Pó AlMgScZr

Visão Geral do Pó de AlMgScZr

O pó AlMgScZr é uma liga de alumínio contendo magnésio, escândio e zircônio como os principais elementos de liga. Ele apresenta excelente resistência, soldabilidade e resistência à corrosão, mantendo a baixa densidade característica do alumínio.

Principais propriedades e vantagens do pó de AlMgScZr incluem:

Propriedades e Características do pó AlMgScZr

Propriedades	Detalhes
Composição	Liga Al-Mg-Sc-Zr
Densidade	2,7 g/cm³
Forma da partícula	Esférico
Intervalo de tamanho	10-75 microns
Densidade Aparente	Até 60% da densidade real
Capacidade de escoamento	Excelente
Força	Muito alto para pó de liga de Al
Soldabilidade	Excelente

O pó de AlMgScZr permite a fabricação de componentes leves estruturais e funcionais em toda a indústria aeroespacial, automotiva e setores industriais que necessitam de alta resistência específica.

Composição do pó de AlMgScZr

Composição típica do pó de AlMgScZr:

Composição do pó de AlMgScZr

Elemento	Peso %
Alumínio	Equilíbrio
Magnésio	0.2-1%
Escândio	0.2-0.7%
Zircônio	0.05-0.25%
Silício	0,1% máx.
Ferro	0,1% máx.
Cobre	0,1% máx.

• O alumínio forma a matriz, fornecendo baixa densidade
• O magnésio melhora a resistência por meio do fortalecimento da solução sólida
• O escândio permite que a precipitação endurece para a força de pico
• Zircônio promove uma estrutura de grão recristalizado fino
• Outros elementos presentes apenas como impurezas

A composição é otimizada para maximizar a resposta de endurecimento por precipitação e proporcionar resistência excepcional.

Propriedades físicas do pó AlMgScZr

Propriedades físicas do pó AlMgScZr

Propriedade	Valores
Densidade	2,7 g/cm³
Ponto de Fusão	640-655¡«C
Resistividade elétrica	4,5-5,5 × 5-10 cm
Condutividade térmica	150-180 W/mK
Expansão térmica	21-24 x 10^-6 /K
Temperatura máxima de serviço	250 ºC

• Densidade muito baixa quando comparada a ligas de aço e titânio
• O ponto de fusão é moderadamente alto para uma liga de alumínio
• Alta condutividade elétrica e térmica
• CTE relativamente alto exige considerações de design
• Pode ser utilizado por longos períodos de até 250¡«C

As propriedades tornam o AlMgScZr muito adequado para aplicações estruturais leves em setores automotivo, aeroespacial e outros.

Propriedades Mecânicas do Pó AlMgScZr

Propriedades Mecânicas do Pó AlMgScZr

Propriedade	Valores
Resistência ao escoamento	400-500 MPa
Resistência à tração	480-570 MPa
Elongação	7-10%
Dureza	115-150 HB
Resistência ao cisalhamento	330 MPa
Tenacidade à fratura	29-35 MPa©|m

• Resistência muito alta para uma liga de alumínio
• Significativamente mais forte que outras ligas de alumínio não tratadas por calor
• Razoável ductilidade na condição de envelhecimento de pico
• Tenacidade à fratura relativamente alta
• A força pode ser ajustada com tratamento de envelhecimento

As propriedades transformam o AlMgScZr em uma escolha excepcional para peças estruturais que precisam de alta relação resistência-peso.

Aplicações de pó de AlMgScZr

Aplicações de pó de AlMgScZr

Setor	Uso
Aeroespacial	Fuselagens, asas, skins da fuselagem
Automotivo	Chassi, peças de suspensão.
Industrial	Braços robóticos, equipamentos de elevação
fabricação aditiva	Componentes de alto desempenho

Alguns usos específicos do produto:

• Estruturas estruturais de aeronaves, anteparas, longarinas das asas
• Carcaças das transmissões automotivas, blocos de motores
• Robôs industriais, equipamentos de elevação
• Fabricação aditiva de componentes com topologia otimizada
• Gabinetes eletrônicos que precisam de gerenciamento térmico

A AlMgScZr fornece resistência máxima com penalização mínima de peso em termos dessas aplicações críticas.

