AlSi50 Polvo

AlSi50 es una aleación de aluminio y silicio en polvo que contiene 50% de silicio y el resto de aluminio. Ofrece una combinación excepcional de propiedades como baja densidad, alta fluidez, baja expansión térmica, alta resistencia específica y resistencia a la corrosión.

AlSi50 Composición del polvo

La composición típica del polvo de aleación AlSi50 es:

Elemento	Composición
Aluminio (Al)	Saldo
Silicio (Si)	48-52%

• El aluminio forma la matriz que proporciona ductilidad, tenacidad y resistencia a la corrosión.
• El silicio aumenta la dureza, la fluidez y reduce el coeficiente de dilatación térmica.

El alto contenido de silicio 50% da como resultado una composición eutéctica con el punto de fusión más bajo posible y una excelente colabilidad. Es fundamental controlar estrictamente la relación Al/Si.

Propiedades del polvo de AlSi50

El polvo de AlSi50 posee una mezcla única de propiedades que lo hacen adecuado para aplicaciones de alto rendimiento:

Propiedad	Valor
Densidad	2,55 g/cm3
Punto de fusión	577°C
Resistencia a la tracción	200-300 MPa
Alargamiento	<1%
Dureza	100-120 HB
Conductividad térmica	50-90 W/m-K
CTE	12-15 x 10-6/°C
Módulo de Young	80-90 GPa
Resistencia a la corrosión	Excelente

• Baja densidad - Hasta 40% menos que las aleaciones de titanio y los aceros.
• Gran fluidez al fundirse - Permite una excelente colabilidad y llenado de moldes.
• Elevada relación resistencia/peso - Resistencia específica comparable a las aleaciones de titanio.
• Bajo coeficiente de dilatación térmica - Las dimensiones permanecen estables en una amplia gama de temperaturas.
• Excelente resistencia a la corrosión - La capa de óxido protectora evita la corrosión en la mayoría de los entornos.
• Buena conductividad térmica - El doble que las aleaciones de titanio, lo que permite una disipación eficaz del calor.

Este perfil de propiedades único hace que el AlSi50 sea adecuado para aplicaciones en las que la baja masa, la precisión, la estabilidad y la resistencia son fundamentales.

Aplicaciones del polvo de AlSi50

Las propiedades clave del polvo de AlSi50 lo hacen ideal para:

Aplicaciones	Beneficios
Componentes de automoción	Baja densidad y excelente moldeabilidad.
Piezas aeroespaciales	Alta resistencia específica, dimensiones estables.
Sustratos electrónicos	Gestión térmica, correspondencia del CTE con la cerámica.
Espejos en bruto	Baja densidad, maquinabilidad, estabilidad.
Implantes médicos	Biocompatible, no tóxico, resistente a la corrosión.

• Automoción - Se utiliza en pistones, bloques de motor y piezas de transmisión para reducir el peso y mejorar la eficiencia del combustible.
• Aeroespacial - Ideal para componentes aeroespaciales de precisión como actuadores y ruedas de turbocompresores que requieren la máxima relación resistencia-peso.
• Electrónica - Sustratos para placas de circuito impreso y paquetes de circuitos integrados que gestionan las cargas térmicas a la vez que se adaptan al comportamiento de expansión de la cerámica.
• Óptica - Las piezas en bruto para espejos y telescopios se benefician de una gran estabilidad dimensional y maquinabilidad.
• Médico - Excelente biocompatibilidad y resistencia a la corrosión para implantes como los ortopédicos.

AlSi50 ofrece el máximo rendimiento cuando la baja densidad, la precisión y la resistencia son fundamentales.

Especificaciones del polvo AlSi50

El polvo de AlSi50 está disponible en varias fracciones de tamaño, formas y niveles de pureza:

Parámetro	Opciones
Tamaño de las partículas	10 - 150 micras
Forma de las partículas	Irregular, esférica
Densidad aparente	Hasta 2,7 g/cm3
Caudal	Hasta 25 s/50 g
Pureza	Hasta 99,7%
Variantes de aleación	AlSi40, AlSi30

• Las partículas más pequeñas favorecen una mayor densidad de sinterización, mientras que las partículas grandes mejoran la fluidez.
• La morfología esférica mejora el flujo del polvo en comparación con las partículas irregulares.
• Una mayor densidad aparente aumenta la carga efectiva en la fabricación de materiales compuestos.
• Los caudales más rápidos facilitan la manipulación y el procesamiento del polvo.
• Los grados de alta pureza minimizan los problemas de contaminación.
• También disponibles aleaciones de aluminio-silicio con silicio 30-40%.

