Serbuk AlSi50

AlSi50 adalah bubuk paduan aluminium-silikon yang mengandung 50% silikon dan aluminium sisanya. Paduan ini menawarkan kombinasi sifat yang luar biasa seperti: kepadatan yang rendah, fluiditas yang tinggi, ekspansi termal yang rendah, kekuatan spesifik yang tinggi, dan ketahanan terhadap korosi.

Komposisi Serbuk AlSi50

Komposisi khas dari bubuk paduan AlSi50 adalah:

unsur	Komposisi
Aluminium (Al)	Keseimbangan
Silikon (Si)	48-52%

• Aluminium membentuk matriks yang menyediakan kelenturan, ketangguhan, dan ketahanan terhadap korosi.
• Silikon menambah kekerasan, fluiditas dan mengurangi koefisien muai panas.

Kandungan silikon 50% yang tinggi menghasilkan komposisi eutektik dengan titik lebur paling rendah dan mudah dilebur. Kontrol rasio Al terhadap Si yang ketat sangat penting.

Khasiat Bubuk AlSi50

Serbuk AlSi50 memiliki campuran khusus beberapa sifat yang membuatnya sesuai untuk aplikasi kinerja tinggi:

Property	Nilai
Kepadatan	2,55 g/cm3
Titik Leleh	577©«C
Kekuatan Tarik Ekstrem	200-300 MPa
Pemanjangan	Kurang dari 1%
Kekerasan	100-120 HB
Kekonduksian termal	50-90 W/m-K
CTE	12-15 x 10^-6/¡«C
Modulus Young	80-90 GPa
Tahanan terhadap korosi	Luar biasa

• Kepadatan Rendah?- Hingga 40% lebih rendah dari paduan titanium dan baja.
• Aliran tinggi saat dicairkan?- Memungkinkan kelayakan tuang dan pengisian cetakan yang sangat baik.
• Rasio kekuatan terhadap berat yang tinggi- Kekuatan spesifik yang sebanding dengan titanium alloys.
• Koefisien pemuaian termal rendah?- Dimensi tetap stabil pada rentang suhu yang luas.
• Ketahanan korosi yang sangat baik?- Lapisan oksida pelindung mencegah korosi di kebanyakan lingkungan.
• Konduktivitas termal yang bagus?- Dua kali lipat dari campuran logam titanium memungkinkan pembuangan panas yang efisien.

Profil sifat yang unik ini membuat AlSi50 sesuai untuk aplikasi di mana massa rendah, presisi, stabilitas, dan kekuatan itu kritis.

Aplikasi Bubuk AlSi50

Sifat-sifat utama serbuk AlSi50 membuatnya cocok untuk:

APLIKASI	Manfaat
Komponen otomotif	Densitas rendah dan kemampuan tuang yang sangat baik.
Bagian Pesawat Dirgantara	Kekuatan khusus tinggi, dimensi stabil.
Substrat Elektronik	Manajemen termal, CTE sesuai dengan keramik.
Kosong cetakan cermin	Kerapatan rendah, dapat dikerjakan mesin, kestabilan.
Implan Medis	Biokompatibel, tidak beracun, tahan korosi.

• Otomotif- Digunakan pada piston, balok mesin, bagian drivetrain untuk mengurangi bobot dan meningkatkan efisiensi bahan bakar.
• Aeroangkasa- Ideal untuk komponen kedirgantaraan presisi seperti aktuator dan roda turbocharger yang membutuhkan kekuatan ke berat yang tinggi.
• Elektronika- Substrat untuk PCB, paket IC untuk mengatur beban termal sambil mencocokkan perilaku ekspansi keramik.
• Optik?- Kaca cermin, teleskop menguntungkan dari stabilitas dimensi tinggi dan kemampuan permesinan.
• Perubatan?- Kompatibilitas bio yang sangat baik dan ketahanan korosi untuk implan seperti piranti ortopedi.

AlSi50 menawarkan kinerja maksimal ketika densitas rendah, presisi, dan kekuatan sangat penting.

Spesifikasi Serbuk AlSi50

Serbuk AlSi50 tersedia dalam berbagai ukuran fraksi, bentuk, dan tingkat kemurnian:

Parameter	Opsi
Ukuran partikel	10 – 150 mikron
Bentuk Partikel	Tidak rata, bulat
Kepadatan Semu	Hingga 2,7 g/cm3
Laju alir	Hingga 25 d/50g
Kemurnian	Hingga 99.7%
Variasi paduan	AlSi40, AlSi30

• Partikel yang lebih kecil meningkatkan kepadatan yang disinter lebih tinggi walau partikel yang besar meningkatkan aliran.
• Morfologi bola dibandingkan dengan partikel tidak beraturan dapat meningkatkan aliran bubuk.
• Kepadatan yang lebih tinggi meningkatkan beban efektif dalam manufaktur komposit.
• Laju aliran yang lebih cepat meningkatkan kemudahan penanganan bubuk dan proses pencetakan.
• Kadar kemurnian tinggi akan meminimalkan masalah pencemaran.
• Paduan aluminium dan silikon dengan 30-40% silikon juga tersedia.

