Aluminiumlegierungspulver bezieht sich auf pulvermetallurgische Formen von Aluminium, die mit Elementen wie Silizium, Magnesium, Zink, Kupfer, Mangan und Nickel legiert wurden, um Materialien mit verbesserten mechanischen und physikalischen Eigenschaften zu schaffen. Durch das Pressen und Sintern von Aluminiumlegierungspulvern können Ingenieure Hochleistungskomponenten für anspruchsvolle Anwendungen herstellen.
Arten von Aluminiumlegierungspulver
Im Handel sind verschiedene Aluminiumpulverlegierungen erhältlich, die unterschiedliche Grundmetalle und Legierungsstrategien verwenden:
| Legierung Typ | Wichtige Legierungselemente | Merkmale |
|---|---|---|
| Aluminium-Silizium-Legierung | Si: 5-20% | Ausgezeichnete Fließfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit |
| Al-Si-Mg | Si, Mg: 0,5-1,5% | Hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht |
| Al-Mg-Si | Mg: 1-10% + Si | Gute Duktilität, Umformbarkeit und Bearbeitbarkeit |
| Al-Zn-Mg-Cu (7xxx) | Zn, Mg, Cu bis zu 9% | Aluminium PM-Legierungen mit höchster Festigkeit |
| Al-Ni-Co-Cd | Ni, Co, Cd | Hoher Elastizitätsmodul |
| Al-Fe-V-Si | Fe, V | Wärmebehandelbar - Aushärtung |
Durch eine ausgewogene Zusammensetzung lassen sich mit pulvermetallurgischen Aluminiumlegierungen Kombinationen aus Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Schweißbarkeit, Verarbeitbarkeit und Kosteneffizienz erzielen.
Eigenschaften und Merkmale
Wichtige Eigenschaften von Aluminiumlegierungspulver variieren je nach genauer Zusammensetzung, bieten aber im Allgemeinen:
| Eigentum | Merkmale |
|---|---|
| Dichte | Niedrig - 2,55 bis 2,85 g/cm3 |
| Schmelzpunkt | 560 bis 660°C je nach Legierung |
| Stärke | 150 bis 310 MPa Zugfestigkeit |
| Elastizitätsmodul | 65 bis 80 GPa |
| Wärmeleitfähigkeit | 100 bis 180 W/mK , hoch für Metalle |
| Elektrische Leitfähigkeit | 20 bis 38 MS/m |
| Verarbeitbarkeit | Gute Duktilität und Umformbarkeit im geglühten Zustand |
| Korrosionsbeständigkeit | Ausgezeichnet durch selbstpassivierende Oxidschicht |
| Wiederverwertbarkeit | Vollständig wiederverwendbarer Schrottwert |
Durch die Beimischung härterer Partikel und durch Glühverfahren können die Ingenieure die Materialeigenschaften auf die gewünschten Anwendungen abstimmen.
Anwendungen und Einsatzmöglichkeiten
Aluminiumlegierungspulver eignen sich für eine Vielzahl von industriellen Anwendungen:
| Industrie | Gemeinsame Anwendungen |
|---|---|
| Automobilindustrie | Kolben, Getriebe- und Motorenteile |
| Luft- und Raumfahrt | Strukturelle und satellitengestützte Komponenten |
| Industriell | Zahnräder, Werkzeugvorrichtungen, Wellen |
| Militär | Ballistik, Kampfmittelausrüstung |
| 3D-gedruckte Prototypen und Produkte | |
| Sportgeräte | Golfschläger, Baseballschläger, Lacrosse-Schläger |
Aluminiumpulverlegierungen ermöglichen dank ihrer Festigkeit, Verarbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit leichte und leistungsstarke Metallteile.
Spezifikationen und Qualitäten
Internationale Normen klassifizieren Aluminiumlegierungspulver nach ihrer Qualität:
| Attribut | Details zur Messung |
|---|---|
| Bezeichnung der Legierung | 4-stelliges System zur Bezeichnung der Zusammensetzung (z. B. 6061) |
| Temperament | Bezeichnet den Grad der Kaltverformung und des Glühens (F, T4, T6 usw.) |
| Größe | Maschenweitenverteilungen (z. B. -100/+325 Maschen) |
| Form | Kugelförmig, knotig, Flocken, zerstäubte Formen |
| Scheinbare Dichte | Gemessen in g/cm3 auf der Grundlage der Packungseffizienz |
| Durchflussmenge | Zeit für den Durchfluss von 50 g durch den Trichter der Hall-Apparatur |
| Oxidgehalt | Prozentuale Sauerstoffverunreinigung durch Exposition |
Pulverchargen müssen zertifizierte chemische Tests und Toleranzen für physikalische Eigenschaften erfüllen, um die Leistungsfähigkeit zu gewährleisten.
