Aluminium AlSi12-Pulver

Überblick über Aluminium AlSi12-Pulver

Aluminium AlSi12-Pulver ist ein Aluminiumlegierungspulver mit 12% Silizium als Hauptlegierungselement. Es ist bekannt für seine hervorragende Fließfähigkeit, seinen niedrigen Schmelzpunkt und seine gute Korrosionsbeständigkeit. Dieser Leitfaden enthält detaillierte Informationen über die AlSi12-Pulvermetallurgie, seine Zusammensetzung, Eigenschaften, Produktionsmethoden, Anwendungen und Lieferanten.

AlSi12-Pulver Wichtige Eigenschaften:

• Zusammensetzung: Aluminium mit 12% Si
• Schmelzpunkt: Etwa 575°C
• Dichte: 2,68 g/cm3
• Ausgezeichnete Fließfähigkeit und Gießbarkeit
• Gute Korrosionsbeständigkeit
• Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient
• Hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht

AlSi12-Pulver-Zusammensetzung

Die nachstehende Tabelle zeigt die typische chemische Zusammensetzung von Aluminium AlSi12-Legierungspulver:

Der genaue Siliziumgehalt bestimmt die Bezeichnung der Legierung - AlSi12 enthält zwischen 11-13% Silizium nach Gewicht. Der Rest ist Aluminium, das die Basis bildet. Andere Elemente wie Eisen, Mangan und Magnesium sind nur in Spuren als Verunreinigungen vorhanden.

Warum wird dem Aluminium Silizium zugesetzt?

Silizium wird strategisch hinzugefügt, um eine Aluminium-Silizium-Legierung zu schaffen, die einzigartige Vorteile bietet:

• Es senkt den Schmelzpunkt von reinem Aluminium für bessere Gießbarkeit und Fließfähigkeit im geschmolzenen Zustand
• Verbessert Festigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit
• Verbessert die Korrosionsbeständigkeit
• Verändert den Wärmeausdehnungskoeffizienten

Die Steuerung des Siliziumanteils ermöglicht die Anpassung der Legierungseigenschaften für verschiedene Anwendungen bei der Aluminiumpulvermetallurgie.

Herstellungsprozess von AlSi12-Pulver

AlSi12-Legierungspulver wird mit den folgenden Standardverfahren für Metallpulver hergestellt:

1. Gaszerstäubung

• Aluminiumbarren werden zusammen mit Silizium induktiv geschmolzen
• Der geschmolzene Metallstrom wird mit Druckluft- oder Inertgasdüsen zerkleinert
• Dies führt zu einer schnellen Verfestigung der feinen Tröpfchen zu Pulver
• Größe und Morphologie der Pulverpartikel können durch Prozessparameter gesteuert werden

2. Wasserzerstäubung

• Ähnlich wie bei der Gaszerstäubung, jedoch wird der geschmolzene Metallstrom durch Hochdruck-Wasserstrahlen aufgebrochen
• Führt zu schnellerer Abkühlung und feineren Pulvern

3. Mechanisches Fräsen

• Kugelmahlen von Mischungen aus Aluminium- und Siliziummetallpulver
• Führt zu Partikelveredelung und Legierung durch Kaltschweißen und Brechen

Vorteile: Gas- und Wasserverdüsung ermöglichen hochreine, legierte, kugelförmige und reaktive Pulver. Die mechanische Frästechnik ist einfach und kostengünstig. Beide Methoden ergeben feine Aluminium-AlSi12-Pulver, die für die additive Fertigung und den Pulverspritzguss geeignet sind.

Eigenschaften von AlSi12-Legierungspulver

Aluminiumsilizium AlSi12 hat ausgewogene physikalische, thermische, elektrische und mechanische Eigenschaften, die es für Leichtbauanwendungen geeignet machen:

Physikalische Eigenschaften

Mechanische Eigenschaften

Elektrische Leitfähigkeit

Rund 30% IACS

Geringere Dichte als bei reinem Aluminium ermöglicht Leichtbauweise. Ausgezeichnetes Fließverhalten ermöglicht das Gießen komplexer Formen. Durch die hohe Härte und Festigkeit in Verbindung mit dem geringen Gewicht eignet sich AlSi12 für technische und Automobilkomponenten. Mäßige Korrosionsbeständigkeit ermöglicht den Einsatz in verschiedenen industriellen Umgebungen.

