Pulver aus Aluminiumlegierung 7050

Pulver aus Aluminiumlegierung 7050 ist eine hochfeste Luft- und Raumfahrtlegierung, die auch in Pulverform für die additive Fertigung und andere pulvermetallurgische Anwendungen erhältlich ist. Mit Zink und Magnesium als primären Legierungsbestandteilen weist diese Legierung der Serie 7xxx hervorragende mechanische Eigenschaften auf, die sich ideal für kritische Strukturkomponenten eignen.

Übersicht Pulver aus Aluminiumlegierung 7050

Eigentum	Beschreibung
Legierung	AA7050
UNS-Nummer	A97050
EN-Bezeichnung	EN AW-7050
Primäre Legierungselemente	Zink (Zn), Magnesium (Mg), Kupfer (Cu)
Stärke	Hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht
Zugfestigkeit	Bis zu 570 MPa (Härtegrad T651)
Streckgrenze	Bis zu 500 MPa (Härtegrad T651)
Bruchzähigkeit	Etwa 33 MPa√m (Härtegrad T7351)
Ermüdungsfestigkeit	Etwa 310 MPa bei 107 Zyklen (Härtegrad T7351)
Korrosionsbeständigkeit	Gut
Wärmeleitfähigkeit	Hoch
Bearbeitbarkeit	Gut
Anwendungen
Luft- und Raumfahrt	Strukturelle Flugzeugkomponenten, Fahrwerke, Raketen
Automobilindustrie	Räder, Querlenker, Antriebsstrangteile
Industriell	Robotik, Werkzeugvorrichtungen und Vorrichtungen, Instrumentierung
Marine	Propeller, Antriebswellen, Pumpen, Ventile
Methoden der Pulverherstellung	Gaszerstäubung, Plasmazerstäubung, Kryomahlen

Arten von Aluminium 7050-Pulver

Je nach Herstellungsverfahren und Eigenschaften gibt es verschiedene Al7050-Pulversorten:

Typ	Beschreibung	Partikelgröße	Morphologie	Scheinbare Dichte
Zerstäubtes Gas	Inertgaszerstäubung liefert kugelförmiges Pulver	15-45 μm	Abgerundet	∼1,6 g/cc
Zerstäubtes Wasser	Wasser bricht die Schmelze auf und bildet unregelmäßige Partikel	15-100 μm	Zerklüftet, porös	∼1,2 g/cc
Plasma zerstäubt	Glattes, kugelförmiges Nano- bis Mikronpulver aus Plasma	5-45 μm	Sehr kugelförmig	∼2 g/cc
Mechanisch legiert	Hochenergetisches Kugelmahlen mischt und verfeinert Pulver	15-100 μm	Zerklüftete, zusammengesetzte Partikel	∼1,8 g/cc

Je nach der endgültigen Anwendungsmethode wird die geeignete Sorte gewählt. Kleinere Körnungen unter 100 Mikrometer ermöglichen eine bessere Dichte des Pulverbettes und eine bessere Druckauflösung.

Zusammensetzung Pulver aus Aluminiumlegierung 7050

Als Strukturlegierung für die Luft- und Raumfahrt ist die Zusammensetzung von 7050:

Element	Gewicht %	Rolle
Zink	5.7 – 6.7%	Wichtiges Legierungselement, verbessert die Festigkeit durch Ausfällung
Magnesium	1.9 – 2.6%	Stärkendes Element, bildet MgZn2-Ausscheidungen
Kupfer	2.0 – 2.6%	Hilft bei der Feinabstimmung der mechanischen Eigenschaften
Eisen	≤0,15%	Verunreinigungsgrad, niedrig gehalten
Silizium	≤0.12%	Element der Verunreinigung
Chrom	≤0,04%	Nur als Spurenverunreinigung vorhanden
Mangan	≤0,05%	Als Verunreinigung gering gehalten
Aluminium	Bilanz	Grundelement

Gelegentlich werden Silber, Lithium oder andere Elemente hinzugefügt, um die Pulvereigenschaften zu verändern.