Especificações de Pó AlMgScZr

As principais especificações para pó de AlMgScZr incluem:

Padrões de pó AlMgScZr

Padrão	Descrição
ASTM B951	Padrão para ligas de alumínio endurecidas por precipitação
DIN 1718	Designações de alumínio e ligas de alumínio
EN 586-2	Forjados para aplicações estruturais de alta resistência
AMS 4413	Composições de pó de liga de alumínio para fabricação aditiva

Esses definem:

• Limites de composição química de AlMgScZr
• Propriedades mecânicas necessárias na condição de pico de envelhecimento
• Método de produção de pó aprovado - atomização por gás inerte.
• Limites de impurezas para elementos como o Fe
• Protocolos de teste de qualidade
• Manuseamento e armazenamento adequados

O cumprimento dos requisitos de certificação garante o desempenho ideal da liga.

Tamanhos de Partículas em Pó de AlMgScZr

Distribuição do Tamanho de Partículas de Pó AlMgScZr

Tamanho da partícula	Características
10-25 mícrons	Pó ultrafino usado em processos de AM a laser
25-45 micrometrose	Faixa de tamanho comum para cama a laser e jato de ligante de camada
45-75 mícrons	Tamanhos maiores utilizados em projeção a frio

• Pó mais fino proporciona mais resolução e acabamento superficial
• Pó mais grosseiro adequado para processos de alta taxa de deposição
• Faixa de tamanho personalizada de acordo com o método de produção AM usado
• Morfologia esférica mantida em quaisquer dimensões

Controlar a distribuição do tamanho da partícula e a forma é essencial para o processamento de FA, densidade de empacotamento e propriedades finais da peça.

Densidade Aparente do Pó AlMgScZr

Densidade Aparente do Pó AlMgScZr

Densidade Aparente	Detalhes
Até 60% da densidade real	Para forma esférica do pó
1,5 – 1,7 g/cc	Melhora com maior densidade da embalagem

• A morfologia esférica fornece alta densidade aparente
• Maior densidade melhora o fluxo de pó e o empacotamento camada em impressão 3D
• Reduz a porosidade de gás retido na peça final
• Maximizar a densidade minimiza o tempo do ciclo de prensagem

A densidade aparente mais alta resulta em melhor desempenho e produtividade de fabricação.

Método de Produção de Pó AlMgScZr

Produção de pó AlMgScZr

Método	Detalhes
Atomização de gás	Gás inerte de alta pressão quebra córrego de metal fundido em pequenas gotas
Fusão por indução a vácuo	Materiais de entrada de alta pureza são derretidos no vácuo
Remelting múltiple	Melhora a homogeneidade química
Peneiração	Classifica pó em diferentes frações de tamanho de partículas

• A atomização de gás com gás inerte produz pó limpo e esférico.
• O processamento no vácuo minimiza as impurezas gasosas
• Múltiplos derretimentos melhoram a uniformidade da composição
• O pós-processamento fornece controle da distribuição do tamanho das partículas

Métodos totalmente automatizados combinados com rigoroso controle de qualidade resultam em pó consistente de AlMgScZr adequado para aplicações críticas.

Preço do Pó AlMgScZr

Preço do Pó AlMgScZr

Fator	Impacto no preço
Grau de pureza	Aumento de preços para maior pureza
Tamanho da partícula	Pó ultrafino mais caro
Quantidade do Pedido	Reduções de preço para pedidos em massa
Método de produção	O uso de múltiplas reposições aumenta os custos
Embalagem	Cilindros cheios com argônio custam mais

Preço Indicativo

• Pó de AlMgScZr: US$ 80 a 120 o kg
• Os preços para grandes volumes podem ter até 40% de desconto

O preço depende da pureza, tamanho das partículas, volume do pedido, método de produção e embalagem.

