Polvere di AlMgScZr

Informazioni generali su AlMgScZr Powder

L’alluminio AlMgScZr è una lega di alluminio che contiene magnesio, scandio e zirconio come suoi principali elementi di lega. Presenta ottime caratteristiche di resistenza, saldabilità e resistenza alla corrosione, pur mantenendo il vantaggio di una bassa densità dell'alluminio.

Le proprietà chiave e i vantaggi della polvere AlMgScZr sono:

Proprietà e caratteristiche delle polveri AlMgScZr

Proprietà	Dettagli
Composizione	Lega Al-Mg-Sc-Zr
Densità	2,7 g/cc
Forma delle particelle	Sferica
Intervallo delle dimensioni	10-75 micron
Densità apparente	Fino al 60% di vera densità
Flussibilita	Eccellente
Forza	Molto alta per polvere di lega Al
Saldabilità	Eccellente

La polvere di AlMgScZr consente di fabbricare componenti strutturali e funzionali leggeri nei settori aerospaziale, automobilistico e industriale che necessitano di un'elevata resistenza specifica.

Composizione in polvere AlMgScZr

Composizione tipica della polvere di AlMgScZr:

Composizione in polvere AlMgScZr

Elemento	% Peso
Alluminio	Equilibrio
Magnesio	0.2-1%
Scandio	0.2-0.7%
Zirconio	0.05-0.25%
Silicio	0,1% max
Ferro	0,1% max
Rame	0,1% max

• L'alluminio forma la matrice, fornendo una bassa densità
• Il magnesio potenzia la resistenza con rafforzamento per soluzione solida
• Lo scandio abilita l'indurimento per precipitazione per la massima resistenza
• Lo zirconio promuove una fine struttura granulare ricristallina
• Altri elementi presenti solo come impurità

La composizione è ottimizzata per massimizzare la precipitazione indurita e garantire una resistenza eccezionale.

Proprietà fisiche della polvere di AlMgScZr

Proprietà fisiche della polvere di AlMgScZr

Proprietà	Valori
Densità	2,7 g/cc
Punto di fusione	640-655¡«C
Resistività elettrica	4,5-5,5 ×´.Î-cm
Conduttività termica	150-180 W/mK
Espansione termica	21-24 x 10^-6 /K
Temperatura massima di servizio	250° C

• Densità molto bassa rispetto agli acciai e alle leghe di titanio
• Punto di fusione moderatamente alto per una lega di alluminio
• Elevata conduttività elettrica e termica
• Un CTE relativamente alto rende necessarie delle considerazioni di design
• Può essere utilizzato per periodi prolungati fino a 250 ¡«C

Grazie alle sue proprietà, AlMgScZr è ideale per applicazioni strutturali leggeri nei settori automobilistico, aerospaziale e altri.

Proprietà meccaniche della polvere di AlMgScZr

Proprietà meccaniche della polvere di AlMgScZr

Proprietà	Valori
Limite di snervamento	400-500 MPa
Resistenza alla trazione	480-570 MPa
Allungamento	7-10%
Durezza	115-150 HB
Resistenza a taglio	330 MPa
Tenacità alla frattura	29-35 MPa©|m

• Altissima resistenza per una lega di alluminio
• Significativamente più forte di altre leghe di Al non sottoponibili a trattamento termico
• Duttilità ragionevole in condizioni di invecchiamento di picco
• Resistenza alla frattura piuttosto elevata
• La forza può essere modellata tramite il trattamento dell'invecchiamento

Le proprietà rendono AlMgScZr una scelta eccezionale per le parti strutturali che richiedono un elevato rapporto resistenza-peso.

Applicazioni in polvere di AlMgScZr

Applicazioni in polvere di AlMgScZr

Settore	Usi
Aerospaziale	Fusoliere, ali, rivestimenti di fusoliera
Automotive	Telaio, parti di sospensione
Industriale	Bracci robotici, attrezzature di sollevamento
manifattura additiva	Component ad alte prestazioni

Alcuni usi specifici del prodotto:

• Strutture aeronautiche, paratie, longheroni alari
• Carter di trasmissione per automobili, blocchi motore
• Bracci robotici industriali, impianti di sollevamento
• Produzione additiva di componenti ottimizzati dal punto di vista topologico
• Involucri elettronici che richiedono la gestione termica

AlMgScZr fornisce la massima resistenza con la minima penalità di peso nelle applicazioni critiche.

