Polvere AlSi50

AlSi50 è una polvere di lega in alluminio-silicio contenente il 50% di silicio e il resto è alluminio. Offre un'eccezionale combinazione di proprietà come bassa densità, alta fluidità, bassa espansione termica, grande resistenza specifica e resistenza alla corrosione.

Composizione della polvere AlSi50

La tipica composizione della polvere di lega AlSi50 è:

Elemento	Composizione
Alluminio (Al)	Equilibrio
Silicio (Si)	48-52%

• L'alluminio forma la matrice che fornisce duttilità, tenacità e resistenza alla corrosione.
• Il silicio aumenta la durezza, la fluidità e riduce il coefficiente di dilatazione termica.

L'elevato contenuto di silicio al 50% determina una composizione eutettica con il più basso punto di fusione possibile e un'eccezionale colaggio. È di fondamentale importanza un rigoroso controllo del rapporto tra Al e Si.

Proprietà della polvere di AlSi50

La polvere AlSi50 possiede un mix esclusivo di proprietà che la rendono adatta per applicazioni ad alte prestazioni:

Proprietà	Valore
Densità	2,55 g/cm3
Punto di fusione	577¡«C
Resistenza alla trazione massima	200-300 MPa
Allungamento	<1%
Durezza	100-120 HB
Conduttività termica	50-90 W/m-K
CTE	12-15 x 10^-6/«C
Modulo di Young	80-90 GPa
Resistenza alla corrosione	Eccellente

• Bassa densità?- Fino al 40% in meno rispetto alle leghe di titanio e agli acciai.
• Alta fluidità allo stato fuso?- Consente eccellente colabilità e riempimento dello stampo.
• Elevato rapporto resistenza-peso- Resistenza specifica paragonabile a quella delle leghe di titanio.
• Basso coefficiente di espansione termica?- Dimensioni restano stabili in un ampio range di temperature.
• Eccellente resistenza alla corrosione?- Uno strato protettivo di ossido impedisce la corrosione nella maggior parte degli ambienti.
• Buona conducibilità termica?- Doppio rispetto a quello delle leghe di titanio, con una dissipazione del calore efficiente.

Questo profilo unico di proprietà rende AlSi50 adatto a tutte le applicazioni dove la massa ridotta, la precisione, la stabilità e la forza siano critiche.

Applicazioni della polvere AlSi50

Le principali proprietà della polvere AlSi50 la rendono ideale per:

APPLICAZIONI	Benefici
Componenti Automotive	Bassa densità ed eccellente colabilità.
Componenti aerospaziali	Elevata resistenza specifica, dimensioni stabili.
Substrati elettronici	Gestione termica, CTE match con ceramiche.
Grezzi degli specchi	Densità bassa, lavorabilità, stabilità.
Impianti medici	Biocompatibile, atossico, resistente alla corrosione.

• Automotive?- Utilizzato in pistoni, blocchi motore e parti del sistema di trasmissione per ridurre il peso e migliorare il risparmio di carburante.
• Aerospaziale?- Ideale per componenti aerospaziali di precisione come attuatori e giranti di turbocompressori che richiedono il massimo rapporto resistenza-peso.
• Elettronica?- Substrati per PCB, package IC per gestire i carichi termici abbinando il comportamento di espansione della ceramica.
• Ottica?- I grezzi specchi, i telescopi beneficiano di un’elevata stabilità dimensionale e lavorabilità.
• Medico?- Biocompatibilità e resistenza alla corrosione eccellenti per impianti quali dispositivi ortopedici.

In AlSi50 ritroverai le migliori perfomance quando bassa densità, precisione e durevolezza sono punti critici.

Specifiche polvere AlSi50

La polvere AlSi50 è disponibile in varie frazioni di grandezza, forme e livelli di purezza:

Parametro	Opzioni
Dimensione particellare	10 – 150 micron
Forma delle particelle	Irregolare, sferico
Densità apparente	Fino a 2,7 g/cm3
Portata	Fino a 25 s/50g
Purezza	Fino al 99,7%
Varianti di lega	AlSi40, AlSi30

• Particelle più piccole promuovono una maggiore densità sinterizzata mentre particelle più grandi migliorano la scorrevolezza.
• La morfologia sferica migliora il flusso della polvere rispetto alle particelle irregolari.
• Una densità apparente più elevata aumenta il carico utile nella produzione di materiali compositi.
• Maggiori portate migliorano la facilità di movimentazione e lavorazione della polvere.
• Gradi di alta purezza riducono al minimo i problemi di contaminazione.
• Sono anche disponibili leghe alluminio-silicio con il 30-40% di silicio.

