개요
Al 7075는 아연을 주요 합금 원소로 함유한 알루미늄 합금입니다. 항공기 구조물, 기어 및 샤프트, 패스너, 미사일 부품, 해양 피팅 및 구조물 등 높은 중량 대비 강도를 필요로 하는 분야에 널리 사용됩니다.
Al 7075 분말 은 가스 분무 공정을 통해 생산됩니다. 이 공정에서 용융된 Al 7075 합금은 고속 불활성 가스에 의해 미세한 방울로 분해됩니다. 이 방울은 빠르게 구형 분말로 응고됩니다. Al 7075 분말은 분말 야금, 금속 사출 성형 및 적층 제조에 광범위하게 응용됩니다.
Al 7075 분말의 몇 가지 주요 특성:
- 높은 강도와 경도
- 경량
- 우수한 내식성
- 뛰어난 작업성
- 높은 열 전도성
- 비자기
Al 7075 분말은 10미크론에서 150미크론까지 다양한 크기 범위로 제공됩니다. 분말 크기 분포와 형태는 최종 부품의 콤팩트성, 소결성 및 성능에 영향을 미칩니다. 좁은 크기 범위를 가진 구형 분말은 최적의 특성을 제공합니다.
Al 7075 분말의 종류
가스 분무형 Al 7075 분말
가스 분무형 Al 7075 분말은 구형 형태와 매끄러운 표면을 가지고 있습니다. 유동성이 우수하고 고밀도로 압축할 수 있습니다. 가스 분무로 입자 크기 분포를 제어할 수 있습니다. 원하는 분획을 체질하여 특정 용도에 적합한 분말 분획을 얻을 수 있습니다.
일반적인 크기 범위입니다: 10 - 150 미크론
일반적인 크기 분수:
- -150 +100 미크론
- -100 +75 미크론
- -75 +45 미크론
- -45 +10 미크론
애플리케이션: 금속 사출 성형, 적층 제조, 분말 야금학
물 분무형 알 7075 분말
물 분무 Al 7075 분말은 위성 구조를 가진 불규칙한 형태를 가지고 있습니다. 기체 분무 분말에 비해 입자 크기 분포가 더 넓습니다. 불규칙한 구조로 인해 유동성이 낮습니다. 그러나 탭 밀도가 높아 프레스 및 소결 적용에 적합합니다.
일반적인 크기 범위입니다: 10 - 150 미크론
애플리케이션: 프레스 및 소결 분말 야금
합금 알 7075 분말
합금 Al 7075 분말에는 최종 부품의 기계적 특성을 향상시키는 스칸듐과 같은 원소가 첨가되어 있습니다. 스칸듐은 강도와 경도를 크게 증가시킵니다.
애플리케이션: 고성능 적층 제조, 고강도 P/M 부품
나노 결정질 Al 7075 분말
나노 결정질 Al 7075 분말은 입자 크기가 일반적으로 100nm 미만으로 매우 미세합니다. 불활성 가스 분무 중 공정 제어를 통해 나노 결정 구조를 달성할 수 있습니다. 미세한 입자는 홀-페치 관계를 통해 기계적 특성을 향상시킵니다.
일반적인 크기 범위입니다: 10 - 45 미크론
애플리케이션: 적층 제조, 소결
Al 7075 분말의 특성
입자 크기 분포
- 좁은 분포로 파우더 흐름 및 컴팩트성 향상
- 넓은 분포는 프레스 앤 소결 방식에 적합
- 가스 분무로 좁은 분포 제공
- 물 분무로 넓은 분포 제공
- 체질은 분말을 원하는 분획으로 분류합니다.
형태학
- 가스 분무로 인한 구형 형태가 흐름과 패킹을 개선합니다.
- 물 분무로 인한 불규칙한 형태는 유량을 감소시킵니다.
파우더 흐름
- MIM 및 AM에서 균일한 다이 충진에 필요한 유동성 분말
- 하우즈너 비율은 유동성을 나타냅니다.
