Poudre AlSi50

AlSi50 est une poudre d'alliage aluminium-silicium contenant 50% de silicium et le reste d'aluminium. Il offre une combinaison exceptionnelle de propriétés telles qu'une faible densité, une grande fluidité, une faible dilatation thermique, une résistance spécifique élevée et une résistance à la corrosion.

Composition de la poudre AlSi50

La composition typique de la poudre d’alliage AlSi50 est :

Élément	Composition
Aluminium (Al)	Équilibre
Silicium (Si)	48-52%

• L'aluminium forme la matrice offrant ductilité, ténacité et résistance à la corrosion.
• Le silicium augmente la dureté, la fluidité et réduit le coefficient de dilatation thermique.

La teneur élevée en silicium 50% donne une composition eutectique avec le point de fusion le plus bas possible et une excellente coulabilité. Un contrôle strict du rapport Al/Si est essentiel.

Propriétés de la poudre AlSi50

La poudre AlSi50 possède un mélange unique de propriétés la rendant adaptée aux applications hautes performances :

Propriété	Valeur
Densité	2,55 g/cm3
Point de fusion	577°C
Résistance ultime à la traction	200-300 MPa
Élongation	<1%
Dureté	100-120 HB
Conductivité thermique	50-90 W/mK
CTE	12-15 x 10 -6 /°C
Module de Young	80-90 GPa
Résistance à la corrosion	Excellent

• Faible densité – Jusqu’à 40% inférieur aux alliages et aciers de titane.
• Haute fluidité une fois fondu – Permet une excellente coulabilité et un excellent remplissage du moule.
• Rapport résistance/poids élevé – Résistance spécifique comparable aux alliages de titane.
• Faible coefficient de dilatation thermique – Les dimensions restent stables sur une large plage de températures.
• Excellente résistance à la corrosion – La couche protectrice d’oxyde empêche la corrosion dans la plupart des environnements.
• Bonne conductivité thermique – Deux fois celui des alliages de titane permettant une dissipation thermique efficace.

Ce profil de propriétés unique rend l'AlSi50 adapté aux applications où la faible masse, la précision, la stabilité et la résistance sont essentielles.

Applications de la poudre AlSi50

Les propriétés clés de la poudre AlSi50 la rendent idéale pour :

Applications	Avantages
Composants automobiles	Faible densité et excellente coulabilité.
Pièces aérospatiales	Résistance spécifique élevée, dimensions stables.
Substrats électroniques	Gestion thermique, CTE assorti à la céramique.
Ébauches de miroir	Faible densité, usinabilité, stabilité.
Implants médicaux	Biocompatible, non toxique, résistant à la corrosion.

• Automobile – Utilisé dans les pistons, les blocs moteurs et les pièces de transmission pour réduire le poids et améliorer le rendement énergétique.
• Aérospatiale – Idéal pour les composants aérospatiaux de précision tels que les actionneurs et les roues de turbocompresseur nécessitant un rapport résistance/poids très élevé.
• Électronique – Substrats pour PCB, boîtiers IC pour gérer les charges thermiques tout en s'adaptant au comportement de dilatation de la céramique.
• Optique – Les ébauches de miroirs, les télescopes bénéficient d’une stabilité dimensionnelle et d’une usinabilité élevées.
• Médical – Excellente biocompatibilité et résistance à la corrosion pour les implants comme les appareils orthopédiques.

AlSi50 offre des performances maximales là où la faible densité, la précision et la résistance sont essentielles.

Spécifications de la poudre AlSi50

La poudre AlSi50 est disponible en différentes fractions granulométriques, formes et niveaux de pureté :

Paramètres	Options
Taille des particules	10 - 150 microns
Forme des particules	Irrégulier, sphérique
Densité apparente	Jusqu'à 2,7 g/cm3
Débit	Jusqu'à 25 s/50g
La pureté	Jusqu'à 99,7%
Variantes d'alliage	AlSi40, AlSi30

• Les particules plus petites favorisent une densité frittée plus élevée tandis que les grosses particules améliorent la fluidité.
• La morphologie sphérique améliore le flux de poudre par rapport aux particules irrégulières.
• Une densité apparente plus élevée augmente la charge efficace dans la fabrication de composites.
• Des débits plus rapides améliorent la facilité de manipulation et de traitement de la poudre.
• Les qualités de haute pureté minimisent les problèmes de contamination.
• Alliages aluminium-silicium avec silicium 30-40% également disponibles.