Le proprietà della polvere possono essere personalizzate in base a specifiche esigenze applicative e metodi di elaborazione.

Metodi di consolidamento della polvere di AlSi50

La polvere AlSi50 può essere convertita in componenti a densità totale impiegando tecniche quali:

Metodo	Dettagli
manifattura additiva	Eccellente libertà geometrica per forme complesse.
Stampaggio a iniezione di metallo	Capacità di forma netta ad alta precisione.
Pressatura e sinterizzazione	Economico per forme più semplici e volume più elevato.
Casting	Sfrutta un'eccellente fluidità e un comportamento di riempimento stampo.
Estrusione	Per profili, tondini e tubi.

• Le tecniche AM di fusione su letto di polvere, come la fusione laser selettiva, sono l'ideale per parti complesse di basso volume.
• Lo stampaggio a iniezione di metalli offre tolleranze più strette e finitura superficiale.
• La pressatura seguita dalla sinterizzazione in fase liquida è comunemente utilizzata, ma è necessaria un'elaborazione secondaria.
• La fusione degli investimenti offre una produttività più elevata per geometrie più semplici.
• L'estrusione è adatta alla produzione continua di barre, verghe e tubi.

Il metodo di consolidamento influenza notevolmente le proprietà finali, la microstruttura e i costi economici.

Trattamento termico di componenti in AlSi50

I seguenti trattamenti termici possono essere utilizzati per modificare le proprietà della AlSi50:

Trattamento termico	Dettagli	Scopo
Trattamento di ricottura	500-550 °C, spegnere	Sciogliere le fasi solubili
Invecchiamento artificiale	150-180 °C, 5-10 ore	Tempra per precipitazione
Antistress	250¡«C, 2 ore	Rimuovere tensioni residue

• Il trattamento in soluzione dissolve le particelle di silicio nella matrice di alluminio seguito da rapido raffreddamento.
• L'invecchiamento successivo fa sì che il silicio si riprecipiti come sottili dispersoidi conferendo rafforzamento.
• Il rilassamento a bassa temperatura degli stress contribuisce a ridurre le sollecitazioni residue dalle fasi di lavorazione della forma precedentemente svolte.

Permettere una corretta giusta temperatura di trattamento personalizzando la robustezza, durezza e duttilità come da requisiti dell'applicazione.

Confronto della polvere AlSi50 con le alternative

Ecco come AlSi50 si confronta con altre leghe di eutettico alluminio-silicio:

Lega	AlSi50	AlSi40	AlSi30
Flusso continuo	Più alto	Elevato	Intermedio
Gettabilità	Eccellente	Davvero ottimo	Bene
Durezza	Elevato	Intermedio	Scarso
Forza	Elevato	Intermedio	Scarso
Conduttività termica	Intermedio	Elevato	Più alto
CTE	Scarso	Intermedio	Elevato
Costi	Elevato	Intermedio	Scarso

• AlSi40 offre la migliore combinazione generale di fluidità, robustezza e conducibilità termica.
• AlSi30 offre la più elevata conduttività termica ma la più bassa resistenza e fluidità.
• AlSi50 ha la migliore fluidità, durezza e resistenza, ma una più bassa conducibilità termica.

AlSi50 è preferibile quando sono fondamentali massima fusione, stabilità dimensionale e alta resistenza specifica.

Produttori di polvere AlSi50

Come polvere di lega speciale, AlSi50 è prodotta da una gamma di fornitori globali:

Produttore	Nazione
Binder Metals	Germania
Polvere CNPC	Cina
Sandvik Osprey	GB
Polveri di metallo Rio Tinto	Canada
Valimet Inc	USA
ASK Chemicals	USA

I produttori rispettabili hanno severi controlli di qualità e sono conformi agli standard internazionali riguardo composizione, distribuzione della dimensione delle particelle, densità apparente e livelli di impurità.

