Polvo de aleación de aluminio 7050

polvo de aleación de aluminio 7050 es una aleación aeroespacial de alta resistencia también disponible en forma de polvo para fabricación aditiva y otras aplicaciones pulvimetalúrgicas. Con el zinc y el magnesio como aleantes primarios, esta aleación de la serie 7xxx demuestra unas propiedades mecánicas superiores ideales para componentes estructurales críticos.

Visión general de polvo de aleación de aluminio 7050

Propiedad	Descripción
Aleación	AA7050
Número UNS	A97050
ES Designación	ES AW-7050
Elementos de aleación primarios	Zinc (Zn), Magnesio (Mg), Cobre (Cu)
Fuerza	Elevada relación resistencia/peso
Resistencia a la tracción	Hasta 570 MPa (temple T651)
Límite elástico	Hasta 500 MPa (temple T651)
Resistencia a la fractura	Alrededor de 33 MPa√m (temple T7351)
Resistencia a la fatiga	Alrededor de 310 MPa a 107 ciclos (temple T7351)
Resistencia a la corrosión	Bien
Conductividad térmica	Alta
Maquinabilidad	Bien
Aplicaciones
Aeroespacial	Componentes estructurales de fuselajes, trenes de aterrizaje, cohetes.
Automoción	Ruedas, brazos de control, piezas de transmisión.
Industrial	Robótica, plantillas y accesorios de herramientas, instrumentación.
Marina	Hélices, ejes de transmisión, bombas, válvulas.
Métodos de producción de polvo	Atomización con gas, atomización con plasma, criomolienda

Tipos de polvo de aluminio 7050

Según el método de producción y las características, las variedades comunes de polvo de Al7050 incluyen:

Tipo	Descripción	Tamaño de las partículas	Morfología	Densidad aparente
Gas atomizado	La atomización con gas inerte proporciona polvo esférico	15-45 μm	Redondeado	∼1,6 g/cc
Agua atomizada	La disgregación del agua fundida forma partículas irregulares	15-100 μm	Dentado, poroso	∼1,2 g/cc
Plasma atomizado	Polvo esférico y liso de tamaño nanométrico obtenido por plasma	5-45 μm	Muy esférica	∼2 g/cc
Aleación mecánica	La molienda de bolas de alta energía mezcla y refina el polvo	15-100 μm	Partículas irregulares y compuestas	∼1,8 g/cc

En función del método de aplicación final, se elige el grado adecuado. Los tamaños más pequeños, por debajo de 100 micras, permiten mejores densidades de lecho de polvo y resolución de impresión.

Composición de polvo de aleación de aluminio 7050

Como aleación estructural aeroespacial, la composición del 7050 es:

Elemento	Peso %	Papel
Zinc	5.7 – 6.7%	Principal elemento de aleación, mejora la resistencia por precipitación.
Magnesio	1.9 – 2.6%	Elemento reforzante, forma precipitados de MgZn2
Cobre	2.0 – 2.6%	Ayuda a ajustar las propiedades mecánicas
Hierro	≤0.15%	Bajo nivel de impurezas
Silicio	≤0.12%	Elemento de impureza
Cromo	≤0.04%	Presente sólo como impureza traza
Manganeso	≤0.05%	Se mantiene bajo como impureza
Aluminio	Saldo	Elemento base

A veces se utilizan adiciones intencionadas de plata, litio u otros elementos para modificar las características del polvo.

polvo de aleación de aluminio 7050 Propiedades

Propiedades clave del polvo de aleación Al7050 adecuado para la fabricación aditiva:

Propiedades físicas

Propiedad	Valor
Densidad	2,83 g/cm³
Punto de fusión	∼635°C
Conductividad térmica	130 W/m-K
Capacidad calorífica específica	0,88 J/g-K
Resistividad eléctrica	∼4,5 μΩ-cm
CTE	23 μm/m-K
Color	Gris oscuro a negro

Su baja densidad unida a su resistencia hace que el Al7050 sea adecuado para los sectores aeroespacial y aeronáutico, lo que permite ahorrar peso.

Propiedades mecánicas

Propiedad	Como impreso	Tratamiento térmico
Resistencia a la tracción	≥450 MPa	≥570 MPa
Límite elástico	≥400 MPa	≥500 MPa
Alargamiento	∼8%	∼10%
Dureza	∼150 VPN	∼195 VPN
Resistencia a la fatiga	100 MPa	230 MPa

El tratamiento térmico controlado de baja tensión desarrolla una microestructura de precipitación óptima que mejora el rendimiento mecánico.