Les attributs de la poudre peuvent être personnalisés en fonction des exigences spécifiques de l'application et des méthodes de traitement.

Méthodes de consolidation pour la poudre AlSi50

La poudre AlSi50 peut être transformée en composants pleine densité en utilisant des techniques telles que :

Méthode	Détails
Fabrication additive	Excellente liberté géométrique pour les formes complexes.
Moulage par injection de métal	Capacité de forme nette de haute précision.
Pressage et frittage	Économique pour les formes simples à volume plus élevé.
Casting	Tire parti d’une excellente fluidité et d’un excellent comportement au remplissage du moule.
Extrusion	Pour profilés, tiges et tubes.

• Les techniques de fabrication additive par fusion sur lit de poudre, comme la fusion sélective au laser, sont idéales pour les pièces complexes de faible volume.
• Le moulage par injection de métal offre les tolérances et la finition de surface les plus proches.
• Le pressage suivi d'un frittage en phase liquide est couramment utilisé mais un traitement secondaire est nécessaire.
• Le moulage de précision offre une productivité plus élevée pour des géométries plus simples.
• L'extrusion convient à la production continue de barres, de tiges et de tubes.

La méthode de consolidation influence fortement les propriétés finales, la microstructure et l'économie des coûts.

Traitement thermique des pièces AlSi50

Les traitements thermiques suivants peuvent être utilisés pour modifier les propriétés de l'AlSi50 :

Traitement thermique	Détails	Objectif
Traitement thermique de mise en solution	500-550°C, trempe	Dissoudre les phases solubles
Vieillissement artificiel	150-180°C, 5-10 heures	Durcissement par précipitation
Soulagement du stress	250°C, 2 heures	Supprimer les contraintes résiduelles

• Le traitement en solution dissout les particules de silicium dans la matrice d'aluminium suivi d'un refroidissement rapide.
• Le vieillissement ultérieur provoque la re-précipitation du silicium sous forme de fins dispersoïdes conférant un renforcement.
• La relaxation des contraintes à basse température aide à réduire les contraintes résiduelles des étapes de mise en forme précédentes.

Un traitement thermique approprié permet de personnaliser la résistance, la dureté et la ductilité selon les exigences de l'application.

Comparaison de la poudre AlSi50 avec des alternatives

Voici comment AlSi50 se compare aux autres alliages eutectiques aluminium-silicium :

Alliage	AlSi50	AlSi40	AlSi30
Fluidité	Le plus élevé	Haut	Moyen
Castabilité	Excellent	Très bon	Bon
Dureté	Haut	Moyen	Faible
La force	Haut	Moyen	Faible
Conductivité thermique	Moyen	Haut	Le plus élevé
CTE	Faible	Moyen	Haut
Coût	Haut	Moyen	Faible

• AlSi40 offre la meilleure combinaison globale de fluidité, de résistance et de conductivité thermique.
• AlSi30 offre une conductivité thermique la plus élevée mais une résistance et une fluidité les plus faibles.
• AlSi50 a la fluidité, la dureté et la résistance les plus élevées, mais une conductivité thermique plus faible.

AlSi50 est préféré là où une coulabilité maximale, une stabilité dimensionnelle et une résistance spécifique élevée sont essentielles.

Fabricants de poudre AlSi50

En tant que poudre d'alliage spécialisé, AlSi50 est produit par une gamme de fournisseurs dans le monde :

Fabricant	Pays
Métaux liants	Allemagne
Poudre CNPC	Chine
Sandvik Osprey	ROYAUME-UNI
Poudres métalliques Rio Tinto	Canada
Valimet Inc	ÉTATS-UNIS
DEMANDER DES PRODUITS CHIMIQUES	ÉTATS-UNIS

Les fabricants réputés effectuent des contrôles de qualité rigoureux et se conforment aux normes internationales en matière de composition, de distribution granulométrique, de densité apparente et de niveaux d'impureté.

