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Pó de AlSi50
O AlSi50 é um pó de liga de alumínio-silício que contém 50% de silício e o restante alumínio. Oferece uma combinação excecional de propriedades como baixa densidade, alta fluidez, baixa expansão térmica, alta resistência específica e resistência à corrosão. Composição do pó AlSi50 A composição típica do pó da liga AlSi50 é: Elemento Composição Alumínio (Al) Equilíbrio Silício (Si) 48-52% O alumínio forma a...
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O AlSi50 é um pó de liga de alumínio-silício que contém 50% de silício e restante de alumínio. Ele oferece uma combinação excepcional de propriedades como baixa densidade, alta fluidez, baixa expansão térmica, alta resistência específica e resistência à corrosão.
Composição do Pó AlSi50
A composição típica do pó de liga de AlSi50 é:
Elemento | Composição |
---|---|
Alumínio (Al) | Equilíbrio |
Silício (Si) | 48-52% |
- Alumínio forma a matriz que proporciona ductilidade, tenacidade e resistência à corrosão.
- O silício aumenta a dureza, fluidez e reduz o coeficiente de expansão térmica.
O alto conteúdo de silício de 50% resulta em uma composição eutética com o ponto de fusão mais baixo possível e excelente fundibilidade. O controle estrito da razão Al para Si é crítico.
Propriedades do AlSi50 em Pó
O pó AlSi50 possui uma combinação única de propriedades, o que o torna adequado para aplicações de alto desempenho.
Propriedade | Valor |
---|---|
Densidade | 2,55 g/cm³ |
Ponto de Fusão | 577¡«C |
Resistência à tração final | 200-300 MPa |
Elongação | <1% |
Dureza | 100-120 HB |
Condutividade térmica | 50-90 W/m-K |
CTE | 12-15 x 10^-6/µC |
Módulo de Young | 80-90 GPa |
Resistência à corrosão | Excelente |
- Baixa Densidade?- Até 40% menor que ligas de titânio e aços.
- Alta fluidez quando fundida?- Permite excelente moldagem e enchimento.
- Alta relação resistência-peso- Resistência específica comparável a de ligas de titânio.
- Baixo coeficiente de expansão térmica?- As dimensões permanecem estáveis em uma ampla faixa de temperatura.
- Excelente resistência à corrosão?- Camada protetora de óxido previne a corrosão na maioria dos ambientes.
- boa condutividade térmica?- Duas vezes o das ligas de titânio, permitindo uma dissipação eficiente do calor.
Este perfil de propriedade único torna o AlSi50 adequado para aplicações nas quais massa reduzida, precisão, estabilidade e resistência são essenciais.
Aplicações do pó de AlSi50
As principais propriedades do pó de AlSi50 o tornam um material ideal para:
APLICAÇÕES | Benefícios |
---|---|
Componentes automotivos | Baixa densidade e excelente fundibilidade. |
Peças aeroespaciais | Alta resistência específica, dimensões estáveis. |
Suportes eletrônicos | Gerenciamento térmico, correspondência CTE com cerâmicas. |
Blanks para espelhos | Baixa densidade, usinabilidade, estabilidade. |
Implantes médicos | Biocompatível, atóxico, anticorrosivo. |
- Automotivo?- Usados em pistões, blocos de motor, peças de transmissão para reduzir peso e melhorar a economia de combustível.
- Aeroespacial?- Ideal para componentes aeroespaciais de precisão, como atuadores e rodas de turbocompressor, que exigem maior resistência em relação ao peso.
- Eletrônica?- Substratos para PCBs, pacotes de CI para gerenciar cargas térmicas e combinar o comportamento de expansão da cerâmica.
- Óptica?- Blankos para espelhos e telescópios se beneficiam da alta estabilidade dimensional e maquinabilidade.
- Médico?- Excelente biocompatibilidade e resistência à corrosão para implantes como dispositivos ortopédicos.
AlSi50 oferece o máximo desempenho onde baixa densidade, precisão e resistência são críticos.
