AlMgScZr poeder

Overzicht van AlMgScZr-poeder

AlMgScZr-poeder is een aluminiumlegering met magnesium, scandium en zirkonium als hoofdlegeringselementen. Het vertoont een uitstekende sterkte, lasbaarheid en corrosiebestendigheid terwijl het de lage dichtheidsvoordelen van aluminium behoudt.

Belangrijkste eigenschappen en voordelen van AlMgScZr-poeder zijn:

Eigenschappen en kenmerken van AlMgScZr-poeders

Eigenschappen	Details
Compositie	Al-Mg-Sc-Zr-legering
Dichtheid	2,7 g/cm3
Vorm van deeltjes	Bolvormig
Groottebereik	10-75 micron
Schijnbare dichtheid	Tot 60% echte dichtheid
Flowbaarheid	Uitmuntend
Kracht	Zeer hoog voor aluminiumlegering poeder
Lasbaarheid	Uitmuntend

AlMgScZr poeder maakt de fabricage mogelijk van lichtgewicht structurele en functionele componenten in lucht- en ruimtevaart, automobiel en industriële sectoren met behoefte aan hoge specifieke sterkte.

Samenstelling van AlMgScZr-poeder

Typische samenstelling van AlMgScZr-poeder:

Samenstelling van AlMgScZr-poeder

Element	Gewichts %
Aluminium	Balans
Magnesium	0.2-1%
Scandium	0.2-0.7%
Zirkonium	0.05-0.25%
Silicium	Max. 0,1%.
IJzer	Max. 0,1%.
Koper	Max. 0,1%.

• Aluminium vormt de matrix die zorgt voor de lage dichtheid
• Magnesium verhoogt de sterkte door middel van vaste-oplossingsversterking
• Scandium maakt verharding door neerslag mogelijk voor maximale sterkte
• Zirconium bevordert een fijn herkristalliseerde korrelstructuur
• Andere elementen aanwezig alleen als onzuiverheden

De samenstelling is geoptimaliseerd om de reactie van neerslagharding te maximaliseren en zorgt voor een uitzonderlijke sterkte.

Fysische eigenschappen van AlMgScZr-poeder

Fysische eigenschappen van AlMgScZr-poeder

Onroerend goed	Waarden
Dichtheid	2,7 g/cm3
Smeltpunt	640-655¡«C
Elektrische resistiviteit	4,5-5,5 cm
Thermische geleidbaarheid	150-180 W/mK
Thermische expansie	21-24 x 10^-6 /K
Maximale bedrijfstemperatuur	250 °C

• Zeer lage dichtheid in vergelijking met staalsoorten en titaniumlegeringen
• Het smeltpunt is matig hoog voor een aluminiumlegering
• Hoge elektrische en thermische geleidbaarheid
• Relatief hoge CTE vereist ontwerp overwegingen
• Kan worden gebruikt voor langere periodes tot 250°C

Door zijn eigenschappen is AlMgScZr zeer geschikt voor lichtgewicht constructietoepassingen in de automobielindustrie, de lucht- en ruimtevaart en andere sectoren.

Mechanische eigenschappen van AlMgScZr-poeder

Mechanische eigenschappen van AlMgScZr-poeder

Onroerend goed	Waarden
Rekgrens	400-500 MPa
Treksterkte	480-570 MPa
Verlenging	7-10%
Hardheid	115-150 HB
Schuifsterkte	330 MPa
Taaiheid bij breuk	29-35 MPa©/m

• Zeer hoge sterkte voor een aluminium legering
• Aanzienlijk sterker dan andere niet-warmtebehandelbare Al-legeringen
• Redelijke vervormbaarheid in de piek ouderdomstoestand
• Relatief hoge breuktaaiheid
• Kracht kan op maat gemaakt worden bij anti-verouderingsbehandeling

Vanwege zijn eigenschappen is AlMgScZr een uitstekende keuze voor structurele onderdelen die een hoge sterkte-gewichtsverhouding nodig hebben.

Toepassingen van AlMgScZr poeder

Toepassingen van AlMgScZr poeder

Sector	Gebruik
Lucht- en ruimtevaart	Vliegtuigen, vleugels, huid van het vliegtuig
Automobielen	Chassis, ophanging onderdelen
Industriële	Robotarmen, hefmaterieel
additive manufacturing	Hoogwaardige componenten

Enkele specifieke producttoepassingen:

• Vliegtuigconstructieframes, schotten, vleugelholmen
• Behuizingen autotransmissie, motorblokken
• Industriële robotarmen, heftoestellen
• Additieve productie van topologie-geoptimaliseerde componenten
• Elektronische behuizingen die warmtebeheer nodig hebben

AlMgScZr biedt maximale sterkte met een minimale toename van het gewicht bij deze essentiële toepassingen.