Los atributos del polvo pueden personalizarse en función de los requisitos específicos de la aplicación y los métodos de procesamiento.

Métodos de consolidación del polvo de AlSi50

El polvo de AlSi50 puede transformarse en componentes de densidad completa mediante técnicas como:

Método	Detalles
Fabricación aditiva	Excelente libertad geométrica para formas complejas.
Moldeo por inyección de metales	Alta precisión de la forma de la red.
Prensar y sinterizar	Económico para formas más sencillas de gran volumen.
Fundición	Aprovecha la excelente fluidez y comportamiento de llenado del molde.
Extrusión	Para perfiles, varillas y tubos.

• Las técnicas de AM por fusión en lecho de polvo, como la fusión selectiva por láser, son ideales para piezas complejas de bajo volumen.
• El moldeo por inyección de metales ofrece las tolerancias y el acabado superficial más ajustados.
• Se suele utilizar el prensado seguido de la sinterización en fase líquida, pero es necesario un tratamiento secundario.
• La fundición a la cera perdida ofrece una mayor productividad para geometrías más sencillas.
• La extrusión es adecuada para la producción continua de barras, varillas y tubos.

El método de consolidación influye mucho en las propiedades finales, la microestructura y la rentabilidad.

Tratamiento térmico de piezas de AlSi50

Los siguientes tratamientos térmicos pueden utilizarse para modificar las propiedades del AlSi50:

Tratamiento térmico	Detalles	Propósito
Tratamiento térmico en solución	500-550°C, enfriamiento rápido	Disolver fases solubles
Envejecimiento artificial	150-180°C, 5-10 horas	Endurecimiento por precipitación
Alivio del estrés	250°C, 2 h	Eliminar las tensiones residuales

• El tratamiento en solución disuelve las partículas de silicio en la matriz de aluminio, seguido de un enfriamiento rápido.
• El envejecimiento posterior hace que el silicio vuelva a precipitar en forma de finos dispersoides que le confieren resistencia.
• El alivio de tensiones a baja temperatura ayuda a reducir las tensiones residuales de los pasos previos de conformado.

Un tratamiento térmico adecuado permite personalizar la resistencia, dureza y ductilidad según los requisitos de la aplicación.

Comparación del polvo AlSi50 con otras alternativas

Así se compara el AlSi50 con otras aleaciones eutécticas de aluminio-silicio:

Aleación	AlSi50	AlSi40	AlSi30
Fluidez	Más alto	Alta	Medio
Colabilidad	Excelente	Muy buena	Bien
Dureza	Alta	Medio	Bajo
Fuerza	Alta	Medio	Bajo
Conductividad térmica	Medio	Alta	Más alto
CTE	Bajo	Medio	Alta
Coste	Alta	Medio	Bajo

• AlSi40 ofrece la mejor combinación de fluidez, resistencia y conductividad térmica.
• El AlSi30 proporciona la mayor conductividad térmica, pero la menor resistencia y fluidez.
• AlSi50 tiene la mayor fluidez, dureza y resistencia, pero menor conductividad térmica.

El AlSi50 se prefiere cuando son fundamentales la máxima moldeabilidad, la estabilidad dimensional y una elevada resistencia específica.

AlSi50 Polvo Fabricantes

Como polvo de aleación especial, el AlSi50 es producido por diversos proveedores en todo el mundo:

Fabricante	País
Binder Metales	Alemania
CNPC Polvo	China
Sandvik Osprey	REINO UNIDO
Polvos metálicos de Río Tinto	Canadá
Valimet Inc	EE.UU.
Productos químicos ASK	EE.UU.

Los fabricantes de renombre realizan estrictos controles de calidad y cumplen las normas internacionales de composición, distribución granulométrica, densidad aparente y niveles de impurezas.

