Hliníkový prášek AlSi12

Přehled o Hliníkový prášek AlSi12

Hliníkový prášek AlSi12 je prášek ze slitiny hliníku obsahující jako hlavní legující prvek křemík 12%. Je známý pro svou vynikající tekutost, nízký bod tání a dobrou odolnost proti korozi. Tato příručka poskytuje podrobné informace o práškové metalurgii AlSi12, jeho složení, vlastnostech, výrobních metodách, aplikacích a dodavatelích.

Prášek AlSi12 Klíčové vlastnosti:

• Složení: Hliník s 12% Si
• Bod tání: Cca 575 °C
• Hustota: 2,68 g/cm3
• Vynikající tekutost a odlévatelnost
• Dobrá odolnost proti korozi
• Nízký koeficient tepelné roztažnosti
• Vysoký poměr pevnosti a hmotnosti

Složení prášku AlSi12

Níže uvedená tabulka uvádí typické chemické složení prášku slitiny hliníku AlSi12:

Přesný obsah křemíku určuje označení slitiny - AlSi12 obsahuje 11-13% křemíku v hmotnosti. Zbytek tvoří hliník, který je základem. Ostatní prvky jako železo, mangan a hořčík jsou přítomny pouze ve stopovém množství jako příměsi.

Proč se do hliníku přidává křemík?

Křemík je strategicky přidáván do slitiny hliníku a křemíku, která nabízí jedinečné výhody:

• Snižuje teplotu tání čistého hliníku pro lepší odlévatelnost a tekutost v roztaveném stavu.
• Zvyšuje pevnost, tvrdost a odolnost proti opotřebení
• Zvyšuje odolnost proti korozi
• Mění koeficient tepelné roztažnosti

Řízení podílu křemíku umožňuje přizpůsobit vlastnosti slitiny pro různé aplikace při práškové metalurgii hliníku.

Výrobní proces prášku AlSi12

Prášek slitiny AlSi12 se vyrábí pomocí následujících standardních technik zpracování kovového prášku:

1. Atomizace plynu

• Hliníkové ingoty se taví indukčně spolu s křemíkem.
• Proud roztaveného kovu se rozkládá pomocí stlačeného vzduchu nebo proudů inertního plynu.
• To vede k rychlému tuhnutí jemných kapiček na prášek.
• Velikost a morfologii částic prášku lze řídit parametry procesu

2. Atomizace vody

• Podobně jako u plynové atomizace, ale proud roztaveného kovu je rozbíjen vysokotlakými vodními tryskami.
• vede k rychlejšímu chlazení a jemnějším práškům

3. Mechanické frézování

• Kuličkové mletí práškových směsí hliníku a křemíku
• Vede ke zjemnění částic a legování svařováním za studena a štěpením.

Výhody: Plynová a vodní atomizace umožňuje výrobu vysoce čistých, legovaných, sférických a reaktivních prášků. Technika mechanického frézování je jednoduchá a nákladově efektivní. Obě metody poskytují jemné hliníkové prášky AlSi12 vhodné pro aditivní výrobu a vstřikování prášků.

Vlastnosti prášku ze slitiny AlSi12

Hliníkový křemík AlSi12 má dobře vyvážené fyzikální, tepelné, elektrické a mechanické vlastnosti, takže je vhodný pro lehké strojírenské aplikace:

Fyzikální vlastnosti

Mechanické vlastnosti

Elektrická vodivost

Kolem 30% IACS

Nižší hustota oproti čistému hliníku umožňuje odlehčení. Vynikající tekutost umožňuje odlévání složitých tvarů. Vysoká tvrdost a pevnost v kombinaci s nízkou hmotností činí AlSi12 vhodným pro strojírenské a automobilové komponenty. Mírná odolnost proti korozi umožňuje použití v různých průmyslových prostředích.

Distribuce velikosti částic prášku AlSi12

Běžně dostupné distribuce velikosti částic:

• D10 = 20-30 μm
• D50 = 35-45 μm
• D90 do 100 μm

Prášky mají kulovitý tvar se satelitem. Na základě způsobu použití jsou k dispozici různé distribuce velikosti.

Aplikace z Hliníkový prášek AlSi12

Mezi hlavní aplikace práškové slitiny AlSi12 patří:

Automobilové díly

AlSi12 se používá k výrobě následujících lehkých automobilových dílů vyrobených práškovou metalurgií:

Letecké komponenty

AlSi12 se používá v součástech letadel a kosmických lodí, např. v oběžných kolech a turbínách.

Průmyslové díly

Chladiče, elektronické skříně, mechanické ucpávky, hydraulika, ventily, přípravky na nástroje atd.

Lékařské přístroje

Nízká hmotnost a biokompatibilita umožňují použití pro protetiku a implantáty.

Výhody Řízení používání

Mezi hlavní faktory podporující používání prášku AlSi12 patří:

• Odlehčení oproti litinovým/ocelovým dílům
• mechanicky pevný, odolný proti opotřebení a vysokým teplotám
• Umožňuje výrobu složitých dílů práškovou metalurgií ve tvaru sítě
• Nákladová efektivita
• Možnost přizpůsobení složení slitiny

Automobilový průmysl je největším uživatelem slitin AlSi12 pro odlehčování vozidel.

Metody výroby prášku AlSi12

Prášek slitiny AlSi12 lze konsolidovat do součástí pro konečné použití pomocí následujících technik práškové metalurgie:

1. Vstřikování kovů (MIM)

• Míchání jemného prášku s pojivem do suroviny
• Formování pomocí vstřikovacího stroje
• Odvápňování a spékání

Umožňuje výrobu složitých, velkoobjemových mikrodílů s možností tvarování sítě.

Typická dosažená hustota: ≥99% Přesnost rozměrů: ±0,5%

Aplikace: Drobné složité automobilové a elektronické díly, jako jsou převodovky a zámky.

2. Aditivní výroba

• Přímý tisk kovů pomocí laserového/elektronického paprsku na bázi práškového lože
• Není nutná žádná forma
• Selektivní tavení a konsolidace po vrstvách

Umožňuje rychlou výrobu prototypů dílů se složitou geometrií na míru.

Hustota: 90-95% Rozlišení: 50 μm vertikálně

Aplikace: Letecké držáky, automobilové prototypy, biomedicínské implantáty.

3. Práškové kování

• Zhutňování práškového kovu do forem
• Kování předlisků za tepla do komponentů s vysokou hustotou

Vhodné pro ojnice a ložiska automobilů.

Dosažená hustota: ≥96% Rychlost výroby: Vysoká

4. Zhutňování za studena/tepla

Aplikace, jako jsou samomazná ložiska s řízenou pórovitostí.

5. Hliníkové válce

Vložky AlSi12 se vyrábějí odstředivým litím do bloků motorů z legované oceli pro lehké motory s nízkou spotřebou paliva.

Normy a specifikace

Prášek ze slitiny AlSi12 průmyslové kvality vyráběný renomovanými světovými dodavateli odpovídá následujícím specifikacím:

Přizpůsobení

• Chemické složení přizpůsobené požadavkům aplikace
• Rozložení velikosti částic se upravuje podle potřeb výrobního procesu

K dispozici jsou také prášky s vysokou čistotou pro lékařské účely speciálně testované na biokompatibilitu.