Aluminio AlSi12 Polvo

Visión general de Aluminio AlSi12 Polvo

El polvo de aluminio AlSi12 es un polvo de aleación de aluminio que contiene silicio 12% como principal elemento de aleación. Es conocido por su excelente fluidez, su bajo punto de fusión y su buena resistencia a la corrosión. Esta guía ofrece información detallada sobre la pulvimetalurgia del AlSi12, su composición, propiedades, métodos de producción, aplicaciones y proveedores.

Polvo AlSi12 Propiedades principales:

• Composición: Aluminio con 12% Si
• Punto de fusión: Alrededor de 575°C
• Densidad: 2,68 g/cm3
• Excelente fluidez y moldeabilidad
• Buena resistencia a la corrosión
• Bajo coeficiente de dilatación térmica
• Elevada relación resistencia/peso

AlSi12 Composición del polvo

La tabla siguiente muestra la composición química típica del polvo de aleación de aluminio AlSi12:

El contenido exacto de silicio determina la denominación de la aleación: AlSi12 contiene entre 11-13% de silicio en peso. El resto es aluminio, que constituye la base. Otros elementos, como el hierro, el manganeso y el magnesio, sólo están presentes en cantidades mínimas como impurezas.

¿Por qué se añade silicio al aluminio?

El silicio se añade estratégicamente para crear una aleación de aluminio y silicio que ofrece ventajas únicas:

• Disminuye el punto de fusión del aluminio puro para mejorar la colabilidad y la fluidez en estado fundido.
• Mejora la resistencia, la dureza y la resistencia al desgaste
• Mejora las propiedades de resistencia a la corrosión
• Altera el coeficiente de dilatación térmica

El control del porcentaje de silicio permite personalizar las propiedades de la aleación para diferentes aplicaciones durante la pulvimetalurgia del aluminio.

Proceso de fabricación del polvo de AlSi12

El polvo de aleación AlSi12 se fabrica utilizando las siguientes técnicas estándar de procesamiento de polvo metálico:

1. Atomización de gases

• Los lingotes de aluminio se funden por inducción junto con el silicio
• La corriente de metal fundido se desintegra mediante chorros de aire comprimido o gas inerte
• De este modo, las finas gotas se solidifican rápidamente y se convierten en polvo.
• El tamaño de las partículas de polvo y la morfología pueden controlarse mediante parámetros de proceso

2. Atomización del agua

• Similar a la atomización con gas, pero la corriente de metal fundido se rompe mediante chorros de agua a alta presión.
• Permite un enfriamiento más rápido y polvos más finos

3. Fresado mecánico

• Molienda con bolas de mezclas de polvo metálico de aluminio y silicio
• Conduce al refinamiento de las partículas y a la aleación por soldadura en frío y fracturación

Ventajas: La atomización con gas y agua permite obtener polvos de gran pureza, aleados, esféricos y reactivos. La técnica de fresado mecánico es sencilla y rentable. Ambos métodos producen polvos finos de aluminio AlSi12 adecuados para la fabricación aditiva y el moldeo por inyección de polvos.

Propiedades del polvo de aleación AlSi12

El silicio de aluminio AlSi12 tiene unas propiedades físicas, térmicas, eléctricas y mecánicas equilibradas que lo hacen adecuado para aplicaciones de ingeniería ligera:

Propiedades físicas

Propiedades mecánicas

Conductividad eléctrica

Alrededor de 30% IACS

Su menor densidad frente al aluminio puro permite aligerar el peso. Su excelente fluidez permite moldear formas complejas. Su gran dureza y resistencia, combinadas con su bajo peso, hacen que el AlSi12 sea adecuado para componentes de ingeniería y automoción. Su moderada resistencia a la corrosión permite su uso en diversos entornos industriales.

Distribución granulométrica del polvo de AlSi12

Distribuciones granulométricas habituales:

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

Los polvos tienen forma esférica con satelitación. Diferentes distribuciones de tamaño disponibles en función del método de aplicación.

Aplicaciones de Aluminio AlSi12 Polvo

Las principales aplicaciones del polvo de aleación AlSi12 incluyen:

Piezas de automóviles

El AlSi12 se utiliza para fabricar las siguientes piezas ligeras de pulvimetalurgia para automóviles:

Componentes aeroespaciales

El AlSi12 se utiliza en componentes de aviones y naves espaciales, como impulsores y turbinas.

Piezas industriales

Disipadores térmicos, carcasas electrónicas, cierres mecánicos, sistemas hidráulicos, válvulas, plantillas de herramientas, etc.

Productos sanitarios

Su bajo peso y biocompatibilidad permiten su uso en prótesis e implantes.

Ventajas que impulsan el uso

Los principales factores que promueven la adopción del polvo de AlSi12 incluyen:

• Aligeramiento frente a piezas de fundición/acero
• Mecánicamente fuerte, resistente al desgaste y al calor
• Permite fabricar piezas pulvimetalúrgicas complejas con forma de red
• Relación coste-eficacia
• Posibilidad de personalizar la composición de la aleación

El sector del automóvil es el que más utiliza las aleaciones AlSi12 para aligerar el peso de los vehículos.

Métodos de fabricación de polvo de AlSi12

El polvo de aleación AlSi12 puede consolidarse en componentes de uso final mediante las siguientes técnicas pulvimetalúrgicas:

1. Moldeo por inyección de metal (MIM)

• Mezcla de polvo fino con aglutinante en la materia prima
• Moldeo por inyección
• Desmoldeo y sinterización

Permite fabricar micro piezas complejas de gran volumen con capacidad de forma de red.

Densidad típica alcanzada: ≥99% Precisión dimensional: ±0,5%

Aplicaciones: Pequeñas piezas intrincadas de automoción y electrónica, como engranajes y cerraduras.

2. Fabricación aditiva

• Impresión directa de metal mediante fusión de lecho de polvo con láser y haz electrónico
• No necesita molde
• Fusión y consolidación selectivas capa por capa

Permite crear rápidamente prototipos personalizados de piezas con geometrías complejas.

Densidad: 90-95% Resolución: 50 μm verticalmente

Aplicaciones: Soportes aeroespaciales, prototipos de automoción, implantes biomédicos

3. Forja en polvo

• Compactación de polvo metálico en preformas
• Preformas forjadas en caliente para componentes de alta densidad

Adecuado para bielas y cojinetes de automoción.

Densidad alcanzada: ≥96% Ritmo de producción: Alta

4. Compactación en frío/caliente

Aplicaciones como cojinetes autolubricados con porosidad controlada.

5. Cilindros de aluminio

Las camisas de AlSi12 se fabrican mediante un proceso de fundición centrífuga en bloques de motor de acero aleado para motores ligeros y de bajo consumo.

Normas y especificaciones

El polvo de aleación AlSi12 de calidad industrial fabricado por reputados proveedores mundiales se ajusta a las siguientes especificaciones:

Personalización

• Composición química adaptada a los requisitos de la aplicación
• Distribución granulométrica ajustada en función de las necesidades del proceso de producción

También hay disponibles polvos de grado médico de alta pureza sometidos a pruebas específicas de biocompatibilidad.