Precios del polvo AlSi50

Como polvo de aleación especial avanzado, el AlSi50 tiene un precio superior al del aluminio común:

Grado de polvo	Tamaño de las partículas	Precio ($/kg)
Para pulsar	Menos de 150 μm	$15-25
Para la sinterización	45-150 μm	$18-30
Para AM	15-45 μm	$30-50
Alta pureza	Hasta 10 μm	$40-75

• Las fracciones más finas para AM y sinterización son más costosas que el polvo grueso para prensado.
• Los precios de los lotes pequeños, de menos de 100 kg, son más elevados.
• Los grados de alta pureza con menor contenido de oxígeno y nitrógeno son 50-100% más caros.
• Reducir el contenido de silicio a AlSi40 disminuye el coste en unos 20%.

Los descuentos por volumen, los contratos a más largo plazo y la simplificación de las especificaciones de las partículas contribuyen a reducir los costes.

Consideraciones de salud y seguridad para el polvo de AlSi50

Como cualquier polvo metálico, el polvo de AlSi50 requiere una manipulación segura:

Peligro	Precauciones	EPI
Contacto piel/ojos	Evitar el contacto directo. Aclarar en caso de exposición.	Guantes, gafas
Inhalación	Evitar respirar el polvo. Asegurar la ventilación.	Respirador
Ingestión	Evitar la transmisión mano-boca. Lávese las manos.	–
Fuego	Utilice arena. No utilice agua.	Equipo de protección

• Llevar guantes, gafas y mascarilla al manipular el polvo.
• Evitar el contacto con la piel. Lávese después de la exposición.
• Almacenar en lugar fresco y seco, lejos de chispas, llamas.
• Asegúrese de que la ventilación y la captación de polvo son adecuadas.
• Consulte la FDS y la normativa local para obtener directrices completas.

Con las precauciones y los EPI adecuados, el polvo de AlSi50 puede manipularse con seguridad.

Inspección y ensayo de polvo de AlSi50

Para garantizar el cumplimiento de las especificaciones de calidad, el polvo de AlSi50 debe someterse a:

Parámetro	Método	Especificación
Composición química	OES, XRF, química húmeda	Conformidad con el contenido de Al y Si
Distribución granulométrica	Difracción láser, tamizado	D10, D50, D90 dentro del alcance
Morfología del polvo	Imágenes SEM	Forma y características del flujo
Densidad aparente	Prueba del caudalímetro Hall	Densidad mínima especificada
Caudal	Prueba del caudalímetro Hall	Máximo de segundos para un caudal de 50 g
Niveles de impurezas	Análisis ICP o LECO	Bajo contenido de oxígeno y humedad

Las pruebas deben realizarse periódicamente según las normas ASTM para garantizar la coherencia en la calidad de la producción y el rendimiento en las aplicaciones de uso final.

Preguntas frecuentes

Q. ¿Para qué se utiliza AlSi50?

A. El AlSi50 es ideal para aplicaciones como componentes de automoción, piezas aeroespaciales y sustratos electrónicos en los que son fundamentales la baja masa, la estabilidad dimensional y la alta fluidez.

Q. ¿Necesita AlSi50 tratamiento térmico?

A. Puede realizarse un tratamiento térmico opcional que incluya la disolución y el envejecimiento para aumentar la resistencia mediante la precipitación de partículas de silicio en la microestructura.

Q. ¿Qué métodos pueden consolidar el polvo de AlSi50?

A. El polvo de AlSi50 puede consolidarse hasta alcanzar la densidad total mediante moldeo por inyección de metal, fundición, fabricación aditiva mediante SLM/EBM, extrusión y sinterización.

Q. ¿Es AlSi50 fácilmente soldable?

A. AlSi50 tiene una soldabilidad relativamente pobre debido a su alto contenido en silicio. Para soldar esta aleación se requieren técnicas y materiales de aportación especiales.

Q. ¿Es seguro manipular el polvo de AlSi50?

A. Como con cualquier polvo metálico fino, deben tomarse las precauciones de seguridad estándar al manipular polvo de AlSi50 para minimizar los riesgos para la salud y la seguridad.