Pulver aus Aluminiumlegierung 7050 Eigenschaften

Schlüsseleigenschaften von Al7050-Legierungspulver für die additive Fertigung:

Physikalische Eigenschaften

Eigentum	Wert
Dichte	2,83 g/cm³
Schmelzpunkt	∼635°C
Wärmeleitfähigkeit	130 W/m-K
Spezifische Wärmekapazität	0,88 J/g-K
Elektrischer spezifischer Widerstand	∼4,5 μΩ-cm
CTE	23 μm/m-K
Farbe	Dunkelgrau bis schwarz

Aufgrund der geringen Dichte und der hohen Festigkeit eignet sich Al7050 für die Luft- und Raumfahrt und ermöglicht Gewichtseinsparungen.

Mechanische Eigenschaften

Eigentum	Wie gedruckt	Wärmebehandelt
Zugfestigkeit	≥450 MPa	≥570 MPa
Streckgrenze	≥400 MPa	≥500 MPa
Dehnung	∼8%	∼10%
Härte	∼150 VPN	∼195 VPN
Ermüdungsfestigkeit	100 MPa	230 MPa

Durch eine kontrollierte Wärmebehandlung bei niedrigen Spannungen wird ein optimales Ausscheidungsgefüge entwickelt, das die mechanische Leistungsfähigkeit verbessert.

Leistungsattribute

Parameter	Wert	Einheit
Verhältnis Stärke/Gewicht	Hoch	MPa/(g/cm³)
Verhältnis von Steifigkeit zu Gewicht	Hoch	GPa/(g/cm³)
Korrosionsbeständigkeit	Gut	–
Schweißeignung	Messe	–
Leitfähigkeit	Ausgezeichnet	%IACS
Hochtemperaturleistung	Gut	–

Aufgrund dieser Eigenschaften eignet sich Al7050 für kommerzielle und militärische Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt.

Produktion Pulver aus Aluminiumlegierung 7050

Prozess	Beschreibung
Zerstäubung	Die geschmolzene Legierung 7050 wird in den Zerstäuber geleitet. Das flüssige Metall wird durch Inertgas (in der Regel Stickstoff) oder einen Plasmastrahl in feine Tröpfchen zerlegt. Aufgrund des großen Verhältnisses von Oberfläche zu Volumen verfestigen sich die Tröpfchen schnell zu kugelförmigen Pulverteilchen. Es gibt verschiedene Techniken, darunter: Gaszerstäubung (GA) - Die gängigste Methode zur Herstellung von 7050-Pulver. Plasmazerstäubung (PA) - Bietet eine feinere Kontrolle der Partikelgröße.
Fräsen	Optionaler Schritt zur weiteren Verfeinerung der Partikelgröße und -morphologie, der in der Regel bei durch GA hergestellten Pulvern angewendet wird. Beim mechanischen Mahlen werden Mahlkörper eingesetzt, um die gewünschten Partikeleigenschaften zu erzielen. Kryomahlen - Ein spezielles Mahlverfahren, das bei niedrigen Temperaturen durchgeführt wird, um die Oxidation zu minimieren und den Pulverfluss zu verbessern.
Siebung/Klassifizierung	Das Pulver wird mithilfe von Sieben oder Klassierern in bestimmte Größenfraktionen getrennt. Sorgt für eine gleichmäßige Partikelgrößenverteilung für optimalen Fluss und Packung in Additive Manufacturing (AM)-Prozessen.
Mischen (fakultativ)	Mischen von Pulvern aus verschiedenen Chargen, um eine einheitliche Chemie und einheitliche Eigenschaften zu erreichen.
Qualitätskontrolle	Das Pulver wird rigoros getestet, um sicherzustellen, dass es die strengen Spezifikationen erfüllt: Chemische Zusammensetzung Partikelgrößenverteilung Morphologie (Form) Fließfähigkeit Feuchtigkeitsgehalt Sauerstoffgehalt

