Polvere AlSi12

Panoramica della polvere di AlSi12

AlSi12 o A413 è una lega di alluminio da fusione con un contenuto di silicio relativamente alto. L'aggiunta del 12% di silicio genera buona resistenza all'usura, basso coefficiente di espansione termica e alta conducibilità termica.

Le principali proprietà della polvere di AlSi12 includono:

• Buona resistenza e durezza
• Eccellente resistenza all'usura
• Buona stabilità dimensionale
• Elevata conducibilità termica
• Buona lavorabilità e lucidabilità
• Bassa densità
• Disponibile in varie granulometrie

AlSi12 è usata per produrre canne cilindriche, fasce elastiche, bilancieri, bielle, pezzi che richiedono calore e resistenza all'usura. L'approccio della metallurgia delle polveri consente geometrie complesse.

Composizione polvere AlSi12

La tipica composizione della polvere AlSi12 è:

Elemento	% Peso
Alluminio (Al)	Equilibrio
Silicio (Si)	11-13%
Rame (Cu)	<1%
Magnesio (Mg)	<1%
Ferro (Fe)	<1%
Manganese (Mn)	<1%
Zinco (Zn)	<1%
Nichel (Ni)	<0,5%

L'alluminio fornisce la matrice mentre il silicio è il principale elemento di lega. Possono essere presenti anche tracce di altri elementi. L'elevato contenuto di silicio è ciò che conferisce le proprietà speciali a questa lega.

Proprietà della polvere di AlSi12

La polvere AlSi12 possiede le seguenti proprietà:

Proprietà	Valore
Densità	2,7 g/cc
Punto di fusione	560¡«C
Conduttività termica	150-180 W/mK
Resistività elettrica	4-6 × 10−2 cm
Modulo di Young	80-90 GPa
Rapporto di Poisson	0.33
Resistenza alla trazione	240-300 MPa
Resistenza alla compressione	600-650 MPa
Allungamento	3-5%
Durezza	80-90 Brinell

 

Le aggiunte di silicio comportano maggiore resistenza, durezza, resistenza all’usura e conducibilità termica rispetto all’alluminio non legato. Il materiale conserva buona duttilità e lavorabilità.

Metodo di produzione per la polvere di AlSi12

La polvere AlSi12 è realizzata da:

• Atomizzazione a gas- I getti di gas inerte ad alta pressione polverizzano la lega di AlSi12 fusa per formare polveri sferiche. Ciò produce una polvere con morfologia liscia e distribuzione ristretta delle dimensioni adatte per AM.
• Atomizzazione dell'acqua?- Gli idrogettii ad alta velocità colpiscono il flusso di metallo fuso per produrre fini particelle irregolari di AlSi12. Costi inferiori, ma maggiore assorbimento di ossigeno.
• Fresatura meccanica?- Macinazione a palline di polveri di alluminio e silicio seguita da miscelazione, compattazione e sinterizzazione. Conduce ad un'ampia distribuzione dimensionale.

La polverizzazione a gas è preferita quando è richiesta polvere sferica con caratteristiche controllate, come per la manifattura additiva o il MIM. La lavorazione meccanica è meno costosa.

Applicazioni della polvere AlSi12

Le applicazioni principali della polvere di lega AlSi12 includono:

• manifattura additiva?- Utilizzato per fabbricare parti metalliche complesse tramite fusione laser selettiva, sinterizzazione laser diretta del metallo, binder jetting ecc.
• Metallurgia delle polveri?- Compattazione e sinterizzazione per creare elementi ad alte prestazioni come fasce elastiche, componenti per pompe, bilancieri.
• Stampaggio a iniezione di metallo- Produce componenti complessi con proprietà eccellenti e finitura superficiale.
• Rivestimenti antiusura?- Applicato tramite le tecniche di spruzzatura termica su alesaggi cilindri, gonne dei pistoni, blocchi motore.
• Metallurgico per Brasatura?- Per unire componenti di alluminio e acciaio in applicazioni per l'industria automobilistica e aerospaziale.
• Materiali di attrito?- L'elevato contenuto di silicio migliora le prestazioni di attrito. Utilizzato nelle pastiglie dei freni, nei dischi della frizione.
• Casting?- Aggiunto a fusioni di alluminio per migliorare la colabilità e la resistenza all'usura.

Specifiche della polvere di AlSi12

La polvere AlSi12 è disponibile in varie categorie dimensionali, gradi e livelli di purezza:

• Dimensione particellare:Da 10 - 150 micron per stampaggio a iniezione di metallo, sotto i 45 micron per materia prima MIM.
• Morfologia:Forme sferiche, irregolari e miste. Le sfere migliorano il flusso e l'impacchettamento.
• Purezza:?Dai gradi commerciali a quelli ad elevata purezza in base all'analisi elementare.
• Contenuto di ossigeno:? I livelli variano da 300 – 1000 ppm per polverizzazione a gas, più alti per polverizzazione ad acqua.
• Gradi:Caratteristiche di polvere e composizione personalizzate basate sull'applicazione.
• Superficie:?La superficie delle nanopolveri raggiunge fino a 10 m2/g.

