AlSiCu Pó (AlSi10)

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O AlSi10 é um pó de liga de alumínio que contém 10% de silício e o restante de alumínio. Ele oferece uma excelente combinação de força, baixa densidade, propriedades térmicas, resistência à corrosão e soldabilidade. Composição do pó AlSi10 A composição típica do pó da liga AlSi10 é a seguinte Composição do elemento Alumínio (Al) Equilíbrio Silício (Si) 9-11% O alumínio forma a matriz, proporcionando baixa densidade, ductilidade e...

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O AlSi10 é um pó de liga de alumínio que contém 10% de silício e o restante alumínio. Ele oferece uma excelente combinação de resistência, baixa densidade, propriedades térmicas, resistência à corrosão e soldabilidade.

A composição do pó de Alumínio e Silício (AlSi10)

A composição típica do pó de liga de AlSi10 é:

Elemento Composição
Alumínio (Al) Equilíbrio
Silício (Si) 9-11%
  • O alumínio forma a matriz que proporciona baixa densidade, ductilidade e resistência à corrosão.
  • O silicone fornece reforço de solução sólida e melhora a capacidade de fundição.

O controlo rigoroso da ração entre alumínio e silício é fundamental para alcançar a melhor resistência e propriedades físicas. Outros elementos menores de liga como magnésio, ferro, cobre e zinco também poderão estar presentes em alguns tipos.

AlSi10

Propriedades do Pó de AlSi10

O pó AlSi10 possui uma combinação excelente de propriedades que o tornam adequado para várias aplicações desafiadoras:

Propriedade Valor
Densidade 2,7 g/cm³
Ponto de Fusão ~600aC
Condutividade térmica 150-180 W/m-K
Condutividade Elétrica 35-40% IACS
Coeficiente de expansão térmica 21-23 x 10<sup>-6</sup>?/¡«C
Módulo de elasticidade 80-85 GPa
Resistência à Tração 240 a 300 MPa
alongamento 1-5%
Dureza 80-90 Brinell
Resistência à corrosão Excelente
  • Baixa Densidade?- Até 65% mais leve que as ligas de cobre e o aço.
  • Alta condutividade térmica?- Permite rápida dissipação de calor em componentes eletrônicos.
  • Alta relação resistência-peso?- Resistência comparável a ligas de titânio com densidade menor.
  • Excelente soldabilidade e moldabilidade?- Alta fluidez quando derretido permitindo fácil fundição e soldagem.
  • Resistente à corrosão e oxidação?- Camada de óxido protetiva previne corrosão em muitos ambientes.

Este perfil excepcional de propriedade faz o AlSi10 adequado para aplicações estruturais leves nas áreas de aviação, espacial, automotiva e outros setores.

Aplicações do Pó AlSi10

O pó de AlSi10 é ideal ​​devido ao seu baixo peso, resistência e propriedades térmicas para:

APLICATIVOS Benefícios
Componentes Aeroespaciais Baixa densidade combinada a alta resistência.
Peças automotivas Redução de peso sem comprometer o desempenho mecânico.
Caixas eletrônicas Gerenciamento térmico para dissipação de calor combinado com baixo peso.
Implantes Médicos Biocompatível, atóxico, resistente à corrosão.
Gerenciamento térmico Alta condutividade térmica para dissipar calor.
  • Usados extensivamente em componentes de aviões e foguetes, como montagens de motor para reduzir peso.
  • A indústria automotiva usa AlSi10 para pistões, carcaças de transmissão, peças de suspensão para melhorar a economia de combustível por meio do aligeiramento.
  • Encapsulamentos eletrônicos e dissipadores de calor utilizam alta condutividade térmica para resfriamento eficiente.
  • Recompensa pela excelente relação resistência-peso com menor densidade em comparação com ligas de titânio.
  • Fornece excelente biocompatibilidade, resistência à corrosão para implantes médicos como dispositivos ortopédicos.

O AlSi10 proporciona máxima performance para aplicações exigentes, onde baixa massa e alta resistência são cruciais.