- 낮은 하우스너 비율 = 더 나은 흐름
- 가스 분무 분말이 더 나은 흐름
겉보기 밀도
- 압축성을 나타내는 분말 덩어리의 밀도
- 더 높은 겉보기 밀도로 컴팩트성 향상
- 분무 가스 = 2.7-3.1g/cc
- 분무된 물 = 2.8-3.2g/cc
탭 밀도
- 두드림/진동 시 포장 밀도
- 프레스 앤 소결 방식에 적합한 높은 탭 밀도
- 분무 가스 = 3.2-3.6g/cc
- 분무된 물 = 3.5-3.8g/cc
Al 7075 분말의 적용 및 용도
금속 사출 성형(MIM)
MIM은 플라스틱 사출 성형 방식과 분말 야금을 결합한 기술입니다. 금속 분말과 바인더의 공급 원료가 사출 성형된 후 소결됩니다. Al 7075 MIM이 제공합니다:
- 복잡한 형상의 고강도 부품
- 그물 모양에 가까운 기능
- 확장 가능한 자동화된 생산
- 낮은 가공 요구 사항
- 얇은 벽과 숨겨진 보이드가 있는 구성 요소
일반적인 크기 분수: -45 +10 μm
애플리케이션: 항공우주 부품, 자동차 부품, 소비자 제품
적층 제조
Al 7075 분말은 선택적 레이저 용융, 전자빔 용융 및 바인더 분사 적층 제조를 사용하여 가공됩니다. 장점은 다음과 같습니다:
- 맞춤형의 복잡한 형상 구현 가능
- 최적화된 설계로 무게 감소
- 인쇄된 통합 부품으로 어셈블리 제거
- 리드 타임 및 툴링 비용 절감
일반적인 크기 분수: 15-45 μm
애플리케이션: 항공 우주 브래킷, 스티프너, 커넥터, 자동차, 산업용
분말 야금
Al 7075 분말은 일반 소결 및 마이크로파 소결을 사용하여 압축 및 소결됩니다. 단조 합금에 비해 장점이 있습니다:
- 파우더 형식의 등방성 특성
- 잉곳 야금에서 섞이지 않는 원소를 합금하는 능력
- 그물 모양에 가까운 제작
일반적인 크기 분수: -150 +45 μm
애플리케이션: P/M 커넥팅 로드, 기어, 해양 부품
용사 코팅
Al 7075 분말은 화염 스프레이, 플라즈마 스프레이, HVOF, 콜드 스프레이 등을 사용하여 증착됩니다. 이점:
- 마모 및 부식 방지
- 마모된 부품의 치수 복원
- 단열 및 단열 장벽
일반적인 크기 분수: -45 +15 μm
애플리케이션: 금형, 터빈 블레이드, 베어링, 샤프트의 수리 및 개보수
알루미늄 매트릭스 복합재
세라믹 미립자로 강화된 Al 7075는 매우 높은 강도와 강성을 가진 복합재를 생산합니다. 제조 방법은 분말 야금, 교반 주조, 스퀴즈 주조 등입니다.
일반적인 크기 분수: -150 +45 μm
애플리케이션: 항공우주 및 방위 부품, 자동차 부품, 스포츠 용품
폭발성 용접
Al 7075와 다른 금속은 그 사이에 얇은 Al 7075 분말 시트를 사용하여 폭발성 결합으로 결합됩니다. 클래딩은 내식성을 향상시킵니다.
일반적인 크기 분수: -325 메시
애플리케이션: Al-steel, Al-Cu, Al-Ti 등의 바이메탈 시트.
