Al 3004 粉末の概要
Al 3004 粉末 は、約1%のマンガンと0.25%のマグネシウムを含むアルミニウム合金粉末である。良好な耐食性、適度な強度、優れた加工性で知られています。
この汎用性の高い合金粉末は、航空宇宙、自動車、海洋、建築、一般エンジニアリングなど、さまざまな産業で幅広い用途がある。その特性は、複雑な加工や溶接作業に適しています。
Al 3004粉末の主な特性と用途には、以下のようなものがある：
Al 3004 粉末の特性と特性
| プロパティ | 詳細 |
|---|---|
| 構成 | アルミニウム（マンガン1%、マグネシウム0.25%含有 |
| 密度 | 2.73 g/cm3 |
| 融点 | 約630°C |
| カラー | シルバーグレー・メタリック |
| 粒子形状 | 球状、粒状 |
| 典型的なサイズ範囲 | 15-180ミクロン |
| 流動性 | 球形で優れている |
| 圧縮性 | グッド |
| 焼結性 | 素晴らしい |
Al 3004 粉末の用途と使用例
| アプリケーション | 詳細 |
|---|---|
| アディティブ・マニュファクチャリング | DMLS、SLM、EBM 3Dプリンティングプロセスで使用 |
| 金属射出成形 | バインダージェット、押出成形、射出成形 |
| 溶射 | ワイヤーアーク・スプレー、プラズマ・トランスファー・アーク溶接 |
| 溶接ワイヤ | GMAWおよびGTAW溶接電極フィラー |
| プラスチック溶射 | プラスチックへのフレーム溶射 |
| 顔料 | アルミニウム粉末顔料および塗料 |
Al 3004 粉末の仕様と規格
| スペック | 詳細 |
|---|---|
| ASTM規格 | アストレムB801、アストレムB964 |
| ISO規格 | ISO1338、ISO2233 |
| 欧州規格 | EN 10204 3.1、DIN 1725 |
| 粒子径 | -325メッシュ（45ミクロン以下） |
| 見かけ密度 | ~1.2 g/cm3 |
| タップ密度 | 最大2.5 g/cm3 |
| 流量 | 25～35秒/50g |
| 圧縮性 | 30-40% |
| ハウスナー比 | 1.25-1.4 |
Al 3004パウダーはどのように製造されるのか？
Al 3004合金粉末は、溶融アルミニウム合金を微粉末にするアトマイズ工程を経て製造される。
製造工程は以下の通りである：
- メルティング - アルミニウムのスクラップ、インゴット、ビレットを700℃前後の炉で溶かす。マグネシウムとマンガンを添加して3004の組成にする。
- ガス抜き - 溶融金属はアルゴンまたは窒素を使って脱気され、溶存水素ガスが除去される。これにより粉末の品質が向上する。
- 霧化 - 液体アルミニウムは特殊な噴霧装置に注がれ、高圧ガスまたはウォータージェットによって微細な液滴に分解される。
- パウダー・コレクション - アトマイズされた合金粉末は冷却され、アトマイズ装置下のチャンバーに集められる。粒度分級が行われる。
- ふるい分け - 粉末は、AM用に-325メッシュのような所望のメッシュ範囲になるようにふるいにかけられる。
- パッケージング - 完成したAl 3004パウダーは、ドラム缶やボトルに梱包され、顧客に出荷される。適切な乾燥保管が必要です。
主要Al 3004パウダーメーカー
Al 3004ガスアトマイズ粉末の世界的な大手サプライヤーには、以下のようなものがある：
- HPPM - フィンランド
- サンドビック・オスプレイ - 英国
- TLS Technik - ドイツ
- HCスタルク - ドイツ
- ポメトン社 - イタリア
- 福田金属箔粉 - 日本
グローバルな供給と供給能力
Al 3004 合金粉末は、短納期で世界中の在庫から幅広く入手可能です。ご要望に応じて、カスタム粒度分布や高純度グレードも提供可能です。アジアとヨーロッパは、この材料を供給する主要な製造拠点です。
Al 3004粉末の特性と性能
機械的特性
Al 3004は、中程度の強度と高い延性を持ち、焼鈍調質状態では優れた成形性を示します。主な機械的特性は以下の通り：
- 極限引張強さ - 190～240MPa
- 降伏強度 - 110～185 MPa
- 伸び - 8から20%
- 硬度 - 55～65 HB