Atributos de rendimiento

Parámetro	Valor	Unidad
Relación resistencia/peso	Alta	MPa/(g/cm³)
Relación rigidez/peso	Alta	GPa/(g/cm³)
Resistencia a la corrosión	Bien	–
Soldabilidad	Feria	–
Conductividad	Excelente	%IACS
Rendimiento a alta temperatura	Bien	–

Estas características hacen que el Al7050 sea adecuado para aplicaciones aeroespaciales comerciales y de defensa.

Producción de polvo de aleación de aluminio 7050

Proceso	Descripción
Atomización	La aleación 7050 fundida se introduce en el atomizador. Se utiliza gas inerte (normalmente nitrógeno) o un chorro de plasma para romper el metal líquido en finas gotitas. Las gotas se solidifican rápidamente en partículas de polvo esféricas debido a la elevada relación superficie/volumen. Existen varias técnicas, entre ellas: Atomización con gas (GA) - Método más común para la producción de polvo 7050. Atomización por plasma (PA) - Ofrece un control más fino del tamaño de las partículas.
Fresado	Etapa opcional para refinar aún más el tamaño y la morfología de las partículas, utilizada normalmente para polvos producidos por GA. La molienda mecánica utiliza medios de molienda para conseguir las características deseadas de las partículas. Criomolienda - Proceso de molienda especializado que se realiza a bajas temperaturas para minimizar la oxidación y mejorar la fluidez del polvo.
Tamizado/Clasificación	El polvo se separa en fracciones de tamaño específico mediante tamices o clasificadores. Garantiza una distribución uniforme del tamaño de las partículas para un flujo y un empaquetado óptimos en los procesos de fabricación aditiva (AM).
Mezcla (opcional)	Mezcla de polvos de diferentes lotes para conseguir una química y unas propiedades uniformes.
Control de calidad	El polvo se somete a rigurosas pruebas para garantizar que cumple las estrictas especificaciones de: Composición química Distribución granulométrica Morfología (forma) Fluidez Contenido en humedad Contenido de oxígeno

Características principales del polvo	Descripción	Importancia para AM
Distribución del tamaño de las partículas	Distribución del tamaño de las partículas de polvo.	Afecta a la densidad de empaquetado, la fluidez y las propiedades finales de la pieza. El rango típico deseado para 7050 AM es de 15-63 micras.
Morfología	Forma de las partículas de polvo.	Las partículas esféricas ofrecen una mejor fluidez y empaquetamiento en comparación con las formas irregulares.
Composición de la aleación	Porcentajes específicos de elementos en el polvo.	Determina las propiedades mecánicas, la resistencia a la corrosión y otras características de la pieza final. El polvo 7050 contiene normalmente Zinc (6%), Magnesio (2%), Cobre (2,3%) como elementos clave de aleación.
Densidad aparente	Densidad aparente del polvo.	Influye en la densidad final de la pieza impresa.
Fluidez	Facilidad con la que fluye el polvo.	Medido por el caudal Hall. Crucial para la formación de capas uniformes en procesos AM.
Contenido de humedad	Cantidad de humedad absorbida por el polvo.	Minimiza la oxidación del polvo durante el almacenamiento y el procesamiento AM. Normalmente por debajo de 0,1% para polvo 7050.

Aplicaciones de polvo de aleación de aluminio 7050

Aplicaciones	Propiedades deseadas
Aeroespacial (incluidas estructuras de aeronaves, trenes de aterrizaje y componentes de naves espaciales)	Alta resistencia, tenacidad a la fractura, resistencia a la fatiga
Automoción (incluidas las ruedas, los componentes del motor y los paneles de la carrocería)	Alta resistencia, peso ligero
Artículos deportivos (incluidos bates de béisbol, cuadros de bicicleta y palos de golf)	Alta resistencia, buena resistencia a la fatiga
Aplicaciones militares (incluidos blindajes, armas y vehículos)	Alta resistencia, soldabilidad
Moldeo y utillaje (debido a su buena estabilidad dimensional y resistencia al desgaste)	Estabilidad dimensional, resistencia al desgaste
Electrónica (debido a su buena conductividad eléctrica)	Conductividad eléctrica
Aplicaciones criogénicas (debido a su buena resistencia a bajas temperaturas)	Resistencia a bajas temperaturas
Aplicaciones marinas (gracias a su buena resistencia a la corrosión)	Resistencia a la corrosión
Aplicaciones médicas (por su biocompatibilidad)	Biocompatibilidad
Construcción (gracias a su elevada relación resistencia/peso)	Elevada relación resistencia/peso