Specifiche della polvere AlMgScZr

Le principali specifiche per la polvere di AlMgScZr includono:

Standard in polvere AlMgScZr

Standard	Descrizione
ASTM B951	Standard per leghe di alluminio invecchiato con precipitazione
DIN 1718	Designationi di alluminio e leghe di alluminio
EN 586-2	Forgiature per applicazioni strutturali ad alta resistenza
AMS 4413	Composizioni di polvere in lega di alluminio per la fabbricazione additiva

Questi definiscono:

• Limiti di composizione chimica della AlMgScZr
• Proprietà meccaniche richieste in condizione di invecchiamento di picco
• Metodo di produzione di polvere approvato - atomizzazione con gas inerte
• Limiti di impurità per elementi quali Fe
• Protocolli di controllo qualità
• Gestione e stoccaggio corretti

Il rispetto dei requisiti di certificazione garantisce le prestazioni ottimali della lega.

Dimensioni particellari di polvere di AlMgScZr

Distribuzione delle dimensioni delle particelle della polvere AlMgScZr

Dimensione particellare	Caratteristiche
10-25 micron	Polveri ultrafini utilizzati in processi di AM laser
25-45 micron	Intervallo comune di dimensioni per stampa laser e inkjet a getto di legante
45-75 micron	Dimensioni più grandi utilizzate nella spruzzatura a freddo

• Una polvere più fine fornisce una risoluzione e una finitura superficiale superiori
• Polvere meno fine adatta a processi con elevate velocità di deposito
• Intervallo dimensionale personalizzato in base al metodo di produzione AM utilizzato
• Morfologia sferica mantenuta in tutte le dimensioni

Il controllo della distribuzione e della forma di dimensioni delle particelle è fondamentale per la lavorazione AM, la densità di imballaggio e le proprietà del componente finale.

Densità apparente della polvere AlMgScZr

Densità apparente della polvere AlMgScZr

Densità apparente	Dettagli
Fino al 60% di vera densità	Per una forma di polvere sferica
1,5-1,7 g/cc	Si migliora con maggiore densità di confezionamento

• La forma sferoidale conferisce elevata densità apparente
• La densità maggiore migliora il flusso della polvere e l’impacchettamento del letto in AM
• Riduce la porosità interstiziale del gas nel pezzo finale
• Massimizzare la densità minimizza il tempo di ciclo della pressa

Una maggiore densità apparente comporta una migliore produttività produttiva e prestazioni delle parti.

Metodo di produzione della polvere AlMgScZr

Produzione polvere AlMgScZr

Metodo	Dettagli
Atomizzazione a gas	Un gas inerte ad alta pressione scompone il flusso di metallo fuso in goccioline sottili
Fusione a induzione in vuoto	Materie prime di elevata purezza fuse nel vuoto
Rifusione multipla	Migliora l'omogeneità chimica
Setacciamento	Classifica la polvere in diverse frazioni di dimensioni delle particelle

• L'atomizzazione del gas con gas inerte produce polvere pulita e sferica.
• La lavorazione sottovuoto minimizza le impurità gassose
• Rifusioni multiple migliorano l'uniformità della composizione
• La post elaborazione garantisce il controllo della distribuzione della dimensione delle particelle

Metodi completamente automatizzati combinati con un rigido controllo qualità si traducono in una polvere AlMgScZr adeguata per applicazioni critiche.

Prezzi delle polveri AlMgScZr

Prezzi delle polveri AlMgScZr

Fattore	Impatto sul prezzo
Grado di purezza	Aumento di prezzo per maggiori percentuali di purezza
Dimensione particellare	Polvere ultrafine più costosa
Quantità ordine	Riduzione di prezzo per ordini all'ingrosso
Metodo di produzione	L'uso di più refusioni aumenta i costi
Packaging	I cilindri pieni di Argon costano di piú

Prezzario indicativo

• Polvere di AlMgScZr: $ 80-120 per kg
• L'applicazione del pricing ai grandi volumi può portare a un ribasso fino al 40%

Il prezzo dipende dalla purezza, dalla granulometria, dal volume d’ordine, dal metodo di produzione e dal confezionamento.