Fornecedores de Pó AlMgScZr

Fornecedores de Pó AlMgScZr

Empresa	Local
Rio Tinto	Canadá
TLS Technik	Alemanha
Sandvik Osprey	Reino Unido
Praxair	EUA
Pós AMC	Reino Unido
Universidade Técnica de Riga	Letônia

Fatores de seleção para fornecedores:

• Tamanhos de partícula e níveis de pó oferecidos
• Capacidades de produção e prazos de entrega
• Controlo de qualidade e consistência
• Conformidade com especificações como ASTM B951
• Níveis de preços com base no volume do pedido
• Especialização técnica e suporte ao cliente

Armazenamento e manuseio de pó de AlMgScZr

Manipulação do Pó AlMgScZr

Recomendação	Razão
Garantir ventilação adequada	Evite a exposição a partículas metálicas finas
Use o EPI adequado	Prevenir inalação ou ingestão acidental
Evite fontes de ignição	Os pós podem entrar em combustão no ambiente com oxigênio
Siga protocolos seguros	Reduza riscos de saúde e incêndio
Armazene os recipientes selados	Evite contaminação ou oxidação

O pó AlMgScZr é relativamente estável, mas ainda assim são recomendadas precauções gerais para manter a segurança e pureza.

Inspeção e ensaio de pó AlMgScZr

Teste de Pó de AlMgScZr

Teste	Detalhes
Análises químicas	Verifica a composição por meio da espectroscopia OES ou XRF
Distribuição de Tamanho de Partículas	Análise por difração a laser
Densidade Aparente	Teste de fluxômetro de Hall conforme ao padrão ASTM B212
Morfologia de pó	Imagem de MEV da forma de partícula
Análise da taxa de fluxo	Vazão de fluxo por gravidade pelo bocal especificado
Medição de humidade	Teste de perda na secagem

Teste garante que o pó atende a pureza química necessária, as características das partículas, densidade aparente, morfologia e as especificações de fluxo, de acordo com os padrões aplicáveis.

Prós e Contras do Pó AlMgScZr

Vantagens do pó de AlMgScZr

• Resistência muito alta para uma liga de alumínio
• Mantém a resistência até 250¡«C
• Excelente resistência à corrosão
• Alta tenacidade à fratura e resistência à fadiga
• Boa soldabilidade usando técnicas convencionais
• Baixa densidade proporciona economia de peso

Limitações do Pó AlMgScZr

• Relativamente caro em comparação com outras ligas de alumínio
• Requer tratamento térmico controlado para propriedades ótimas
• Resistência limitada à fluência em alta temperatura
• Formabilidade a quente restrita em condições de picos envelhecidos
• Susceptível à corrosão galvânica se não for protegida corretamente

Comparação com o pó de liga de alumínio 6061

AlMgScZr vs Pó de Liga de Al 6061

Parâmetros	AlMgScZr	6061 Al
Densidade	2,7 g/cm³	2,7 g/cm³
Resistência à tração	480-570 MPa	250-310 MPa
Resistência ao escoamento	400-500 MPa	55-275 MPa
Soldabilidade	Excelente	Bom
Resistência à corrosão	Excelente	Bom
Custo	Alto	Baixo
Uso	Aeroespacial, automotivo	Aplicações gerais

• AlMgScZr proporciona muito mais resistência e resistência à corrosão
• 6061 Al oferece resistência moderada a baixo custo
• AlMgScZr preferencial para componentes estruturais críticos
• 6061 Al amplamente utilizado para aplicações gerais

Perguntas frequentes sobre o pó AlMgScZr

P: Quais são as principais aplicações do pó de AlMgScZr?

A: As principais aplicações são componentes aeroespaciais como fuselagens e asas, peças automotivas como chassi e rodas, braços de robôs industriais e equipamentos de elevação, e fabricação aditiva de componentes otimizados de topologia de alto desempenho.

Q: Como o escândio fortalece a liga AlMgScZr?

A: O escândio possibilita o endurecimento da precipitação formando precipitados de Al3Sc em nanoescala durante o tratamento de envelhecimento. Isso impede o movimento de deslocamento aumentando consideravelmente a força.

P: Que precauções devem ser tomadas ao trabalhar com pó de AlMgScZr?

A: As precauções recomendadas incluem adequada ventilação, evitar fontes de ignição, usar Equipamentos de Proteção Individual (EPIs) apropriados, seguir os protocolos de manuseio seguro, atmosfera inerte e armazenar em recipientes lacrado, longe da umidade e contaminantes.

P: Em que a liga AlMgScZr se compara com o pó da liga AlZnMgCu?

R: AlMgScZr oferece maior resistência, soldabilidade e resistência à corrosão do que as ligas de Al de série 7000, como AlZnMgCu. É preferida para peças estruturais críticas enquanto o AlZnMgCu é mais econômico.