Polvo de aleación de aluminio 7075

Índice

Visión general de aleación de aluminio 7075 polvo

El polvo de aleación de aluminio 7075 es una aleación de aluminio de endurecimiento por precipitación que consta de aluminio, zinc, magnesio, cobre, cromo, titanio, manganeso y otros elementos en cantidades menores. Se considera una de las aleaciones de aluminio de mayor resistencia y se utiliza ampliamente en aplicaciones que requieren una alta relación resistencia-peso junto con una buena resistencia a la fatiga.

Algunos detalles clave sobre la aleación de aluminio 7075 en polvo:

  • Composición - Base de aluminio con zinc, magnesio, cobre y otros elementos de aleación
  • Aleación de endurecimiento por precipitación: adquiere su resistencia mediante tratamientos térmicos.
  • Muy alta resistencia para su peso
  • Buena resistencia a la fatiga y mecanizabilidad media
  • Las aplicaciones más comunes incluyen piezas estructurales, componentes aeronáuticos, moldes, etc.
  • Disponible en varias gamas de tamaños de polvo para su uso en fabricación aditiva

Tabla 1: Composición del polvo de aleación de aluminio 7075

ElementoPeso %
Aluminio87,1-91,4%
Zinc5.1-6.1%
Magnesio2.1-2.9%
Cobre1,2-2,0%
HierroMáx. 0,5%
SilicioMáx. 0,4%
ManganesoMáx. 0,3%
Cromo0,18-0,28%
TitanioMáx. 0,2%
Otros metalesCada uno máx. 0,05%
Otras impurezasMáx. 0,15%
aleación de aluminio 7075 polvo

aleación de aluminio 7075 polvo Propiedades y características

La aleación de aluminio 7075 en polvo ofrece una combinación excepcional de alta resistencia y baja densidad. Algunas de sus propiedades y características clave son:

Tabla 2: Propiedades del polvo de aleación de aluminio 7075

PropiedadDetalles
Densidad2,81 g/cm3
Punto de fusiónAlrededor de 635 a 655°C
Límite elástico500 a 540 MPa
Resistencia a la tracción570 a 620 MPa
Alargamiento a la rotura8 a 10%
Módulo de Young71 a 72 GPa
Ratio de Poission0.33
DurezaBrinell 150
Resistencia a la corrosiónJusto. Propenso a las picaduras y a la corrosión intergranular.
Resistencia al desgasteFeria
Conductividad térmica120 a 130 W/m-K
Resistencia a la fatiga159 MPa

Algunas características adicionales del polvo de aluminio 7075:

  • Excelente relación resistencia-peso y alta resistencia específica
  • Buena tenacidad y resistencia a la fatiga
  • Propenso al agrietamiento por corrosión bajo tensión en determinadas temperaturas
  • Susceptible al deterioro por temperaturas elevadas
  • Se mecaniza fácilmente en estado totalmente recocido, mala mecanizabilidad en temple templado
  • La forja requiere precalentamiento; el trabajo en caliente debe realizarse entre 400-510°C
  • Se puede soldar fácilmente mediante los métodos de soldadura por gas, soldadura por arco y soldadura por resistencia

Tabla 3: Aplicaciones y usos de la aleación de aluminio 7075 en polvo

ZonaEjemplos de uso
AeroespacialAccesorios, engranajes y ejes de aeronaves
AutomóvilesRuedas, piezas que requieren gran resistencia
MarinaCascos de embarcaciones, mástiles, hélices
MoldesMoldes de inyección de plástico, matrices
IndustrialPiezas estructurales, arriostramientos, puentes
Fabricación aditivaImpresión de piezas personalizadas de alta resistencia
RecreoBicicletas de montaña, cuadros de ala delta
DefensaComponentes de misiles y cohetes
ElectrónicaPlacas base, piezas del motor, aletas de refrigeración

Especificaciones y grados

Aleación de aluminio 7075 en polvo está disponible con diversas especificaciones y temperaturas estándar en función de las propiedades mecánicas, las condiciones de tratamiento térmico, etc.

Tabla 4: Especificaciones y calidades de la aleación de aluminio 7075 en polvo

EspecificaciónDetalles
Designación militar estadounidense7075-T6, 7075-T651 etc.
Especificación ISOAlZn5,5MgCu
Normas europeasEN AW-7075 / EN AW-AlZn6CuMgZr
Especificación ASTMASTM B247, ASTM B211M
Especificación SAEAMS 4045, AMS 4154
DINAlZn5,5MgCu
UNI56NiCrMo4

Los temperamentos comunes incluyen:

  • F - Tal como se fabrica, sin tratamiento
  • O - Estado recocido, menor resistencia
  • T6 - Tratado térmicamente y envejecido artificialmente hasta alcanzar la máxima resistencia
  • T651 - Variante de la T6 sometida a estrés y envejecida artificialmente
  • Otros temperamentos disponibles

Cuadro 5: Gamas de tamaños y tamaños de polvo disponibles

Tamaño del polvoMicrasMalla Tyler/ASTM
Polvo fino atomizado3-8 micrasn/a
Polvo fino10-30 micras-325 mallas
Polvo grueso30-120 micrasMalla de -140 a -170
Polvo muy grueso120-250 micras-60 a -120 malla
Alambre cortadoMenos de 150 micras-100 malla

Proveedores y precios

El polvo de aleación de aluminio 7075 está disponible en muchos proveedores en varios tamaños adecuados para diferentes procesos de fabricación aditiva. A continuación se ofrecen algunos ejemplos de precios como referencia.