Al 7075 분말의 사양 및 표준
크기 범위: 10μm ~ 150μm
형태학: 구형, 입상, 불규칙한 모양
겉보기 밀도: 2.7-3.2g/cc
탭 밀도: 3.2-3.8g/cc
하우스너 비율: 1.1-1.3
유량: 25-35 초/50g
구성:
| 요소 | Zn | Mg | Cu | Fe | Si | Mn | Cr | Ti | Al |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 무게 % | 5.1-6.1 | 2.1-2.9 | 1.2-2.0 | 최대 0.5 | 최대 0.4 | 최대 0.3 | 최대 0.28 | 최대 0.2 | 잔액 |
표준:
- ASTM B213: 알루미늄 분말 및 분말 야금 제품에 대한 표준
- ASTM E740: 금속 분말 및 분말 야금 컴팩트의 입자상 물질 특성화를 위한 표준 가이드
- MPIF 표준 46: 자유 유동 금속 분말의 겉보기 밀도 측정
- AMS 4200: 알루미늄 합금 분말
- MIL-DTL-5637: 금속 사출 성형 공정에 사용되는 알루미늄 합금 분말에 대한 일반 사양
Al 7075 분말 부품의 설계 고려 사항
벽 두께: 최소 0.4mm, 최대 5mm
표면 마감: 소결 상태 = 0.8-3.0 μm Ra; 가공 상태 = 0.1-0.5 μm Ra
치수 허용 오차: 공칭 치수 ±0.5%
최소 기능 크기:
- 구멍: 직경 ≥ 1mm, 깊이 ≥ 2mm
- 슬롯: 폭 1mm
- 핀: 직경 1mm
초안 각도: ≥ 수직 벽에 3° 이상의 초안
필렛 반경: 내부 모서리 ≥ 0.5mm
Al 7075 분말의 공급업체 및 가격
다음은 Al 7075 분말의 주요 글로벌 공급업체입니다:
| 공급업체 | 위치 | 크기 범위 | 가격 범위 |
|---|---|---|---|
| 호가나스 | 스웨덴 | 10-150 μm | $50-70/kg |
| GKN | UK | 15-63 μm | $45-65/kg |
| 샌드빅 | 스웨덴 | 10-150 μm | $55-75/kg |
| LPW 기술 | UK | 10-45 μm | $60-80/kg |
| 고급 파우더 | 캐나다 | 10-45 μm | $55-70/kg |
가격은 다음에 따라 다릅니다:
- 순도 수준
- 파우더 크기 범위 및 분포
- 형태(기체 대 물 분무)
- 구매 수량
- 기계적/열처리와 같은 추가 처리
Al 7075 분말 부품의 설치, 작동 및 유지보수
설치
- 접촉 표면을 깨끗이 청소하여 먼지, 그리스, 산화물을 제거합니다.
- 갤링이 우려되는 경우 스레드와 인터페이스에 고착 방지 컴파운드를 바르세요.
- 적합한 패스너 사용 - 과도하게 조이지 않도록 주의하세요.
- 구성 요소 간 적합성 보장 - 간격 최소화
운영
- 설계 범위 내에서 분말 야금 부품을 작동하여 고장을 방지합니다.
- 권장 절차에 따라 서비스 중 최대 스트레스를 제한하세요.
- 온도, 화학 물질과 같은 열악한 환경의 영향을 고려합니다(존재하는 경우).
- 마모, 균열, 부식 등의 징후가 있는지 주기적으로 검사합니다.
유지 관리
- OEM 지침에 따라 움직이는 어셈블리를 윤활합니다.
- 필요한 경우 패스너 점검 및 조임
- 오염 또는 부식 원인 파악 및 완화
- 재조립 전에 손상된 부품을 수리 또는 교체
- 공차 및 간격을 유지하기 위해 필요에 따라 표면을 다시 마감합니다.
Al 7075 분말 공급업체 선택
Al 7075 분말 공급업체를 선택할 때 고려해야 할 주요 요소는 다음과 같습니다:
- 기술 전문성: Al 7075 작업 경험, 처리 방법 및 파라미터 최적화에 대한 지식 보유
- 품질 시스템: ISO 9001 인증, 엄격한 공정 관리, ASTM 표준에 따른 품질 테스트
- 일관성: 엄격한 사양의 분말을 연속 배치로 생산할 수 있는 입증된 능력
- R&D 역량: 새로운 파우더 품종, 크기, 새로운 응용 분야 개발에 투자합니다.
- 고객 서비스: 신속한 애플리케이션 엔지니어링 및 기술 지원 팀
- 사용자 지정: 고객의 요구 사항에 맞게 파우더 특성 및 크기 범위를 조정할 수 있는 기능
- 가치 추가: 통행료 처리, 프로토타이핑, 테스트 및 특성화 등의 서비스
- 물류: 품질을 유지하면서 분말을 배송 및 보관할 수 있는 능력
- 가격: 원하는 등급과 수량에 맞는 품질과 경쟁력 있는 가격의 균형
- 평판 및 참조: 고객 경험에 기반한 긍정적인 평판
가스 분무형과 물 분무형 Al 7075 분말 비교
| 매개변수 | 원자화된 가스 | 물 분무 |
|---|---|---|
| 형태학 | 구형의 매끄러운 표면 | 위성이 있는 불규칙한 모양 |
| 입자 크기 분포 | 더 좁은 분포 | 더 넓은 분포 |
| 유동성 | 우수 | 보통 |
| 겉보기 밀도 | 2.7 - 3.1g/cc | 2.8 - 3.2g/cc |
| 탭 밀도 | 3.2 - 3.6g/cc | 3.5 - 3.8g/cc |
| 컴팩트함 | 형태학적으로 매우 우수 | 양호 |
| 소결 밀도 | 더 높음 | Lower |
| 기계적 특성 | 전반적으로 개선 | 양호 |
| 표면 마감 | 더 매끄러운 | 더 거친 |
| 비용 | 더 높음 | Lower |
| 애플리케이션 | MIM, AM | 누르고 소결 |
Al 7075 파우더의 장점과 한계
장점
- 높은 중량 대비 강도 비율
- 우수한 연성 및 인성
- 뛰어난 내식성
- 높은 열 전도성
- 무독성
- 일부 반응성 금속에 비해 비휘발성입니다.