Wichtige Pulvereigenschaften	Beschreibung	Bedeutung für AM
Partikelgrößenverteilung	Verteilung der Pulverpartikelgrößen.	Beeinflusst die Packungsdichte, die Fließfähigkeit und die Eigenschaften des fertigen Teils. Normalerweise liegt der gewünschte Bereich für 7050 AM bei 15-63 Mikrometern.
Morphologie	Form der Pulverteilchen.	Kugelförmige Partikel bieten im Vergleich zu unregelmäßigen Formen eine bessere Fließfähigkeit und Packung.
Zusammensetzung der Legierung	Spezifische Prozentsätze der Elemente im Pulver.	Bestimmt die mechanischen Eigenschaften, die Korrosionsbeständigkeit und andere Merkmale des Endprodukts. 7050-Pulver enthält in der Regel Zink (6%), Magnesium (2%) und Kupfer (2,3%) als wichtige Legierungselemente.
Scheinbare Dichte	Schüttdichte des Pulvers.	Beeinflusst die endgültige Dichte des gedruckten Teils.
Fließfähigkeit	Leichtigkeit, mit der das Pulver fließt.	Gemessen an der Hall-Durchflussrate. Entscheidend für die gleichmäßige Schichtbildung bei AM-Prozessen.
Feuchtigkeitsgehalt	Menge der vom Pulver aufgenommenen Feuchtigkeit.	Minimiert die Oxidation des Pulvers während der Lagerung und der AM-Verarbeitung. Normalerweise unter 0,1% für 7050-Pulver.

Anwendungen Pulver aus Aluminiumlegierung 7050

Anwendungen	Gewünschte Eigenschaften
Luft- und Raumfahrt (einschließlich Flugzeugstrukturen, Fahrwerke und Raumfahrzeugkomponenten)	Hohe Festigkeit, Bruchzähigkeit, Ermüdungsfestigkeit
Automobilindustrie (einschließlich Räder, Motorkomponenten und Karosserieteile)	Hohe Festigkeit, geringes Gewicht
Sportartikel (einschließlich Baseballschläger, Fahrradrahmen und Golfschläger)	Hohe Festigkeit, gute Ermüdungsbeständigkeit
Military applications (including armor, weapons, and vehicles)	High strength, weldability
Molding and tooling (due to its good dimensional stability and wear resistance)	Dimensional stability, wear resistance
Electronics (due to its good electrical conductivity)	Elektrische Leitfähigkeit
Cryogenic applications (due to its good low-temperature strength)	Low-temperature strength
Marine applications (due to its good corrosion resistance)	Korrosionsbeständigkeit
Medical applications (due to its biocompatibility)	Biokompatibilität
Construction (due to its high strength-to-weight ratio)	Hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht

Pulver aus Aluminiumlegierung 7050 Spezifikationen

Aluminum Alloy 7050 Powder Specifications

Eigentum	Beschreibung	Typischer Wert	Einheiten
Chemische Zusammensetzung	Aluminum alloy 7050 powder is a high-strength aluminum alloy containing several key elements in specific proportions.	Aluminium (Al): Bilanz Zink (Zn): 5.7 – 6.7% Magnesium (Mg): 2.0 – 2.6% Kupfer (Cu): 2.0 – 2.5% Other elements (Si, Fe, Mn, Cr, Ti, Zr): ≤ 0.15% total	wt%
Morphologie der Partikel	The shape and surface characteristics of the powder particles influence their flowability, packing density, and printability.	Spherical or near-spherical
Partikelgrößenverteilung	The size of the powder particles plays a crucial role in determining the surface finish, mechanical properties, and overall quality of the final printed part.	Typically offered in a range of sizes, such as 15-45 μm, 45-100 μm, or 100-150 μm. Narrower size distributions may be desired for specific applications.	μm
Scheinbare Dichte	This refers to the bulk density of the powder, considering the spaces between particles.	Approximately 2.6 – 2.8 g/cm³	g/cm³
Zapfstellendichte	Tap density represents the density of the powder after a standardized tapping process to minimize voids.	Slightly higher than apparent density, typically around 3.0 – 3.2 g/cm³	g/cm³
Fließfähigkeit	Good flowability is essential for even powder deposition in additive manufacturing processes.	Spherical morphology and appropriate particle size distribution contribute to good flowability.
Mechanical Properties (wrought equivalent)	While the exact properties can vary depending on the manufacturing process and post-processing techniques, 7050 aluminum powder generally offers excellent mechanical properties comparable to wrought (bulk) 7050 aluminum.	Streckgrenze: 415 – 475 MPa Zugfestigkeit: 500 – 570 MPa Dehnung: 12 – 18%	MPa, %

Klassen

Gemäß MPIF 35-Normen auf der Grundlage der Partikelgröße:

Klasse	Partikelgröße
Ultrafeine	1 - 20 μm
Sehr gut	15 - 45 μm
Fein	25 - 75 μm
Relativ grob	53 - 105 μm

Ultrafeines und sehr feines Al7050, geeignet für das Laserschmelzen.

Normen

ASTM B233 - Norm für Aluminiumpulver und -flocken für das thermische Spritzen
MPIF 35 - Norm für Aluminium und Aluminiumlegierungspulver
ISO 22053 - Bestimmung der Teilchengröße von Metallpulvern für die additive Fertigung

Preisgestaltung Pulver aus Aluminiumlegierung 7050

Repräsentative Preise, 2023:

Klasse	Preis
Ultrafeine	$45 - $55 pro kg
Sehr gut	$35 - $50 pro kg
Fein	$18 - $35 pro kg
Grob	$12 - $25 pro kg

Höhere Sphärizität, kleinere und enger verteilte Pulvergrößen erfordern einen höheren Preis.

Pros and Cons of Aluminum Alloy 7050 Powder

Profis	Nachteile
Hohe Festigkeit: Aluminum alloy 7050 powder boasts excellent strength properties, exceeding those of other commonly used aluminum alloys for additive manufacturing like 6061 or 7075. This makes it suitable for applications requiring high load-bearing capacity, such as aerospace components or structural parts.	Begrenzte Duktilität: Compared to some other aluminum alloys, 7050 powder exhibits lower ductility, meaning it has a reduced ability to deform plastically before fracture. This can be a drawback for applications requiring some degree of flexibility or bendability.
Gute Korrosionsbeständigkeit: 7050 aluminum powder offers good resistance to corrosion, particularly for applications involving saltwater environments. The presence of zinc and magnesium in the alloy contributes to this enhanced corrosion performance.	Nachbearbeitungsanforderungen: To achieve the optimal mechanical properties of 7050 aluminum, parts printed with 7050 powder often require post-processing steps like hot isostatic pressing (HIP). This adds complexity and cost to the manufacturing process.
Leichtes Gewicht: As with all aluminum alloys, 7050 powder offers a significant weight advantage compared to heavier materials like steel or titanium. This makes it ideal for weight-critical applications in aerospace, automotive, and other industries.	Höhere Kosten: Aluminum alloy 7050 powder can be more expensive than some other aluminum powders due to the additional elements included in the alloy and the potential need for specialized manufacturing processes.
Hervorragende Schweißeignung: 7050 aluminum powder exhibits good weldability, allowing for the joining of 3D printed parts or the creation of hybrid structures combining additively manufactured components with traditionally fabricated elements.	Anisotropie: Similar to other metal alloy powders, parts printed with 7050 powder can exhibit anisotropic properties. This means their mechanical strength can vary depending on the printing direction. Careful design considerations are necessary to mitigate this effect.
Maßgeschneiderte Eigenschaften: The specific properties of 7050 aluminum powder can be influenced by adjustments in the manufacturing process, such as powder atomization parameters and heat treatment techniques. This allows for some degree of customization to achieve desired characteristics for a particular application.	Sicherheitsvorkehrungen: Aluminum alloy 7050 powder, like most metal powders, can pose safety hazards during handling. Proper ventilation, personal protective equipment, and adherence to safety protocols are essential to minimize risks.