Tabla 6: Ejemplos de proveedores de aleación de aluminio 7075 en polvo

Proveedor (Ejemplo)Descripción
Tecnología LPWProveedor británico de polvos metálicos de aleación de aluminio de alta calidad
Paul Müller GmbHProveedor alemán de polvos de aluminio y aleaciones de aluminio
ErasteelProductor mundial de aleaciones especiales y productos de gran pureza
Fortaleza metálicaProveedor estadounidense de aleaciones de aluminio en polvo
Polvos metálicos FlawlessFabricante chino de polvo de aleación de aluminio

Tabla 7: Ejemplo de precio del polvo de aleación de aluminio 7075 de grado estándar

Tamaño del polvoPrecio por kg
Polvo fino (10-30 μm)$50 - $80
Polvo grueso (30-120 μm)$40 - $60
Polvo muy grueso (120-250 μm)$30 - $45
  • Los precios varían en función de la cantidad pedida, los tamaños exactos y el proveedor seleccionado. Puede ser superior para grados especiales o de mayor pureza.

Comparación

Tabla 8: Comparación de la aleación de aluminio 7075 con otras aleaciones de aluminio

AleaciónPropiedades claveVentajasLimitaciones
7075Máxima resistencia, buena tenacidad, mejor resistencia a la fatiga, buena resistencia a la corrosiónResistencia específica muy alta, adecuada para aplicaciones críticas, buena resistencia al desgasteSusceptible a SCC, se corroe fácilmente a menos que sea de alta pureza, difícil de soldar
6061Resistencia media, excelente resistencia a la corrosión, buena conformabilidad y soldabilidadMás fácil de mecanizar y fabricar, más versátilNo apto para aplicaciones de alta tensión
2024Alta resistencia, resistente a la fatiga, buena tenacidad, escasa resistencia a la corrosiónAlta resistencia en secciones gruesas, buena tenacidad a la fracturaPropenso a agrietarse, a menudo requiere revestimiento para protegerlo de la corrosión
5056Resistencia media a alta, excelente resistencia a la corrosión, buena soldabilidadResistente a la atmósfera marina y a la corrosión por agua salada, buenas propiedades criogénicasResistencia inferior a las aleaciones 2xxx y 7xxx

Ventajas y limitaciones

Cuadro 9: Ventajas y limitaciones de Polvo de aleación de aluminio 7075

VentajasLimitaciones
Resistencia excepcionalmente alta para aplicaciones críticasRelativamente caro
La mejor relación resistencia-peso entre las aleaciones de aluminioSusceptible al agrietamiento por corrosión bajo tensión
Excelente resistencia a la fatiga; buena para cargas cíclicasLa escasa resistencia a la corrosión requiere protección
Buena tenacidad incluso en secciones gruesasDifícil de soldar; requiere precalentamiento
Se pueden imprimir en 3D secciones gruesas y complejasEl mecanizado es difícil en temple templado
Se utiliza donde el acero sería demasiado pesadoPropiedades mecánicas degradadas a altas temperaturas

Preguntas frecuentes

P: ¿Qué hace que la aleación de aluminio 7075 sea tan resistente en comparación con otras aleaciones de aluminio?

R: La aleación 7075 obtiene su resistencia excepcionalmente alta de los tratamientos térmicos de endurecimiento por precipitación. Finas partículas de fases de transición como MgZn2 y Al2CuMg precipitan en el interior de la matriz de aluminio durante el envejecimiento e impiden el movimiento de dislocación, aumentando drásticamente la resistencia.

P: ¿Por qué se prefiere el aluminio 7075 para aplicaciones aeroespaciales en comparación con otras aleaciones 2xxx o 6xxx?

R: La aleación de aluminio 7075 ofrece la mejor combinación de alta resistencia, buena tenacidad a la fractura y excelente resistencia a la fatiga. Esto la hace muy adecuada para piezas aeroespaciales exigentes expuestas a cargas dinámicas. También ofrece mayor resistencia en secciones gruesas.

P: ¿Requiere el polvo de aleación de aluminio 7075 alguna precaución especial de almacenamiento o manipulación?

R: Sí, los polvos de aleación de aluminio pueden ser explosivos si se dispersan en el aire. Asegúrese de que la conexión a tierra y la ventilación son adecuadas durante la manipulación del polvo. Almacene los recipientes sellados en un lugar fresco y seco, lejos de chispas, llamas y otras fuentes de ignición. Tome las precauciones estándar para la manipulación de polvos metálicos finos.

P: ¿Cuáles son algunos ejemplos de aplicaciones del polvo de aleación de aluminio 7075 en la fabricación aditiva?

R: Algunas aplicaciones habituales de la AM son la impresión de componentes ligeros aeroespaciales y de automoción, productos marinos de alta resistencia como hélices, moldes y matrices para moldeo por inyección de plástico, brazos robóticos, componentes de vehículos aéreos no tripulados, piezas de bicicletas de montaña, etc.

P: ¿Qué tamaño de polvo se prefiere para la impresión 3D DMLS de piezas de aleación de aluminio 7075?

R: Para la impresión DMLS se suele recomendar un rango de tamaño de partícula de 15-45 micras para permitir un buen flujo de polvo y una alta densidad. Sin embargo, los parámetros dependen del modelo específico de impresora 3D y de la potencia del láser.

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