Especificações do Pó AlSi10

Pó de AlSi10 está disponível em vários tamanhos de frações, formas e níveis de pureza:

Parâmetro Opções
Tamanho das partículas 5-150 mícrons
Formas das Partículas Esférico, irregular
Densidade Aparente Até 2,7 g/cm³
Caudal Até 25 s/50g
Pureza Até 99,7%
Variantes de liga AlSi12, AlSi5
  • Partículas menores promovem melhor sinterização, enquanto tamanhos maiores fornecem maior escoabilidade.
  • Morfologia esférica melhora o fluxo e a densidade de empacotamento. Partículas irregulares oferecem custo-benefício.
  • A maior densidade aparente aumenta a carga efetiva na fabricação de compósitos.
  • Taxas de fluxo mais altas aumentam a facilidade de manuseio e processamento de pó.
  • Alto grau de pureza reduz problemas de contaminação durante o processamento e melhora as propriedades finais.
  • Faixa de níveis de silício entre 5-12% disponível para equilibrar fluidez e resistência.

Os atributos do pó são personalizados com base nos requisitos de aplicação e métodos de processamento específicos.

Métodos de Consolidação para Pó AlSi10

O pó AlSi10 pode ser transformado em componentes de densidade total usando técnicas como:

Método Benefícios
Manufatura aditiva Excelente liberdade geométrica para formas complexas.
Modelagem por Injeção de Metais Alta precisão na capacidade do formato da rede.
Prensagem e Sinterização Econômico para geometrias mais simples de alto volume.
Extrusão Produção contínua de barras e tubos.
**Pressão isostática** Atinge-se a densidade total e propriedades são melhoradas.
  • Métodos de fabricação aditiva por fusão de pó como fusão seletiva a laser são populares para protótipos ou produção em pequena escala.
  • Moldagem por injeção de metal oferece tolerâncias mais precisas e excelente acabamento superficial.
  • A prensagem seguida da sinterização em fase líquida é comumente usada, mas o processamento secundário, como a extrusão, é necessário.
  • A extrusão aproveita a excelente fundição para produzir varetas, tubos e perfis.
  • Compressão isostática a frio e quente reduz porosidade e aumenta densidade.

A técnica de consolidação influencia na microestrutura, propriedades finais, capacidades geométricas e produtividade.

Tratamento térmico de peças de AlSi10

Tratamento térmico de solução e envelhecimento artificial são usados para definir a resistência de componentes de AlSi10:

Tratamento Térmico Detalhes Objetivo
Solucionando 530-550¡«C, apagamento Dissolver fases solúveis
Envelhecimento artificial 150-180 °C, 5-10 h Endurecimento por precipitação
Recozimento 350 ºC, resfriamento lento Restaura a ductilidade
  • O tratamento térmico de solução dissolve elementos de liga como silício na matriz de alumínio seguido por resfriamento rápido ou têmpera.
  • Tratamentos de envelhecimento subsequentes causam precipitação fina , resultando em endurecimento considerável
  • O recozimento ajuda a recuperar a ductilidade após um extenso trabalho anterior a frio.

Controle cuidadoso do tempo e da temperatura da solução e do envelhecimento permite a personalização das propriedades mecânicas conforme os requisitos específicos.

Comparação Pó de AlSi10 com Alternativas

Veja aqui como a AlSi10 se compara a outros pós de liga de alumínio:

Liga AlSi10 AlSi12 Al6061 Al7075
Força Alto Maior Médio Muito alto
Soldabilidade Excelente Pobre Bom Pobre
Resistência à corrosão Excelente Excelente Excelente Bom
Condutividade térmica Alto Médio Médio Baixo
Densidade Baixo Baixo Baixo Baixo
Custo Baixo Alto Médio Alto
  • O AlSi12 possui a maior resistência, mas menor soldabilidade e condutividade térmica.
  • A 6061 é uma liga de uso geral popular, com média resistência e boa resistência à corrosão.
  • O 7075 destaca-se em resistência altíssima, mas possui pouca soldabilidade e somente resistência moderada à corrosão.
  • AlSi10 fornece as melhores propriedades gerais com benefícios adicionais de custo.

Para a maioria das aplicações, AlSi10 oferece o equilíbrio ideal de desempenho, soldabilidade e custo.