強度を高めるために加工硬化させることもできる。溶体化処理や時効処理によって機械的性能を高めることもできる。
物理的性質
| プロパティ | 詳細 |
|---|---|
| 密度 | 2.73 g/cm3 |
| 融点 | 630°C |
| 電気伝導率 | 35% IACS |
| 熱伝導率 | 130 W/m-K |
| CTE | 23 x 10-6 K-1 |
| 弾性係数 | 70 GPa |
耐食性
Al 3004パウダーは、マンガンとマグネシウムを含むため、非常に優れた耐食性を持っています。多くの環境において、純アルミニウムよりも優れた保護性能を発揮します。
- 大気腐食に対する優れた耐性
- 海洋雰囲気に対する優れた耐性
- 化学環境に対する中程度の耐性
- 強アルカリに弱い
表面特性をさらに向上させるためにアルマイト処理を施すことができる。最適な性能を得るためには、適切な表面処理を行うことをお勧めします。
溶接性
Al 3004は、あらゆる市販方法で優れた溶接性を示す。フィラーワイヤとして広く使用されている。特別な技術は必要ない。最適な特性を得るために溶接後の熱処理が必要です。
Al 3004粉末の用途
アディティブ・マニュファクチャリング
Al 3004粉末の主な用途は、直接金属レーザー焼結（DMLS）や電子ビーム溶解（EBM）などの積層造形である。主な利点
- 良好な流動性と展延性により、均一な層を形成
- 焼結で99%以上の緻密化を達成
- 適度な強度があるため、より大きな非支持構造も可能
- 10μmまでの優れた表面仕上げが可能
- 引張強度を400MPaまで高める熱処理が可能。
Al 3004は、航空宇宙部品、自動車プロトタイプ、工具用インサート、船舶用ハードウェア、建築模型などの部品に最適です。
金属射出成形
Al 3004粉末は、小型で複雑なネットシェイプ部品を大量に成形する金属射出成形に適しています。
- 押出成形とバインダー噴射が可能
- 薄肉で優れた機械的特性を持つ高精度部品のMIMが可能
- ギア、ノズル、その他の高性能部品の射出成形に使用される。
溶射
火炎溶射、ワイヤー・アーク溶射、プラズマ・トランスファー・アーク溶接法では、コーティング用にAl 3004ワイヤーが広く使用されている。
- 適度な硬度で優れた耐食性を実現
- 非常に優れた接着強度を持つ緻密なコーティング
- 部品の補修、摺動磨耗、フレッティング、磨耗対策に使用。
溶接合金
Al 3004は、その優れた溶融特性と耐食性により、アルミニウム接合用フィラーワイヤおよび溶接電極として広く使用されています。
- GTAWおよびGMAWプロセスに使用
- ギャップを埋め、母材の違いを埋めることができる
- アルミ鋳造部品の補修溶接に最適
- 熱交換器、船舶部品、貯蔵タンクなどの溶接に使用。
顔料
Al 3004パウダーのシルバーメタリック色、明るさ、安全性は、塗料や顔料の用途に理想的です。
- 溶剤系および水性塗料に使用
- 優れた輝度とメタリック効果を提供
- 鉛や亜鉛に代わる環境に優しい顔料
- 自動車用塗料、道路標示塗料、工業用塗料によく使用される
Al 3004パウダーサプライヤーの選び方
信頼できるAl 3004粉末サプライヤーを選択することは、高品質の材料を得るために非常に重要です。以下は、考慮すべき主な要因です：
関連する経験
- Al 3004ガスアトマイズ粉末の長年の製造経験
- 品質管理とふるい分け技術の専門知識
- AM業界への供給実績
品質システム
- ISO 9001およびAS9100認証
- 原材料のトレーサビリティとロット・リコール・システム
- 統計的工程管理とサンプリング
- 洗練された社内粉体特性評価
技術力
- 粒度分布をカスタマイズし、狭い範囲を達成する能力
- 高純度グレードの製造能力 - 低酸素、低水分、低ガス
- 厳しい化学分析、ふるい分け一貫性、タップ密度
応答性
- すぐに入手可能な少量試用サンプル
- 迅速なカスタムオーダー
- カスタム・プロジェクトにおける緊密な技術協力
物流ネットワーク
- 製造拠点近くの倉庫
- 地域を超えたスピーディーなデリバリー
- 危険物輸送規制への適合
Al 3004パウダーの設置、操作、メンテナンス方法
Al 3004 粉末の適切な取り扱いと保管は、品質保持のために非常に重要である。推奨事項は以下の通り：
インストール
- 出荷用ドラム缶から貯蔵用ホッパーまたは装置のパウダーベッドにパウダーを慎重に移す。