Sifat serbuk dapat disesuaikan berdasarkan persyaratan aplikasi spesifik dan metode pengolahan.

Cara Konsolidasi untuk Serbuk AlSi50

Serbuk AlSi50 dapat diubah menjadi komponen kerapatan penuh menggunakan teknik seperti:

Metode	Perincian
pembuatan aditif	Kebebasan geometri yang unggul untuk bentuk yang kompleks.
Pencetakan Injeksi Logam	Kemampuan bentuk yang bersih dan berpresisi tinggi.
Tekan dan Sinter	Lebih ekonomis untuk bentuk volume yang lebih tinggi dan sederhana.
Pemilihan Pemain	Memanfaatkan fluiditas dan perilaku pengisian cetakan yang sangat baik.
Ekstrusi	Untuk profil, batang dan tabung.

• Teknik AM padu serbuk seperti peleburan laser selektif sangat ideal untuk komponen rumit bervolume rendah.
• Pencetakan suntikan logam menawarkan toleransi dan penyelesaian permukaan yang terdekat.
• Penekanan yang diikuti oleh sintering fase cairan umumnya digunakan tetapi diperlukan proses sekunder.
• Pengecoran investasi menyediakan produktivitas yang lebih tinggi untuk geometri yang lebih sederhana.
• Ekstrusi cocok untuk produksi batang, tongkat, dan pipa secara terus menerus.

Metode konsolidasi sangat memengaruhi sifat akhir, struktur mikro, dan ekonomi biaya.

Perlakuan Panas untuk Komponen AlSi50

Perlakuan panas berikut ini dapat digunakan untuk memodifikasi sifat AlSi50:

Perlakuan Panas	Perincian	Makna
Perlakuan panas larutan Perlakuan panas larut dilakukan untuk melunakkan logam dan paduan, ini merupakan faktor penting yang perlu dipertimbangkan, karena material yang keras dan getas akan cenderung mengalami patah dibandingkan tertekuk ketika menerima beban. Logam dan paduan dalam keadaan larut terbentuk ketika logam dan paduan direndam pada suhu tinggi dan didinginkan dengan cepat dalam media pendingin seperti air atau minyak. Perlakuan panas larut dapat digunakan untuk meningkatkan kekerasan, kekuatan dan ketangguhan bahan. Proses ini juga dapat digunakan untuk menghilangkan tegangan sisa dari proses membentuk atau pengerjaan sebelumnya.	500-550¡«C, pemadam	Larutkan fasa larut
Penuaan Buatan (Artificial Aging)	150-180°C, 5-10 jam	Penguat pengendapan
Pelepas Stres	250¡«C, 2 jam	Hapus tegangan sisa

• Proses pelarutan (solution treatment) melarutkan partikel silikon dalam matriks aluminium yang kemudian diikuti dengan pendinginan cepat.
• Seiring penuaan lanjut, silikon akan re-endapkan sebagai dispersi halus yang memberikan penguatan.
• Pelepasan tegangan pada temperatur rendah membantu mengurangi tegangan sisa dari langkah pembetukan sebelumnya.

Perawatan panas yang tepat memungkinkan penyesuaian kekuatan, kekerasan, dan keuletan sesuai kebutuhan aplikasi.

Perbandingan Serbuk AlSi50 dengan Bahan Alternatif

Berikut adalah perbandingan AlSi50 dengan paduan aluminium-silikon eutektik lainnya:

Aloi	AlSi50	AlSi40	AlSi30
Kelancaran	Tertinggi	Tinggi	Sedang
Kestabilan	Luar biasa	Bagus banget	Baik
Kekerasan	Tinggi	Sedang	Rendah
Kekuatan	Tinggi	Sedang	Rendah
Kekonduksian termal	Sedang	Tinggi	Tertinggi
CTE	Rendah	Sedang	Tinggi
Biaya	Tinggi	Sedang	Rendah

• AlSi40 menawarkan kombinasi terbaik antara kelancaran, kekuatan, dan konduktivitas termal.
• AlSi30 menyediakan daya konduktivitas termal paling tinggi tapi kekuatan dan fluiditasnya paling rendah.
• AlSi50 memiliki fluiditas, kekerasan dan kekuatan paling tinggi namun memiliki konduktivitas termal yang lebih rendah.

AlSi50 digunakan jika kemudahan pengecoran, stabilitas dimensi, dan kekuatan khusus yang tinggi menjadi sangat penting.

Produsen Bubuk AlSi50

Sebagai bubuk aloi khusus, AlSi50 diproduksi oleh berbagai pemasok di seluruh dunia:

Produsen	Negara
Logam Pengikat	Jerman
CNPC Bubuk	Cina
Sandvik Osprey	Inggris
Rio Tinto Bubuk Logam	Kanada
Valimet Inc	Amerika Serikat
ASK Chemicals	Amerika Serikat

Produsen terkemuka memiliki kontrol kualitas yang ketat dan sesuai dengan standar internasional untuk komposisi, distribusi ukuran partikel, kerapatan nyata, dan kadar kotoran.