Pulver aus Aluminiumlegierung 7050 Anbieter

Zu den führenden Herstellern von Al7050-Pulver gehören:

Unternehmen	Standort
Alpoco	UK
AMC-Pulver	Deutschland
Herstellung von Metallpulvern	UK
Sandvik Fischadler	UK
PyroGenesis	Kanada
TLS Technik	Deutschland

Diese und weitere Anbieter von LPF-Maschinen liefern anwendungsspezifische Al7050-Pulverpartien an industrielle Abnehmer.

FAQs

Frage	Antwort
Was ist Aluminiumlegierung 7050 Pulver?	Sphäroidisches, gas- oder wasserverdüstes Pulver aus einer Luft- und Raumfahrtlegierung der Serie 7xxx mit Primärlegierungszusätzen von Zink und Magnesium
Wofür wird Legierungspulver 7050 verwendet?	Additive Fertigung von leichten Strukturbauteilen für die Luftfahrt, den Automobilbau und die Schifffahrt
Wie ist die typische Zusammensetzung von Al7050-Pulver?	∼6% Zink, ∼2,5% Magnesium, ∼2,4% Kupfer, ausgeglichen durch Aluminium und Spurenelemente wie Fe, Si, Mn.
Was sind die verschiedenen Arten von Al7050-Pulver?	Gasverdüstes, wasserverdüstes, plasmagestäubtes und mechanisch legiertes Pulver
Was sind die Eigenschaften von Al7050-Legierungspulver?	Dichte - 2,83 g/cm³; Zugfestigkeit - über 500 MPa; Härte - 150 bis 200 VPN; ausgezeichnetes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht; mäßige Korrosionsbeständigkeit
Was ist die typische Partikelgröße von Al7050-Pulver für die additive Fertigung?	15 bis 45 Mikrometer, klassifiziert als sehr feine Körnung
Muss Al7050-Pulver vor seiner Verwendung desoxidiert oder sphäroidisiert werden?	Wünschenswert ist ein Sauerstoffgehalt von weniger als 50 bis 100 ppm; Sphärizität über 0,9 bevorzugt
Ist Al7050 bei der Handhabung und Lagerung gefährlich?	Keine größeren Gefahren, aber das Einatmen von feinem Pulver kann zu Reizungen der Atemwege führen

Zusammenfassung

Mit einer starken Mischung aus hoher Festigkeit, respektabler Bruchzähigkeit und mäßiger Korrosionsbeständigkeit weist die Aluminiumlegierung 7050 unter den Nichteisenpulveroptionen für die additive Fertigung attraktive Eigenschaften auf. Ein sorgfältiges Augenmerk auf die Pulverqualität und die Recyclingfähigkeit verspricht eine außergewöhnliche strukturelle Leistung im Betrieb, sobald die Komponenten mit großen Pulverbettanlagen der neuesten Generation verarbeitet werden.

Mit der zunehmenden Akzeptanz von Aluminiumlegierungen in der Luftfahrt, der Raketentechnik und im Premium-Automobilsektor wird Al7050-Pulver die Herstellung komplexer, leichter Formen und Gitter vorantreiben, die bisher nicht realisierbar waren, und neue Funktionsebenen unterstützen.

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Pulver aus Aluminiumlegierung 7050

Inhaltsübersicht

Übersicht Pulver aus Aluminiumlegierung 7050

Arten von Aluminium 7050-Pulver

Zusammensetzung Pulver aus Aluminiumlegierung 7050