Fornitori di polvere di AlSi12 globale

Alcuni tra i principali fornitori di polvere AlSi12 in tutto il mondo sono:

• Alpoco (Regno Unito)
• AMC Powders (Germania)
• Makin Metal Powders (UK)
• Belmont Metals (US)
• CNPC Powder (Cina)
• SCM Metal Products (US)
• Höganäs (Svezia)

Tali aziende offrono diverse distribuzioni granulometriche, morfologia delle polveri, gradi di polvere AlSi12 su misura per la produzione additiva, lo spray termico, MIM e altri utilizzi.

Costi della polvere AlSi12

I prezzi della polvere AlSi12 dipendono da:

• Livelli di purezza
• Forma particellare e range dimensionale
• Quantità ordine
• Ulteriore elaborazione delle polveri
• Fornitore e sede

Grado	Fascia di prezzo
Commerciale	$ 5 - 15 per kg
Elevata purezza	$15-25 al kg
Ultrafine	25-50 €/kg
Grado speciale	50-100 dollari al kg

 

Generalmente, le polveri sferiche atomizzate a gas con distribuzione controllata delle dimensioni delle particelle e alta purezza per AM e MIM hanno costi significativamente più alti rispetto ai gradi commerciali.

Stoccaggio e movimentazione della polvere AlSi12

La polvere AlSi12 deve essere conservata e gestita con cura per evitare:

• Contatto con umidità – può portare all'ossidazione. Conservare in recipienti sigillati con buste di gel di silice.
• Agglomerazione – impedisce il flusso. Conserva la polvere fresca e asciutta e considera l'aggiunta di agenti di scorrimento.
• Pericoli di incendio: non conservare vicino a sorgenti di accensione a causa dell'infiammabilità dei metalli finemente suddivisi.
• Inalazione – utilizzare le mascherine per evitare di inalare fini polveri durante la manipolazione.
• Le precauzioni del prospetto dati di sicurezza del fornitore devono essere seguite.

Si raccomanda di utilizzare tecniche appropriate con guanti a camera a gas inerte quando si maneggiano polveri di alluminio reattive.

Metodi di Test e Caratterizzazione

I principali metodi di test per la polvere di AlSi12 includono:

• Analisi chimica - le tecniche ICP e XRF determinano la composizione e i livelli di purezza.
• Analisi granulometrica – Effettuata secondo l'ASTM B822 mediante diffrazione Laser.
• Morfologia: la microscopia elettronica a scansione mostra la forma e la struttura della superficie.
• Flusso di polvere - Misurato da un flussometro Hall conforme alla norma ASTM B213.
• Densità – Misurata mediante picnometria o metodo di densità apparente.
• Microstruttura: analisi mediante diffrazione dei raggi X per fasi presenti.

Prove e controlli approfonditi assicurano che la polvere AlSi12 soddisfi i requisiti dell'applicazione.

Confronto delle polveri AlSi12 e AlSi10Mg

AlSi12 e AlSi10Mg sono due polveri di lega di alluminio confrontate:

Parametro	Polvere AlSi12	Polvere di AlSi10Mg
Tipo lega	Lega fusa	Lega forgiata
Contenuti di tipo si	11-13%	9-11%
Contenuto di Mg	<1%	0.2-0.5%
Forza	Più alto	Inferiore
Resistenza all'usura	Eccellente	Bene
Resistenza alla corrosione	Moderato	Eccellente
Macchinabilità	Davvero ottimo	Moderato
APPLICAZIONI	Parti soggette ad usura, gestione termica	Componenti aerospaziali, marini
Costi	Inferiore	Più alto

 

AlSi12 offre la migliore combinazione di proprietà di usura, lavorabilità e basso costo, mentre AlSi10Mg offre maggiore resistenza e resistenza alla corrosione richieste per le parti strutturali critiche.

Domande frequenti sulle polveri AlSi12

D: In che modo viene prodotta la polvere AlSi12?

A: La polvere di AlSi12 viene prodotta commercialmente per atomizzazione a gas e atomizzazione a acqua della lega fusa. Anche la macinazione meccanica viene usata per fabbricare questa polvere.

D: A cosa serve la polvere AlSi12?

A: La AlSi12 viene utilizzata nella fabbricazione additiva, nella produzione di parti con la metallurgia delle polveri, nei rivestimenti con spray termico, nello stampaggio a iniezione di metallo e in altre applicazioni che richiedono una lega leggera con buone proprietà di usura e lavorabilità.

Q: Qual è la tipica dimensione delle particelle per la polvere AlSi12 in FA?

A: Per la maggior parte dei processi con sistemi di binder jet e Powder Bed Fusion AM, la soglia di dimensioni ideale delle particelle per la polvere di AlSi12 è 20-65 micron con buone caratteristiche di scorrimento della polvere.

D: La polvere AlSi12 richiede particolari precauzioni?

R: Sì, si consiglia di maneggiare polveri di alluminio in condizioni inerti per evitare l’accumulo di polvere fine e minimizzare i rischi di incendi e esplosioni. Si raccomanda l’uso di una ventilazione adeguata e DPI.

D: Dove posso acquistare polvere AlSi12 per la fabbricazione di rivestimenti resistenti all'usura?

A: Le qualità speciali AlSi12 adatte per rivestimenti di spruzzatura termica possono essere acquistate dai principali fornitori come Makin Metal Powders, Alpoco, Belmont Metals e Hoganas.