Specificaties voor AlMgScZr-poeder

Belangrijkste specificaties voor AlMgScZr poeder omvatten:

AlMgScZr-poederstandaarden

Normaal	Beschrijving
ASTM B951	Norm voor aluminiumlegeringen uitgehard door neerslag
DIN 1718	Aluminium- en aluminiumlegeringaanduidingen
NEN 586-2	Smeedstukken voor zeer sterke structurele toepassingen
AMS 4413	Poedersamenstellingen van aluminiumlegeringen voor additieve fabricage

Deze definiëren:

• Chemische samenstelling grenzen voor AlMgScZr
• Vereiste mechanische eigenschappen in maximaal verouderde toestand
• Goedgekeurde poederproductiemethode - inert gas atomisatie
• Onzuiverheidslimieten voor elementen zoals Fe
• Protocollen voor kwaliteitstests
• Correcte behandeling en opslag

Optimale legeringsprestaties worden gegarandeerd door te voldoen aan de eisen van de certificering.

Poederdeeltjesgrootte van AlMgScZr

AlMgScZr poederdeeltjesgrootteverdeling

Deeltjesgrootte	Kenmerken
10-25 micron	Ultrafijn poeder gebruikt in laser AM-procedures
25-45 µm	Gemeenschappelijke groottebereik voor laserbed en binderjetting
45-75 micron	Grotere grootten die voor koud spuiten worden gebruikt

• Finer poeders leveren hogere resolutie en oppervlakteafwerking
• Grover poeder geschikt voor processen met een hoge depositieverhouding
• Het maatbereik is aangepast op de gebruikte AM-productiemethode
• In alle maten sferische morfologie behouden

Controle over de deeltjesgrootteverdeling en vorm is cruciaal voor AM-verwerking, pakkingsdichtheid en de eigenschappen van het uiteindelijke onderdeel.

AlMgScZr poeder schijnbare dichtheid

AlMgScZr poeder schijnbare dichtheid

Schijnbare dichtheid	Details
Tot 60% echte dichtheid	Voor de bolvormige poedervorm
1,5 – 1,7 g/cc	Verbeterd met een grotere pakkingsdichtheid

• Sferische vorm biedt een hoge schijnbare dichtheid
• Hogere dichtheid verbetert poederstroom en bedpakking in additieve productie
• Vermindert ingesloten gasporiën in het eindproduct
• Maximale dichtheid minimaliseert de perscyclustijd

Een hogere schijnbare dichtheid resulteert in een hogere productiviteit en betere prestaties van onderdelen.

AlMgScZr-Poederproduktieproduktieproduktiep

AlMgScZr Poederproductie

Methode	Details
Gasverstuiving	Hoge druk inert gas breekt gesmolten metaalstroom in fijne druppels
Vacüüm Inductie Smelten	Hoge zuiverheidsgraad van invoermaterialen gesmolten in vacuüm
Meervoudig omsmelten	Verbetert de chemische homogeniteit
Zeef	Classificeert poeder in verschillende fracties van deeltjesgrootte

• Gasatoomisatie met inerte gassen produceert schone, bolvormige poeder.
• Vacüumverwerking minimaliseert gasvormige onzuiverheden
• Door herhaaldelijk omsmelten wordt de compositie-uniformiteit verbeterd.
• Post-processing zorgt voor regeling van de deeltjesgrootteverdeling

Volledig geautomatiseerde methodes gecombineerd met strenge kwaliteitscontrole resulteren in consistent AlMgScZr-poeder geschikt voor kritische toepassingen.

AlMgScZr poederprijzen

AlMgScZr poederprijzen

Factor	Effect op prijs
Zuiverheidsgraad	Prijsverhogingen voor hogere zuiverheid
Deeltjesgrootte	Ultrafijn poeder duurder
Bestelhoeveelheid	Prijsvermindering voor bestellingen in bulk
Productiemethode	Gebruik maken van meerdere omsmeltingen verhoogt de kosten
Verpakking	Argon gevulde cilinders kosten meer

Richtprijsindicatie

• AlMgScZr poeder: $ 80-120 per kg
• Prijsvermindering tot 40% mogelijk bij grote hoeveelheden

De prijs is afhankelijk van de zuiverheid, deeltjesgrootte, het bestelvolume, de productiemethode en de verpakking.