- P/M 및 AM의 네트 형상에 가까운 기능
- 달성 가능한 광범위한 속성
제한 사항
- 비교적 낮은 최대 사용 온도(120°C)
- 표면 손상으로 인한 응력 부식 균열에 대한 취약성
- 최종 허용 오차를 달성하기 위해 후처리가 필요할 수 있습니다.
- 단조 제품 대비 P/M 제품의 낮은 연성 및 인성
- 사용 후 분말의 제한된 재활용 가능성
- 일부 철 분말보다 높은 비용
자주 묻는 질문
Q: Al 7075 분말의 주요 성분은 무엇인가요?
A: Al 7075 분말의 주요 합금 원소는 아연(5.1-6.1 wt%), 마그네슘(2.1-2.9 wt%) 및 구리(1.2-2.0 wt%)입니다. 저울은 알루미늄입니다.
Q: Al 7075 분말의 일반적인 용도는 무엇입니까?
A: 주요 응용 분야로는 금속 사출 성형, 적층 제조, 분말 야금, 용사 코팅, 알루미늄 매트릭스 복합재, 폭발성 용접 등이 있습니다.
Q: 금속 사출 성형에 가장 적합한 파우더 크기는 무엇입니까?
A: MIM의 경우 일반적으로 10-45미크론의 파우더 크기 범위가 사용되며, -45+10미크론의 분수가 가장 일반적입니다.
Q: Al 7075 분말은 특별한 보관 조건이 필요합니까?
A: Al 7075 분말은 밀폐된 용기에 담아 서늘하고 건조한 환경에 보관해야 합니다. 습기에 장시간 노출되면 산화가 발생할 수 있습니다.
Q: Al 7075 합금에서 아연의 효과는 무엇입니까?
A: 아연은 고용체 강화 및 침전 경화 열처리를 통해 Al 7075의 강도와 경도를 크게 향상시킵니다.
Q: 가스 분무형과 물 분무형 Al 7075 분말의 차이점은 무엇입니까?
A: 가스 분무 분말은 구형의 형태를 가지고 있어 흐름과 압축성이 우수합니다. 물 분무 분말은 불규칙한 모양으로 입자 분포가 넓어 프레스 앤 소결 방식에 적합합니다.
Q: Al 7075 분말은 불활성 분위기에서 소결해야 합니까?
A: 예, 분말의 산화를 방지하기 위해 진공 또는 아르곤과 같은 불활성 가스 분위기에서 소결해야 합니다. 질소도 사용할 수 있습니다.
Q: 보관 중 Al 7075 분말이 짙은 얼룩이 생기는 원인은 무엇인가요?
A: 시간이 지남에 따라 짙은 변색은 일반적으로 입자 표면의 표면 산화 현상입니다. 사용 전 적절한 헹굼, 세척 및 취급을 통해 제거할 수 있습니다.
Q: Al 7075 P/M 부품에는 어떤 후처리가 사용됩니까?
A: 열처리, 기계 가공, 연삭, 드릴링 및 마감과 같은 소결 후 작업은 최종 치수, 표면 마감, 치수 공차 및 원하는 기계적 특성을 달성하는 데 사용됩니다.
Q: Al 7075 분말은 인화성 또는 폭발성이 있습니까?
A: 아니요, Al 7075 분말은 일반적인 취급 조건에서 인화성 또는 폭발성이 없습니다. 운송용 위험 물질로 분류되지 않습니다.