Prix de la poudre AlSi50

En tant que poudre d'alliage spécialisé avancée, l'AlSi50 est proposée à un prix supérieur à celui des nuances d'aluminium ordinaire :

Qualité de la poudre	Taille des particules	Prix ($/kg)
Pour appuyer sur	Moins de 150 μm	$15-25
Pour le frittage	45-150 μm	$18-30
Pour AM	15-45 μm	$30-50
Haute pureté	Jusqu'à 10 μm	$40-75

• Les fractions plus fines pour la fabrication additive et le frittage sont plus coûteuses que la poudre grossière pour le pressage.
• Les petits lots de moins de 100 kg attirent des prix plus élevés.
• Les qualités de haute pureté avec une teneur plus faible en oxygène et en azote sont 50-100% plus chères.
• La réduction de la teneur en silicium à AlSi40 réduit le coût d'environ 20%.

Les remises sur volume, les contrats à plus long terme et les spécifications de particules plus simples contribuent à réduire les coûts.

Considérations en matière de santé et de sécurité pour la poudre AlSi50

Comme toute poudre métallique, la poudre AlSi50 nécessite une manipulation sécuritaire :

Risques	Précautions	EPI
Contact peau/yeux	Évitez les contacts directs. Rincer si exposé.	Gants, lunettes
Inhalation	Évitez de respirer la poussière. Assurer la ventilation.	Respirateur
Ingestion	Évitez le transfert main-bouche. Laver les mains.	–
Feu	Utilisez du sable. N'utilisez pas d'eau.	Équipement de protection

• Portez des gants, des lunettes et un masque lors de la manipulation de la poudre.
• Éviter le contact avec la peau. Se laver après exposition.
• Conserver dans un endroit frais et sec, à l'abri des étincelles et des flammes.
• Assurer une ventilation et un dépoussiérage adéquats.
• Reportez-vous à la FDS et aux réglementations locales pour obtenir des directives complètes.

Avec des précautions appropriées et un EPI, la poudre AlSi50 peut être manipulée en toute sécurité.

Inspection et tests de la poudre AlSi50

Pour garantir le respect des spécifications de qualité, la poudre AlSi50 doit subir :

Paramètres	Méthode	Spécifications
Composition chimique	OES, XRF, chimie humide	Conformité à la teneur en Al et Si
Distribution de la taille des particules	Diffraction laser, tamisage	D10, D50, D90 à l'intérieur de la fourchette
Morphologie des poudres	Imagerie SEM	Caractéristiques de forme et d'écoulement
Densité apparente	Test du débitmètre à effet Hall	Densité minimale spécifiée
Débit	Test du débitmètre à effet Hall	Secondes maximales pour un débit de 50 g
Niveaux d'impuretés	Analyse ICP ou LECO	Faible teneur en oxygène et en humidité

Les tests doivent être effectués périodiquement conformément aux normes ASTM pour garantir la cohérence de la qualité de la production et des performances dans les applications d'utilisation finale.

FAQ

Q. À quoi sert AlSi50 ?

R. L'AlSi50 est idéal pour les applications telles que les composants automobiles, les pièces aérospatiales et les substrats électroniques où une faible masse, une stabilité dimensionnelle et une fluidité élevée sont essentielles.

Q. L'AlSi50 nécessite-t-il un traitement thermique ?

A. Un traitement thermique facultatif comprenant la mise en solution et le vieillissement peut être effectué pour améliorer la résistance en précipitant les particules de silicium dans la microstructure.

Q. Quelles méthodes peuvent consolider la poudre AlSi50 ?

A. La poudre AlSi50 peut être consolidée jusqu'à atteindre sa pleine densité par moulage par injection de métal, moulage, fabrication additive via SLM/EBM, extrusion et frittage.

Q. L'AlSi50 est-il facilement soudable ?

A. AlSi50 a une soudabilité relativement faible en raison de sa teneur élevée en silicium. Un matériau d'apport et des techniques spéciaux sont nécessaires pour souder cet alliage.

Q. La poudre AlSi50 est-elle sécuritaire à manipuler ?

A. Comme toute poudre métallique fine, des précautions de sécurité standard doivent être prises lors de la manipulation de la poudre AlSi50 afin de minimiser les risques pour la santé et la sécurité.