polvo de aleación de aluminio 7050 Especificaciones

Especificaciones del polvo de aleación de aluminio 7050

Propiedad	Descripción	Valor típico	Unidades
Composición química	El polvo de aleación de aluminio 7050 es una aleación de aluminio de alta resistencia que contiene varios elementos clave en proporciones específicas.	Aluminio (Al): Saldo Zinc (Zn): 5.7 – 6.7% Magnesio (Mg): 2.0 – 2.6% Cobre (Cu): 2.0 – 2.5% Otros elementos (Si, Fe, Mn, Cr, Ti, Zr): ≤ 0,15% total	wt%
Morfología de las partículas	La forma y las características superficiales de las partículas de polvo influyen en su fluidez, densidad de empaquetamiento e imprimibilidad.	Esférica o casi esférica
Distribución del tamaño de las partículas	El tamaño de las partículas de polvo desempeña un papel crucial en la determinación del acabado superficial, las propiedades mecánicas y la calidad general de la pieza impresa final.	Normalmente se ofrecen en una gama de tamaños, como 15-45 μm, 45-100 μm o 100-150 μm. Para aplicaciones específicas se pueden desear distribuciones de tamaño más estrechas.	µm
Densidad aparente	Se refiere a la densidad aparente del polvo, teniendo en cuenta los espacios entre partículas.	Aproximadamente 2,6 - 2,8 g/cm³.	g/cm³
Densidad del grifo	La densidad de roscado representa la densidad del polvo tras un proceso de roscado normalizado para minimizar los huecos.	Densidad ligeramente superior a la aparente, normalmente en torno a 3,0 - 3,2 g/cm³.	g/cm³
Fluidez	Una buena fluidez es esencial para una deposición uniforme del polvo en los procesos de fabricación aditiva.	La morfología esférica y la distribución adecuada del tamaño de las partículas contribuyen a una buena fluidez.
Propiedades mecánicas (equivalente forjado)	Aunque las propiedades exactas pueden variar en función del proceso de fabricación y de las técnicas de postprocesado, el polvo de aluminio 7050 suele ofrecer excelentes propiedades mecánicas comparables a las del aluminio 7050 forjado (a granel).	Límite elástico: 415 - 475 MPa Resistencia a la tracción: 500 - 570 MPa Elongación: 12 – 18%	MPa, %

Grados

Según normas MPIF 35 basadas en el tamaño de las partículas:

Grado	Tamaño de las partículas
Ultrafino	1 - 20 μm
Muy bueno	15 - 45 μm
Fino	25 - 75 μm
Relativamente gruesa	53 - 105 μm

Al7050 ultrafino y muy fino apto para la fusión por láser.

Normas

ASTM B233 - Norma para polvo y escamas de aluminio para proyección térmica
MPIF 35 - Norma para polvos de aluminio y aleaciones de aluminio
ISO 22053 - Determinación del tamaño de las partículas de polvos metálicos utilizados para la fabricación aditiva

Precios de polvo de aleación de aluminio 7050

Precios representativos, 2023:

Grado	Precio
Ultrafino	$45 - $55 por kg
Muy bueno	$35 - $50 por kg
Fino	$18 - $35 por kg
Grueso	$12 - $25 por kg

La mayor esfericidad y los tamaños de polvo más pequeños y de distribución más estrecha exigen precios más elevados.