AlSi12-Pulver Partikelgrößenverteilung

Allgemein verfügbare Partikelgrößenverteilungen:

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

Die Pulver haben eine kugelförmige Gestalt und sind satellitenförmig. Je nach Anwendungsmethode sind verschiedene Größenverteilungen verfügbar.

Anwendungen von Aluminium AlSi12-Pulver

Zu den wichtigsten Anwendungen von AlSi12-Legierungspulver gehören:

Autoteile

AlSi12 wird für die Herstellung der folgenden leichten pulvermetallurgischen Automobilteile verwendet:

Komponenten für die Luft- und Raumfahrt

AlSi12 wird für Bauteile in der Luft- und Raumfahrt verwendet, z. B. für Laufräder und Turbinen.

Industrielle Teile

Kühlkörper, Elektronikgehäuse, mechanische Dichtungen, Hydraulik, Ventile, Werkzeugvorrichtungen usw.

Medizinische Geräte

Geringes Gewicht und Biokompatibilität ermöglichen die Verwendung für Prothesen und Implantate.

Vorteile Driving Usage

Zu den wichtigsten Faktoren, die die Verwendung von AlSi12-Pulver fördern, gehören:

• Leichtbau gegenüber Gusseisen/Stahlteilen
• Mechanisch stark, verschleißfest und hitzebeständig
• Ermöglicht komplexe, netzförmige pulvermetallurgische Teile
• Kosten-Wirksamkeit
• Individuelle Anpassung der Legierungszusammensetzung möglich

Der Automobilsektor ist der größte Abnehmer von AlSi12-Legierungen für den Leichtbau von Fahrzeugen.

AlSi12-Pulver-Fertigungsverfahren

AlSi12-Legierungspulver kann mit den folgenden pulvermetallurgischen Verfahren zu Endkomponenten verfestigt werden:

1. Metall-Spritzgießen (MIM)

• Einmischen von feinem Pulver mit Bindemittel in das Ausgangsmaterial
• Formen mit der Spritzgießmaschine
• Entbindern und Sintern

Ermöglicht komplexe, großvolumige Mikroteile mit Net-Shape-Fähigkeit.

Typisch erreichte Dichte: ≥99% Maßgenauigkeit: ±0,5%

Anwendungen: Kleine, komplizierte Automobil- und Elektronikteile wie Zahnräder und Schlösser.

2. Additive Fertigung

• Direkter Metalldruck mit Laser/E-Strahl basiertem Pulverbettschmelzen
• Keine Form erforderlich
• Selektives Schmelzen und Verfestigung Schicht für Schicht

Ermöglicht kundenspezifische, schnell herzustellende Teile mit komplexen Geometrien.

Dichte: 90-95% Auflösung: 50 μm vertikal

Anwendungen: Halterungen für die Luft- und Raumfahrt, Prototypen für die Automobilindustrie, biomedizinische Implantate

3. Pulverschmieden

• Verdichtung von Metallpulver zu Vorformlingen
• Warmumformung von Vorformlingen zu hochdichten Bauteilen

Geeignet für Automobil-Pleuelstangen und -Lager.

Erreichte Dichte: ≥96% Produktionsrate: Hoch

4. Kalt/Warm-Verdichtung

Anwendungen wie selbstschmierende Lager mit kontrollierter Porosität.

5. Aluminium-Zylinderbohrungen

AlSi12-Laufbuchsen werden im Schleudergussverfahren in Motorblöcken aus legiertem Stahl für leichte, kraftstoffsparende Motoren hergestellt.

Normen und Spezifikationen

AlSi12-Legierungspulver in Industriequalität, das von renommierten globalen Lieferanten hergestellt wird, entspricht den folgenden Spezifikationen:

Personalisierung

• Chemische Zusammensetzung entsprechend den Anforderungen der Anwendung
• Anpassung der Partikelgrößenverteilung an die Anforderungen des Produktionsprozesses

Hochreine Pulver in medizinischer Qualität, die speziell auf Biokompatibilität getestet wurden, sind ebenfalls erhältlich.