Especificações do Pó AlSi50
O pó de AlSi50 está disponível em várias frações de tamanho, formas e níveis de pureza:
Parâmetros | Opções |
---|---|
Tamanho da partícula | 10 – 150 micras |
Forma da partícula | Irregular, Esférica |
Densidade Aparente | Até 2,7 g/cm3 |
Taxa de vazão | Até 25 s/50g |
Pureza | Até 99,7% |
Variantes da liga | AlSi40, AlSi30 |
- Partículas menores promovem uma densidade de sinterização maior, enquanto partículas grandes melhoram a fluidez.
- A morfologia esférica melhora o fluxo de pó em comparação com partículas irregulares.
- A maior densidade aparente aumenta a carga efetiva na fabricação de compósitos.
- Taxas de fluxo mais rápidas melhoram a facilidade de manuseio e processamento do pó.
- Graus de alta pureza minimizam problemas de contaminação.
- Existem também ligas de alumínio e silício com 30-40% de silício.
Os atributos do pó podem ser personalizados com base nos requisitos de aplicação específicos e nos métodos de processamento.
Métodos de consolidação para pó AlSi50
O pó AlSi50 pode ser transformado em componentes de densidade total usando técnicas como:
Método | Detalhes |
---|---|
fabricação aditiva | Excelente liberdade geométrica para formas complexas. |
Moldagem por Injeção de Metal | Capacidade de forma líquida de alta precisão. |
Pressionar e Sinterizar | Econômico para produzir formas mais simples em maior volume. |
Elenco | Aproveitando excelente fluidez e comportamento de preenchimento de moldes. |
Extrusão | Para perfis, vergalhões e tubos. |
- As técnicas de FA com fusão de leito de pó como a fusão seletiva a laser são ideais para peças complexas de baixo volume.
- A moldagem por injeção de metal oferece tolerâncias e acabamento de superfície mais próximos.
- Prensagem seguida por sinterização em fase líquida é comumente utilizada, mas o processamento secundário é necessário.
- A fundição de investimento fornece maior produtividade para geometrias mais simples.
- A extrusão é adequada para a produção contínua de barras, varas e tubos.
O método de consolidação influencia fortemente as propriedades finais, a microestrutura e a economia de custos.
**Tratamento térmico de peças de AlSi50**
Os seguintes tratamentos térmicos podem ser usados para modificar as propriedades do AlSi50 :
Tratamento Térmico | Detalhes | Propósito |
---|---|---|
Tratamento térmico de solução | 500-550¡«C, têmpera | Dissolver fases solúveis |
Envelhecimento artificial | 150-180 ¡« C, 5-10 horas | Enrijecimento por precipitação |
Alivia o estresse | 250°C, 2 horas | Retire tensões residuais |
- Tratamento solubilização dissolve partículas de silício na matriz de alumínio seguido de resfriamento rápido.
- O envelhecimento subsequente faz com que o silicone volte a precipitar como dispersóides finos, conferindo resistência.
- O alívio de tensões de baixa temperatura ajuda a reduzir as tensões residuais das etapas de conformação anteriores.
O tratamento térmico adequado permite personalizar a resistência, a dureza e a ductilidade de acordo com os requisitos da aplicação.
Comparação do Pó de AlSi50 com Alternativas
Veja aqui como AlSi50 compara com outras ligas eutéticas de alumínio-silício:
Liga | AlSi 50 | AlSi40 | AlSi30 |
---|---|---|---|
Fluidez | Mais alto | Alto | Médio |
Fundibilidade | Excelente | Muito bom | Bom |
Dureza | Alto | Médio | Baixo |
Força | Alto | Médio | Baixo |
Condutividade térmica | Médio | Alto | Mais alto |
CTE | Baixo | Médio | Alto |
Custo | Alto | Médio | Baixo |
- AlSi40 oferece a melhor combinação de fluidez, resistência e condutividade térmica em todas as áreas.
- AlSi30 proporciona maior condutividade térmica, mas menor resistência e fluidez.
- O AlSi50 tem a maior fluidez, dureza e resistência, mas menor condutividade térmica.
AlSi50 é a escolha preferencial quando maleabilidade máxima, estabilidade dimensional e alta resistência específica são cruciais.
Fabricantes de Pó AlSi50
Como pó de liga especial, o AlSi50 é produzido por uma gama de fornecedores globalmente:
Fabricante | País |
---|---|
Metais de aglutinário | Alemanha |
CNP Pó | China |
Sandvik Osprey | Reino Unido |
Pós metálicos Rio Tinto | Canadá |
Valimet Inc | EUA |
ASK Chemicals | EUA |
Os fabricantes de boa reputação têm um rigoroso controle de qualidade e estão de acordo com as normas internacionais de composição, distribuição de tamanho de partículas, densidade aparente e níveis de impureza.
