribución de granulometría	Difracción láser, tamizado	D10, D50, D90 en rango
Morfología del polvo	Imágenes SEM	Características de la forma y el flujo
Densidad aparente	Prueba del medidor de caudal de efecto Hall	Densidad mínima especificada
Flujo de velocidad	Prueba del medidor de caudal de efecto Hall	Segundos máximos para un flujo de 50 g
Niveles de impurezas	Análisis ICP o LECO	Bajo nivel de oxígeno, contenido de humedad

Las pruebas deben realizarse periódicamente según los estándares ASTM para asegurar la consistencia en la calidad de la producción y el desempeño en las aplicaciones de uso final.

Preguntas frecuentes

P. ¿Para qué se utiliza AlSi50?

A. AlSi50 es ideal para aplicaciones como componentes automotrices, piezas aeroespaciales y sustratos electrónicos donde son críticos la baja masa, la estabilidad dimensional y la alta fluidez.

P. ¿AlSi50 requiere tratamiento térmico?

A. Se puede realizar un tratamiento térmico opcional incluyendo la solidificación y el envejecimiento para mejorar la resistencia mediante la precipitación de partículas de silicio en la microestructura.

P. ¿Qué métodos pueden consolidar el polvo de AlSi50?

A. El polvo de AlSi50 se puede consolidar hasta llegar a la densidad completa mediante moldeo por inyección de metal, fundición, fabricación aditiva mediante SLM/EBM, extrusión y sinterización.

P. ¿El AlSi50 es fácilmente soldable?

A. La aleación AlSi50 tiene una soldabilidad relativamente deficiente debido a su alto contenido de silicio. Se requieren equipo de soldadura y técnicas especiales para soldar esta aleación.

P. ¿Es seguro manipular el polvo de AlSi50?

A. Como con cualquier polvo de metal fino, se deben tomar precauciones de seguridad estándar al manipular polvo de AlSi50 para minimizar los riesgos para la salud y la seguridad.