Harga Serbuk AlSi50

Sebagai bubuk paduan khusus tingkat lanjut, AlSi50 dihargai lebih mahal dibandingkan kualitas aluminium biasa:

Kategori Bubuk	Ukuran partikel	Harga ($/kg)
Untuk ditekan	Di bawah 150 Ãœm	$15-25
Untuk sintering	45-150 ×m	$18-30
Untuk AM	15-45 μm	$30-50
Kemurnian tinggi	Hingga 10 Ã×m	$40-75

• Frasi yang lebih halus untuk AM dan sintering lebih mahal daripada serbuk kasar untuk pengepresan.
• Ukuran lot kecil di bawah 100 kg menarik harga yang lebih tinggi.
• Kadar kemurnian yang tinggi dengan kandungan oksigen dan nitrogen yang lebih rendah 50-100% lebih mahal.
• Mengurangi isi silikon ke AlSi40 menurunkan ongkos sekitar 20%.

Pemotongan volume, kontrak jangka panjang, dan spesifikasi partikel yang lebih sederhana membantu mengurangi biaya.

Pertimbangan Kesehatan dan Keselamatan untuk Serbuk AlSi50

Seperti bubuk logam lainnya, bubuk AlSi50 memerlukan penanganan yang aman:

Bahaya	Tindakan Pencegahan	APD
Sentuhan kulit/mata	Hindari kontak langsung. Bilas jika terkena.	Sarung tangan, kacamata pengaman
Penghirupan	Jangan hirup debu. Pastikan adanya ventilasi.	Alat bantu pernapasan
Konsumsi	Hinda rindai wajan katapi-katapi. Basahi waja.	–
Api	Gunakan pasir. Jangan menggunakan air.	Kelengkapan pelindung

• Kenakan sarung tangan, kacamata, masker saat menangani bubuk.
• Hindari kontak dengan kulit. Cuci setelah terpapar.
• Simpan di tempat yang sejuk, kering, jauh dari percikan api, api.
• Pastikan ventilasi dan pengumpulan debu yang layak.
• Rujuk SDS dan peraturan setempat untuk panduan lengkap.

Dengan tindakan pencegahan dan APD yang tepat, serbuk AlSi50 dapat ditangani dengan aman.

Pemeriksaan dan Pengujian Serbuk AlSi50

Untuk memastikan spesifikasi kualitas terpenuhi, bubuk AlSi50 harus melewati:

Parameter	Metode	Spesifikasi
Komposisi kimia	OES, XRF, wet chemistry	Kesesuaian dengan kandungan Al dan Si
Pembagian Ukuran Partikel	Difraksi laser, pengayakan	D10, D50, D90 dalam jangkauan
Morfus bubuk	Pencitraan SEM	Karakteristik bentuk dan aliran
Kepadatan Semu	Uji flowmeter aula	Kepadatan minimum yang ditentukan
Laju alir	Uji flowmeter aula	Masa maksimal untuk aliran 50g
Tahapan ketidakmurnian	Analisis ICP atau LECO	Rendah kadar oksigen, kadar kelembaban

Pengujian harus dilakukan secara berkala sesuai standar ASTM untuk memastikan konsistensi kualitas produksi dan kinerja di aplikasi penggunaan akhir.

Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)

Q. Untuk apakah AlSi50 digunakan?

A. AlSi50 sangat ideal untuk aplikasi berbagai komponen otomotif, suku cadang pesawat luar angkasa, dan substrat elektronik di mana massa yang rendah, kestabilan dimensi, dan fluiditas yang tinggi sangat penting.

Q. Sudahkah AlSi50 menjalani perlakuan panas?

A. Perlakuan panas opsional termasuk solutionizing dan aging dapat dilakukan untuk meningkatkan kekuatan dengan mengendapkan partikel silikon pada struktur mikro.

Q. Metode apa yang bisa mengkonsolidasikan serbuk AlSi50?

A. Serbuk AlSi50 boleh dikonsolidasikan ke kepadatan penuh menggunakan cetak jangkaan logam, cetak tuang, pembuatan tambahan melalui SLM/EBM, ekstrusi, dan pensinteran.

Q. Apakah AlSi50 dapat dilas dengan mudah?

A. AlSi50 memiliki kemampuan las yang relatif jelek karena kandungan silikon yang tinggi. Membutuhkan bahan dan teknik pengisi khusus untuk pengelasan paduan ini.

T. Apakah bubuk AlSi50 aman untuk ditangani?

A. Seperti segala serbuk besi halus, tindakan pencegahan keselamatan standar harus dijalankan ketika menangan serbuk AlSi50 demi meminimalkan resiko kesehatan dan keselamatan.