Lieferanten und Preisgestaltung
| Aluminium-Legierungspulver Anbieter | Preis pro kg |
|---|---|
| TLS Technik GmbH | $12-25 |
| Avomet Erweiterte Materialien | $15-40 |
| Sandvik Fischadler | $20-50 |
| Aluminium-Pulver Gesellschaft mbH | $25-60 |
| Valimet Inc. | $18-55 |
Die Preise variieren je nach Legierungswahl, Partikelform, Losgröße und Reinheitsgrad. Holen Sie sich wettbewerbsfähige Angebote auf der Grundlage Ihrer Qualitätsanforderungen und Einsatzmengen.
Pro und Kontra
| Vorteile | Benachteiligungen |
|---|---|
| Leichte Stärke | Geringere Scherfestigkeit als Stahl |
| Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit | Empfindlich gegen Hochtemperaturoxidation |
| Gute thermische/elektrische Leitfähigkeit | Muss auf Wasserstoffversprödung kontrolliert werden |
| Hoher Schrottwert, Wiederverwertbarkeit | Erfordert bei einigen Anwendungen eine Oberflächenbehandlung |
| Kostengünstig, verfügbar | Komplexer mehrstufiger Verarbeitbarkeitsprozess |
Im Rahmen der konstruktiven Möglichkeiten bietet Aluminiumlegierungspulver eine nützliche Vielseitigkeit für alle Fertigungsindustrien.
Vergleich zwischen zerstäubtem und gesintertem Aluminiumpulver
| Eigentum | Zerstäubt | Sintergeschmiedet |
|---|---|---|
| Partikelform | Unregelmäßig abgeflacht | Abgerundet verdichtet |
| Typische Größe | Unter 325 Maschen | Größere 1mm-Aggregate |
| Produktionsverfahren | Gas- oder Wasserzerstäubung | Verdichtung + Sinterung |
| Gemeinsame Anwendungen | MIM-Rohstoff | Automobilteile |
| Kosten | Unter | Höhere Kosten pro Teil |
FAQs
Wozu wird Aluminiumlegierungspulver verwendet?
Die häufigsten Anwendungen sind Automobilteile wie Kolben, Zahnräder, Strukturbauteile für die Luft- und Raumfahrt, Ausgangsmaterial für die additive Fertigung und Formen oder Werkzeuge für Konsumgüter.
Was ist der Unterschied zwischen Aluminiumpulver und Aluminiumlegierungspulver?
Aluminiumpulver besteht aus reinem elementarem Aluminium, während bei Legierungspulvern andere Metalle wie Silizium, Magnesium, Kupfer usw. hinzugefügt werden, um Eigenschaften wie Festigkeit und Verarbeitbarkeit zu verbessern.
Ist Aluminiumpulver gefährlich?
Reines Aluminiumpulver sollte wegen seiner Entflammbarkeit mit Vorsicht behandelt werden. Einige Legierungen mit Magnesium oder Titan können empfindlich auf Feuchtigkeit reagieren und Wasserstoffgas erzeugen. Bei der Arbeit mit Metallpulvern sind stets Sicherheitsvorkehrungen zu treffen.
Was ist die stärkste Aluminiumlegierung?
Legierungen der Serie 7xxx wie 7068 und 7075, die Zink, Magnesium und Kupfer enthalten, weisen die höchste Festigkeit unter den Aluminiumlegierungen auf und lassen sich dennoch gut verarbeiten.
Kann man mit Aluminiumpulver 3D drucken?
Ja, Aluminiumlegierungspulver kann in spezialisierten 3D-Druckern wie DMLS-Systemen zusammen mit strengen Parameterkontrollen verwendet werden, um komplexe Metallkomponenten erfolgreich durch additive Fertigung herzustellen.