Ventajas e inconvenientes de la aleación de aluminio 7050 en polvo

Pros	Contras
Alta resistencia: La aleación de aluminio 7050 en polvo presenta unas excelentes propiedades de resistencia, superiores a las de otras aleaciones de aluminio utilizadas habitualmente para la fabricación aditiva, como la 6061 o la 7075. Esto la hace adecuada para aplicaciones que requieren una gran capacidad de carga, como componentes aeroespaciales o piezas estructurales.	Ductilidad limitada: En comparación con otras aleaciones de aluminio, el polvo 7050 presenta una menor ductilidad, lo que significa que tiene una capacidad reducida de deformarse plásticamente antes de fracturarse. Esto puede ser un inconveniente para aplicaciones que requieren cierto grado de flexibilidad o capacidad de flexión.
Buena resistencia a la corrosión: El polvo de aluminio 7050 ofrece una buena resistencia a la corrosión, especialmente para aplicaciones en entornos de agua salada. La presencia de zinc y magnesio en la aleación contribuye a mejorar su resistencia a la corrosión.	Requisitos de postprocesamiento: Para conseguir las propiedades mecánicas óptimas del aluminio 7050, las piezas impresas con polvo 7050 suelen requerir pasos de postprocesado como el prensado isostático en caliente (HIP). Esto añade complejidad y coste al proceso de fabricación.
Ligero: Como ocurre con todas las aleaciones de aluminio, el polvo 7050 ofrece una importante ventaja de peso en comparación con materiales más pesados como el acero o el titanio. Esto lo hace ideal para aplicaciones de peso crítico en la industria aeroespacial, automovilística y otras.	Mayor coste: El polvo de aleación de aluminio 7050 puede ser más caro que otros polvos de aluminio debido a los elementos adicionales incluidos en la aleación y a la posible necesidad de procesos de fabricación especializados.
Excelente soldabilidad: El polvo de aluminio 7050 presenta una buena soldabilidad, lo que permite unir piezas impresas en 3D o crear estructuras híbridas que combinan componentes de fabricación aditiva con elementos de fabricación tradicional.	Anisotropía: Al igual que otras aleaciones metálicas en polvo, las piezas impresas con polvo 7050 pueden presentar propiedades anisótropas. Esto significa que su resistencia mecánica puede variar en función de la dirección de impresión. Para mitigar este efecto, es necesario tener muy en cuenta las consideraciones de diseño.
Propiedades a medida: Las propiedades específicas del polvo de aluminio 7050 pueden verse influidas por ajustes en el proceso de fabricación, como los parámetros de atomización del polvo y las técnicas de tratamiento térmico. Esto permite cierto grado de personalización para conseguir las características deseadas para una aplicación concreta.	Precauciones de seguridad: El polvo de aleación de aluminio 7050, como la mayoría de los polvos metálicos, puede plantear riesgos de seguridad durante su manipulación. Una ventilación adecuada, equipos de protección personal y el cumplimiento de los protocolos de seguridad son esenciales para minimizar los riesgos.

polvo de aleación de aluminio 7050 Proveedores

Entre los principales fabricantes de polvo de Al7050 se incluyen:

Empresa	Ubicación
Alpoco	REINO UNIDO
Polvos AMC	Alemania
Fabricación de polvos metálicos	REINO UNIDO
Sandvik Osprey	REINO UNIDO
PyroGenesis	Canadá
TLS Técnica	Alemania

Estos y otros proveedores secundarios de máquinas LPF proporcionan lotes de polvo Al7050 para aplicaciones específicas a compradores industriales.

Preguntas frecuentes

Pregunta	Respuesta
¿Qué es el polvo de aleación de aluminio 7050?	Polvo esferoidal atomizado con gas o agua de la aleación aeroespacial de la serie 7xxx con adiciones primarias de aleación de zinc y magnesio.
¿Para qué se utiliza el polvo de aleación 7050?	Fabricación aditiva de componentes estructurales ligeros para aplicaciones de aviación, automoción y náutica
¿Cuál es la composición típica del polvo de Al7050?	∼6% de zinc, ∼2,5% de magnesio, ∼2,4% de cobre equilibrado con aluminio más oligoelementos como Fe, Si, Mn.
¿Cuáles son las distintas variedades de polvo Al7050?	Polvo atomizado con gas, con agua, con plasma y aleado mecánicamente
¿Cuáles son las propiedades del polvo de aleación Al7050?	Densidad - 2,83 g/cm³; resistencia a la tracción - más de 500 MPa; dureza - 150 a 200 VPN; excelente relación resistencia-peso; resistencia moderada a la corrosión.
¿Cuál es la granulometría típica del polvo de Al7050 para la fabricación aditiva?	De 15 a 45 micras clasificadas en el grado Muy Fino
¿Es necesario desoxidar o esferoidizar el polvo de Al7050 antes de utilizarlo?	Es deseable que el contenido de oxígeno sea inferior a 50-100 ppm; se prefiere una esfericidad superior a 0,9.
¿Es peligroso el Al7050 durante su manipulación y almacenamiento?	No presenta riesgos importantes, pero la inhalación de polvo fino puede causar irritación respiratoria

Resumen

Con una potente combinación de alta resistencia, respetable tenacidad a la fractura y moderada resistencia a la corrosión, la aleación de aluminio 7050 presenta propiedades atractivas entre las opciones de polvo no ferroso para la fabricación aditiva. Una cuidadosa atención a la calidad del polvo y a la reciclabilidad promete un excepcional rendimiento estructural en servicio una vez que los componentes se procesen mediante sistemas de lecho de polvo de gran tamaño de última generación.

A medida que las aleaciones de aluminio vayan ganando aceptación en los sectores de la aviación, la cohetería y la automoción de alta gama, el polvo de Al7050 impulsará la fabricación de formas y entramados ligeros complejos hasta ahora inviables, respaldando nuevos niveles de funcionalidad.

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Índice

Visión general de polvo de aleación de aluminio 7050

Tipos de polvo de aluminio 7050

Composición de polvo de aleación de aluminio 7050