Leveranciers van AlMgScZr poeder

Leveranciers van AlMgScZr poeder

Bedrijf	Locatie
Rio Tinto	Canada
TLS Techniek	Duitsland
Sandvik Osprey	VK
Praxair	Verenigde Staten
AMC-poeders	VK
Technische Universiteit Riga	Letland

Selectiecriteria voor leveranciers:

• Beschikbare poederkwaliteiten en deeltjesgroottes
• Productiecapaciteit en levertijden
• Kwaliteitscontrole en consistentie
• Voldoen aan specificaties zoals ASTM B951
• Prijsniveaus op basis van bestelvolume
• Technische expertise en klantenservice

Behandeling en opslag van AlMgScZr-poeder

AlMgScZr poederverwerking

Aanbeveling	Reden
Zorg voor voldoende ventilatie	Vermijd blootstelling aan fijne metaaldeeltjes
Gebruik het gepaste PPE	Voorkom per ongeluk inhaleren of inslikken
Open vuur vermijden	Poeder kan ontbranden in zuurstofsfeer
Volg veilige protocollen	Verminder gezondheids- en brandgevaren
Bewaar verzegelde containers	Voorkom contaminatie of oxidatie

AlMgScZr-poeder is relatief stabiel maar algemene voorzorgsmaatregelen worden nog steeds aanbevolen voor veilige verwerking en behoud van de zuiverheid.

Inspectie en test voor AlMgScZr-poeder

Testen van AlMgScZr poeder

Test	Details
Chemische analyse	Controleert samenstelling met behulp van OES- of XRF-spectroscopie.
Particle size distribution	Analyse met laserdiffractie
Schijnbare dichtheid	Test voor halldebietmeter volgens ASTM B212-standaard
Poedermorfologie	SEM-afbeeldingen van de vorm van deeltjes
Analyse van debiet	Zwaartekrachtstroom door gespecificeerde nozzle.
Vochtopname	Droogverliestest

De testen zorgen ervoor dat het poeder voldoet aan de vereiste chemische zuiverheid, deeltjeskenmerken, schijnbare dichtheid, morfologie en stroomsnelheidsvoorwaarden volgens de geldende normen.

Voor- en nadelen van AlMgScZr-poeder

Voordelen van AlMgScZr-poeder

• Zeer hoge sterkte voor een aluminium legering
• Behoudt kracht tot 250¡«C
• Uitstekende corrosiebestendigheid
• Hoge breuktaaiheid e vermoeiingssterkte
• Goede lasbaarheid met conventionele technieken
• Lage dichtheid biedt gewichtsbesparingen

Beperkingen van AlMgScZr-poeder

• Relatief prijzig in vergelijking met andere aluminium soorten
• Vereist gecontroleerde warmtebehandeling voor optimale eigenschappen
• Beperkte kruipsterkte bij hoge temperatuur
• Beperkte warmvormbaarheid in een maximaal uitgeharde toestand
• Gevoelig voor galvanische corrosie als het niet op een goede manier wordt beschermd

Vergelijking met aluminiumpoeder 6061

AlMgScZr vs 6061 Al legering poeder

Parameter	AlMgScZr	6061 Al
Dichtheid	2,7 g/cm3	2,7 g/cm3
Treksterkte	480-570 MPa	250-310 MPa
Rekgrens	400-500 MPa	55-275 MPa
Lasbaarheid	Uitmuntend	Goed
Weerstand tegen corrosie	Uitmuntend	Goed
Kosten	Hoog	Laag
Gebruik	Luchtvaart, automobiel	Algemene toepassingen

• AlMgScZr leent zich beter voor hoge sterkte en corrosieweerstand
• 6061 Al biedt een gemiddelde sterkte tegen lage kosten
• AlMgScZr wordt geprefereerd voor essentiële structurele componenten
• 6061 Aluminium wordt veel gebruikt voor algemene toepassingen

Veelgestelde vragen over AlMgScZr-poeder

Q: Wat zijn de belangrijkste toepassingen van AlMgScZr poeder?

A: Belangrijke toepassingen zijn ruimtevaartcomponenten zoals vliegtuigrompen en vleugels, auto-onderdelen zoals chassis en wielen, industriële robotarmen en hefwerktuigen en additieve productie van topologiegeoptimaliseerde componenten met hoge prestaties.

Q: Hoe versterkt scandium AlMgScZr-legering?

A: Scandium maakt precipitatieharding mogelijk door het vormen van nano-schaal Al3Sc precipitaten tijdens de verouderingsbehandeling. Dit verhindert dislocatiebeweging en verhoogt de sterkte aanzienlijk.

V: Welke voorzorgsmaatregelen moeten worden genomen bij het werken met AlMgScZr-poeder?

A: Aanbevolen voorzorgsmaatregelen zijn onder meer passende ventilatie, het vermijden van ontstekingsbronnen, gebruik van passende PBM, het volgen van veilige handelingsprotocollen, inerte atmosfeer en het opslaan van gesloten containers uit de buurt van vocht en verontreinigingen.

Q: Welke vergelijking kan er gemaakt worden tussen AlMgScZr en de AlZnMgCu-legeringspoeder?

A: AlMgScZr biedt een hogere sterkte, lasbaarheid en corrosiebestendigheid dan 7000-series Al-legeringen zoals AlZnMgCu. Het is te verkiezen voor cruciale structurele delen, terwijl AlZnMgCu goedkoper is.