Fabricantes de Pó AlSi10

Como uma liga amplamente utilizada, o pó AlSi10 é produzido pelos maiores fornecedores globais:

Fabricante País
Corporação Hoeganaes Estados Unidos
Sandvik Osprey Reino Unido
CNPC Powder China
Rio Tinto Metal Powders Canadá
Toyal América Estados Unidos
Grânulos ECKA Alemanha

Fabricantes respeitáveis têm controle de qualidade rigoroso e estão em conformidade com as especificações de organizações internacionais de padrões. Eles também personalizam as características do pó com base nos requisitos de aplicação.

Preço do Pó AlSi10

Como um pó de liga de alto desempenho, o AlSi10 comanda um prêmio sobre pós de alumínio tradicionais. A precificação indicativa é:

Tipo Em Pó Tamanho das partículas Preço ($/kg)
Para ser prensado Menos de 150 Ã'm $12-18
Para sinterização 45-150 Ã~m $15-22
Para o AM 15-45 úm $22-35
Alta Pureza Até 10 Ã×m $30-50
  • Frações mais finas para AM e sinterização custam mais que as classes de prensagem mais grossas.
  • Quantidades menores de 100 kg atraem preços maiores.
  • As altas purezas com menor teor de oxigênio e nitrogênio são mais de 50% mais caras.
  • Reduzir o teor de silício para uma AlSi5 diminui o custo em cerca de 15%.

Descontos por volume, contratos de prazo mais longo e especificações de partículas mais simples podem ajudar a reduzir custos.

Considerações de Saúde e Segurança para o Pó de AlSi10

Como qualquer pó metálico, o pó AlSi10 requer manuseio seguro:

Perigo Precauções EPI
Contato pele a pele Evite contato direto. Enxágue se exposto. Luvas, óculos de proteção
Inalação Evite inalar poeira. Garanta ventilação. Respirador
Ingestão Evite levar a mão à boca. Lave as mãos.
Fogo Use sand. Não use água. Equipamento de proteção
  • Use luvas, óculos de proteção, máscara ao manusear o pó.
  • Evite o contato com a pele. Lave após a exposição.
  • Armazene em local fresco, seco e longe de faíscas ou chamas.
  • Assegure-se de ventilação apropriada e coleta de poeira.
  • Consulte as FISPQ e os regulamentos locais para orientações completas.

Com a utilização de luvas, óculos e máscara apropriados, o pó AlSi10 pode ser manuseado com segurança durante armazenamento, processamento e operação.

Análise e Ensaio do Pó de AlSi10

Para garantir que os requisitos de qualidade sejam atendidos, o pó de AlSi10 deve ser testado para:

Parâmetro Método Especificação
Composição química OES, XRF, química úmida Conformidade ao conteúdo de Al, Si, Mg
Distribuição de Tamanho de Partícula Difração a laser, peneiração D10, D50, D90 dentro de intervalo
Morfologia do pó imagens SEM Formato esférico e fluidez
Densidade Aparente Teste de Fluxo de Vazão de corredor Densidade mínima especificada
Caudal Teste do medidor de fluxo do Hall Máximo de segundos de fluxo
Níveis de impurezas Análise ICP ou LECO Baixa oxigenação, teor de umidade

Testes de rotina de acordo com as normas ASTM garantem consistência e alta qualidade em pós adequados para aplicações críticas.

Perguntas frequentes

P. Para que é usada liga de AlSi10?

A. AlSi10 é amplamente utilizada em aplicações aeroespaciais, automotivas e eletrônicas, onde baixo peso e alta resistência são cruciais, como suportes de motor, pistões, carcaças, dissipadores de calor.

P. O AlSi10 requer tratamento térmico?

A. Sim, o tratamento térmico de solução seguido de envelhecimento pode aumentar significativamente a resistência à tração ao precipitar elementos de liga como o silício.

P. Quais métodos podem consolidar o pó de AlSi10?

A. O pó AlSi10 pode ser consolidado para densidade total usando fabricação aditiva, moldagem por injeção de metal, extrusão e forjamento de compactos de pó.

P. O AlSi10 pode ser soldado?

A. Sim, AlSi10 tem uma excelente soldabilidade devido à adição de liga de silício, que melhora a fluidez no estado fundido. Isso permite a fácil soldagem por fusão.

**P. O pó AlSi10 é seguro para manusear?**

A. Como qualquer pó metálico fino, as precauções padrão de segurança devem ser tomadas durante o armazenamento, manuseio e processamento do AlSi10 em pó para minimizar os riscos à saúde e segurança.

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