Preço do Pó AlSi50
Como um pó de liga especial avançada, o AlSi 50 garante um preço premium em relação às categorias de alumínio puro:
"Graduação em pó" | Tamanho da partícula | Preço ($/kg) |
---|---|---|
Para impressão | Menos de 150 μm | $15-25 |
Para sinterização | 45-150 μm | $18-30 |
Para AM | 15-45 Ã…m | $30-50 |
Alta pureza | Até 10 Ã×m | $40-75 |
- As frações mais finas para AM e sinterização são mais caras do que o pó mais grosso para compressão.
- Pequenos lotes com menos de 100 kg têm preços mais altos.
- Graus de alta pureza com menor teor de oxigênio e nitrogênio são 50-100% mais caros.
- Reduzir o conteúdo de silício a AlSi40 reduz os custos em cerca de 20%.
Descontos por volume, contratos de longo prazo e especificações de partículas mais simples ajudam a reduzir custos.
Considerações de saúde e segurança para o pó de AlSi50
Como qualquer pó metálico, o pó de AlSi50 requer manuseio seguro:
Perigo | Precauções | EPI |
---|---|---|
Contacto com a pele/olhos | Evite contacto direto. Enxágue se exposto. | Luvas, óculos |
Inalação | Evite respirar o pó. Garanta ventilação. | Respirador |
Ingestão | Evite levar a mão à boca. Lave as mãos. | – |
Fogo | Use areia. Não use agua. | Equipamento de proteção |
- Use luvas, óculos de proteção e máscara ao usar o pó.
- Evite o contato com a pele. Lave-se após exposição.
- Guarde em local fresco, seco e longe de faíscas, chamas.
- Garantir ventilação e coleta de pó adequados.
- Consulte a SDS e os regulamentos locais para obter orientações completas.
Com precauções adequadas e EPIs, o pó da AlSi50 pode ser manuseado com segurança.
Inspeção e Teste de Pó de AlSi50
Para garantir as especificações de qualidade sejam atendidas, o pó AlSi50 deve passar por:
Parâmetros | Método | Especificação |
---|---|---|
Composição química | OES, XRF, química úmida | Conformidade com o conteúdo de Al e Si |
Distribuição de Tamanho de Partículas | Difração a laser, peneiração | D10, D50, D90 dentro do intervalo |
Morfologia de pó | Imagem SEM | Características de forma e fluxo |
Densidade Aparente | Teste de fluxômetro de efeito Hall | Densidade mínima especificada |
Taxa de vazão | Teste de fluxômetro de efeito Hall | Máximo de segundos para fluxo de 50g |
Níveis de impureza | Análise por ICP ou LECO | Baixo teor de oxigénio, teor de humidade |
Os ensaios devem ser realizados periodicamente de acordo com as normas ASTM para garantir a consistência na qualidade da produção e no desempenho em aplicações para uso final.
FAQs
P. O que é o AlSi50 usado para?
A. AlSi50 é ideal para aplicações como componentes automotivos, peças aeroespaciais e substratos eletrônicos onde baixa massa, estabilidade de dimensão e alta fluidez são essenciais.
P. O AlSi50 requer tratamento térmico?
A. Pode-se fazer um tratamento térmico opcional, incluindo solubilizar e envelhecer para aumentar a resistência por partículas de precipitação de silício na microestrutura.
P. Quais métodos podem consolidar o pó AlSi50?
A. O pó AlSi50 pode ser consolidado até a densidade total usando metal injection molding, fundição, fabricação aditiva via SLM/EBM, extrusão e sinterização.
Q. O AlSi50 é facilmente soldável?
A. O AlSi50 tem soldabilidade relativamente pobre devido ao alto teor de silício. Material de preenchimento e técnicas especiais são necessários para soldar esta liga.
R. O pó de AlSi50 é seguro para manusear?
A. Como qualquer pó de metal fino, devem ser tomadas precauções de segurança padrão ao manusear o pó AlSi50 para minimizar os riscos de saúde e segurança.
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