- 静電気の蓄積を避けるため、搬送装置が接地されていることを確認してください。
- パウダーを均等に均す。
- 積み込み手順については、OEM装置のガイドラインに従ってください。
オペレーション
- アプリケーションの要件に従って、パウダーベッドの温度を一定に保つ。
- 酸化を避けるため、アルゴンのような適切な不活性ガスを使用する。
- 加工中および再利用中は、常に水分レベルを管理する。
- フィルターからのオーバーフロー粉を洗浄して再利用する。
メンテナンス
- 粉末は30℃以下の乾燥した不活性環境で保管する。
- 粒度分布を確実にするため、保管したパウダーは定期的にふるい直す。
- パウダーのパッケージは、劣化のため2年後に廃棄する。
- 汚染を避ける - ステンレス製の容器および取扱器具を使用する。
安全性
- 粉末を取り扱う際は、手袋、保護メガネ、防塵マスクを着用すること。
- すべての機器を接地し、静電気放電に対する対策を講じること。
- 可燃性金属粉の保管および輸送については、SDS および地域の規則に従ってください。
Al 3004と代替品との選択
対 5xxx シリーズ合金
5083のような5xxx合金は、マグネシウム含有 量が多く、強度は高いが溶接性は低い。Al 3004は耐食性に優れ、海洋用途に適している。
対 6xxx シリーズ合金
6xxx合金はマグネシウムとともにシリコンを含むため、熱処理が可能で強度が高いが、曲げ加工性は劣る。Al 3004は加工と溶接が容易である。
対 2xxx シリーズ合金
銅を含む2xxx合金は最も強度が高いが、耐食性は最も低い。Al 3004は適度な強度と優れた耐食性のバランスが良い。
対純アルミニウム
1050のような純アルミニウムのグレードは柔らかく、非常に延性があるが、Al 3004よりも強度が低く、耐食性も劣る。
対スチール
Al 3004は鋼よりもはるかに軽量である。また、低温に強いが、鋼鉄よりも硬度と耐摩耗性が低い。
よくあるご質問
Q: Al 3004粉末はDMLSやSLM印刷に適合しますか？
A: はい、Al 3004はDMLSおよびSLM積層造形用の優れた合金粉末で、流動性が良く、高密度化が可能です。粒子径はプリンターの要件に応じてカスタマイズできます。
Q: Al 3004粉末の一般的な価格帯は？
A: Al 3004 粉末の価格は、数量と粒度によって異なりますが、1kg あたり $15-30 です。高純度グレードや特注品はもっと高くなります。アジアのメーカーは競争力のある価格を提供しています。
Q: 溶射に最適な粒子径は？
A: ワイヤーアーク・スプレーには、45～106ミクロンの粗いパウダーが適しています。フレームスプレーには45ミクロン以下の微粉末が適しています。
Q: Al 3004 粉末は熱処理できますか？
A: はい、Al 3004は溶体化熱処理と人工時効処理により、引張強さなどの機械的特性を大幅に向上させることができます。熱処理後、T4やT6などの温度指定が適用されます。
Q: Al 3004は溶接できますか？
A: Al 3004は、あらゆる溶接方法で優れた溶接性を発揮します。強度が重要でない場合、2xxxおよび7xxx系アルミニウム合金のGTAWおよびGMAW溶接用フィラーワイヤとして一般的に使用されます。
Q: Al 3004の一般的な用途は何ですか？
A: 主な用途には、積層造形、小型複雑部品の金属射出成形、溶接ワイヤ、溶射皮膜、アルミニウム顔料、耐食性の船舶・自動車部品などがある。
Q: Al 3003とAl 3004合金の違いは何ですか？
A: Al 3003は0.05%の銅を含み、3004は0.25%のマグネシウムを含んでいます。3003は若干強度が高く、3004は耐食性に優れています。どちらも加工性に優れています。
Q: Al 3004 粉末は特別な保管が必要ですか？
A: Al 3004 粉末は密閉容器に入れ、30℃以下の涼しく乾燥した環境で保管する。長期保管中は湿気や酸素の混入に注意してください。時々ふるい直してください。
Q: Al 3004パウダーは再利用できますか？
A: はい、未使用のパウダーは、再利用の前にフィルターを通して回収し、ふるいにかけて大きな粒子を取り除くことができます。しかし、品質や性能に影響を及ぼす汚染の問題を避けるため、再利用は制限されるべきです。