Prezzi della polvere di AlSi50

AlSi50, essendo una polvere di lega speciale avanzata, ha un prezzo più alto rispetto a quello delle classi di alluminio in purezza:

Grado polvere	Dimensione particellare	Prezzo ($/kg)
Per la pressatura	Sotto 150 Ã×m	$15-25
Per la sinterizzazione	45-150 µm	$18-30
Per AM	15-45 μm	$30-50
Elevata purezza	Fino a 10 ×m	$40-75

• Le frazioni più fini per AM (Additive Manufacturing) e sinterizzazione sono più costose rispetto alle polveri grezze per pressatura.
• I piccoli lotti inferiori a 100 kg hanno prezzi più alti.
• Classi di elevata purezza con un contenuto di ossigeno e azoto inferiore sono dal 50 al 100% più costosi.
• La riduzione del contenuto di silicio a AlSi40 riduce di circa il 20% i costi.

Gli sconti sul volume, i contratti a lungo termine e le specifiche particellari più semplici aiutano ad abbassare il costo.

Considerazioni sulla salute e sulla sicurezza per la polvere AlSi50

Come tutte le polveri metalliche, la polvere AlSi10 richiede una lavorazione sicura:

Pericolo	Precauzioni	DPI (Dispositivi di Protezione Individuale)
Contatto pelle/occhi	Evitare contatto diretto. Sciacquare in caso di esposizione.	Guanti, occhiali
Inalazione	Evitare di respirare le polveri. Assicurare la ventilazione.	Respiratore
Ingestion	Evitare il contatto mani-bocca. Lavare le mani.	–
Incendio	Usa sabbia. Non usare acqua.	Dispositivi di protezione

• Indossare guanti, occhiali protettivi, maschera quando si maneggiano polveri.
• Evitare il contatto con la pelle. Lavarsi dopo l'esposizione.
• Conservare in luogo fresco, asciutto e lontano da scintille e fiamme.
• Assicurare una ventilazione adeguata e la raccolta della polvere.
• Per ulteriori linee guida, consultare la SDS e le normative locali.

Con le dovute precauzioni e DPI, la polvere AlSi50 può essere maneggiata in sicurezza.

Ispezione e test di polvere AlSi50

Per garantire il rispetto delle specifiche di qualità, la polvere di AlSi50 dovrebbe subire:

Parametro	Metodo	Specificazione
Composizione chimica	OES, XRF, chimica analitica	Conformità al contenuto di alluminio e silicio
Distribuzione granulometrica	Diffrazione laser, setacciatura	D10, D50, D90 in intervallo
Morphologia delle polveri	Immagini SEM	Caratteristiche di forma e flusso
Densità apparente	Test di misuratore di portata a corridoio	Densità specificata minima
Portata	Test di misuratore di portata a corridoio	Numero massimo di secondi per un flusso di 50 g
Livelli di impurità	Analisi ICP o LECO	Basso tenore di ossigeno, elevato contenuto di umidità

I test devono essere eseguiti periodicamente secondo gli standard ASTM per garantire coerenza nella qualità della produzione e nelle prestazioni nelle applicazioni d'uso finale.

FAQ

Domanda. A cosa serve AlSi50?

A. AlSi50 è perfetto per applicazioni come componenti dell'auto, parti aerospaziali e substrati elettronici in cui massa ridotta, stabilità dimensionale e alta fluidità sono fattori critici.

D. L'AlSi50 richiede un trattamento termico?

A. Per migliorare la resistenza è possibile eseguire un trattamento termico opzionale, incluso la soluzione e l'invecchiamento, precipitando le particelle di silicio nella microstruttura.

Q. Quali metodi possono consolidare la polvere AlSi50?

A. La polvere AlSi50 può essere consolidata alla densità completa utilizzando lo stampaggio a iniezione di metallo, la fusione, la fabbricazione additiva tramite SLM/EBM, l'estrusione e la sinterizzazione.

D. L'AlSi50 è facilmente saldabile?

A. AlSi50 ha una saldabilità relativamente scarsa a causa dell'elevato contenuto di silicio. Per saldare questa lega sono richiesti saldatura speciale e tecniche apposite.

D. È sicura da maneggiare la polvere di AlSi50?

A. Come per qualsiasi polvere metallica fine, è necessario prendere le normali precauzioni di sicurezza durante la gestione della polvere AlSi50 per minimizzare i rischi per la salute e la sicurezza.