Fornitori di polvere di AlMgScZr

Fornitori di polvere di AlMgScZr

Azienda	Ubicazione
Rio Tinto	Canada
Tecnologia TLS	Germania
Sandvik Osprey	GB
Praxair	USA
Polveri AMC	GB
Università Tecnica di Riga	Lettonia

Fattori di selezione dei fornitori:

• Gradi di polvere e dimensioni delle particelle offerti
• Capacità produttiva e tempi di consegna
• Controllo qualità e coerenza
• Conformità alle specifiche come ASTM B951
• Livelli di prezzo basati sul volume degli ordini
• Competenza tecnica e assistenza clienti

Gestione e stoccaggio di polvere AlMgScZr

Gestione di polvere AlMgScZr

Raccomandazione	Motivo
Garantire una ventilazione adeguata	Evitate l'esposizione alle fini particelle metalliche
Indossare i DPI appropriati	Evitare inalazione o ingestione accidentali
Evitare fonti di accensione	La polvere può combustionare in presenza di ossigeno
Segui protocolli sicuri	Ridurre i pericoli per la salute e gli incendi
Conserva i contenitori sigillati	Impedire contaminazione o ossidazione

La polvere di AlMgScZr è relativamente stabile ma sono comunque consigliate precauzioni generali per una manipolazione sicura e per il mantenimento della purezza.

Ispezione e test di polvere AlMgScZr

Test di polvere AlMgScZr

Test	Dettagli
Analisi chimica	Verifica la composizione tramite spettroscopia OES o XRF
Distribuzione granulometrica	Analisi della diffrazione laser
Densità apparente	Test del misuratore di portata Hall secondo lo standard ASTM B212
Morphologia delle polveri	Imaging SEM della forma delle particelle
Analisi del flusso di lavoro	Portata di flusso per gravità attraverso uno specifico ugello
Misurazione dell'umidità	Test di perdita per essiccazione

Il Test assicura che la polvere soddisfi le specifiche richieste per la purezza chimica, le caratteristiche delle particelle, la densità apparente, la morfologia e il deflusso, come da standard applicabili.

Pro e contro della polvere AlMgScZr

Vantaggi della polvere AlMgScZr

• Altissima resistenza per una lega di alluminio
• Manterrà la resistenza fino a 250¡«C
• Eccellente resistenza alla corrosione
• Alta tenacità alla frattura e resistenza a fatica
• Ottima saldabilità utilizzando tecniche convenzionali
• Bassa densità per ridurre il peso

Limitazioni della polvere di AlMgScZr

• Relativamente costoso rispetto ad altre qualità di alluminio
• Richiede un trattamento termico controllato per caratteristiche ottimali
• Resistenza strisciante limitata ad alte temperature
• Formabilità a caldo limitata in condizione di invecchiamento di picco
• Suscettibile a corrosione galvanica se non protetto adeguatamente

Confronto con polvere con lega di alluminio 6061

Polvere di lega di AlMgScZr vs 6061 Al

Parametro	AlMgScZr	6061 Al
Densità	2,7 g/cc	2,7 g/cc
Resistenza alla trazione	480-570 MPa	250-310 MPa
Limite di snervamento	400-500 MPa	55-275 MPa
Saldabilità	Eccellente	Bene
Resistenza alla corrosione	Eccellente	Bene
Costi	Elevato	Scarso
Usi	Aerospaziale, automotive	Applicazioni generali

• AlMgScZr fornisce maggiore potenza e resistenza alla corrosione
• 6061 Al offre una resistenza moderata a basso costo
• AlMgScZr preferito per i componenti strutturali critici
• 6061 Al ampiamente utilizzato per applicazioni generali

Domande frequenti sulla polvere AlMgScZr

D: Quali sono le principali applicazioni dell'alluminio AlMgScZr in polvere?

R: Le applicazioni principali sono componenti aerospaziali quali fusoliere e ali, parti automobilistiche quali telai e ruote, bracci di robot industriali e attrezzature di sollevamento nonché fabbricazione additiva di componenti ad alte prestazioni con topologia ottimizzata.

D: Come rafforza lo scandio la lega AlMgScZr?

A: Lo scandinio consente l’indurimento per precipitazione formando precipitati di Al3Sc su nanoscala durante il trattamento di invecchiamento. Ciò ostacola il movimento delle dislocazioni, aumentando notevolmente la resistenza.

D: Quali precauzioni bisogna prendere quando si lavora con la polvere di AlMgScZr?

A: Le precauzioni raccomandate includono una ventilazione adeguata, l'evitare fonti di accensione, l'uso di DPI appropriati, il rispetto di protocolli di manipolazione sicuri, un'atmosfera inerte e lo stoccaggio di contenitori sigillati lontano da umidità o contaminanti.

D: Come si confronta AlMgScZr con la polvere della lega AlZnMgCu?

A: AlMgScZr offre maggiore robustezza, saldabilità e resistenza alla corrosione rispetto alle leghe di alluminio serie 7000 come AlZnMgCu. È preferito per parti strutturali critiche, mentre AlZnMgCu è più economico.