Poudre d'aluminium AlSi12

Vue d'ensemble Poudre d'aluminium AlSi12

La poudre d'aluminium AlSi12 est une poudre d'alliage d'aluminium contenant du silicium 12% comme principal élément d'alliage. Elle est connue pour son excellente fluidité, son point de fusion bas et sa bonne résistance à la corrosion. Ce guide fournit des informations détaillées sur la métallurgie des poudres AlSi12, sa composition, ses propriétés, ses méthodes de production, ses applications et ses fournisseurs.

Poudre AlSi12 Propriétés principales :

• Composition : Aluminium avec 12% Si
• Point de fusion : Environ 575°C
• Densité : 2,68 g/cm3
• Excellente fluidité et coulabilité
• Bonne résistance à la corrosion
• Faible coefficient de dilatation thermique
• Rapport résistance/poids élevé

Composition de la poudre AlSi12

Le tableau ci-dessous indique la composition chimique typique de la poudre d'alliage d'aluminium AlSi12 :

La teneur précise en silicium détermine la désignation de l'alliage - AlSi12 contient entre 11-13% de silicium en poids. Le reste est de l'aluminium, qui constitue la base de l'alliage. D'autres éléments comme le fer, le manganèse et le magnésium ne sont présents qu'à l'état de traces en tant qu'impuretés.

Pourquoi ajoute-t-on du silicium à l'aluminium ?

Le silicium est ajouté de manière stratégique pour créer un alliage aluminium-silicium offrant des avantages uniques :

• Il abaisse le point de fusion de l'aluminium pur pour une meilleure coulabilité et fluidité à l'état fondu.
• Améliore la solidité, la dureté et la résistance à l'usure
• Améliore les propriétés de résistance à la corrosion
• Modifie le coefficient de dilatation thermique

Le contrôle du pourcentage de silicium permet de personnaliser les propriétés de l'alliage pour différentes applications lors de la métallurgie des poudres d'aluminium.

Processus de fabrication de la poudre d'AlSi12

La poudre d'alliage AlSi12 est fabriquée à l'aide des techniques standard suivantes de traitement des poudres métalliques :

1. Atomisation des gaz

• Les lingots d'aluminium sont fondus par induction avec du silicium
• Le flux de métal en fusion est désintégré à l'aide de jets d'air comprimé ou de gaz inerte.
• Il en résulte une solidification rapide des fines gouttelettes en poudre.
• La taille et la morphologie des particules de poudre peuvent être contrôlées par les paramètres du processus.

2. Atomisation de l'eau

• Semblable à l'atomisation du gaz, mais le flux de métal en fusion est brisé par des jets d'eau à haute pression.
• Permet un refroidissement plus rapide et des poudres plus fines

3. Fraisage mécanique

• Broyage à billes de mélanges de poudres métalliques d'aluminium et de silicium
• Conduit à l'affinage des particules et à l'alliage par soudage à froid et fracturation.

Avantages : L'atomisation au gaz et à l'eau permet d'obtenir des poudres très pures, alliées, sphériques et réactives. La technique de broyage mécanique est simple et rentable. Les deux méthodes permettent d'obtenir des poudres fines d'aluminium AlSi12 adaptées à la fabrication additive et au moulage par injection de poudre.

Propriétés de la poudre d'alliage AlSi12

Le silicium d'aluminium AlSi12 présente des propriétés physiques, thermiques, électriques et mécaniques bien équilibrées, ce qui le rend adapté aux applications d'ingénierie légères :

Propriétés physiques

Propriétés mécaniques

Conductivité électrique

Autour de 30% IACS

La densité plus faible par rapport à l'aluminium pur permet d'alléger le poids. L'excellente fluidité permet de couler des formes complexes. Sa dureté et sa résistance élevées, associées à son faible poids, font de l'AlSi12 un matériau adapté à la fabrication de composants techniques et automobiles. Sa résistance modérée à la corrosion lui permet d'être utilisé dans divers environnements industriels.

Distribution de la taille des particules de la poudre AlSi12

Distributions granulométriques couramment disponibles :

• D10 = 20-30 μm
• D50 = 35-45 μm
• D90 jusqu'à 100 μm

Les poudres sont de forme sphérique avec des satellites. Différentes distributions de taille sont disponibles en fonction de la méthode d'application.

Applications de Poudre d'aluminium AlSi12

Les principales applications de la poudre d'alliage AlSi12 sont les suivantes :

Pièces détachées automobiles

L'AlSi12 est utilisé pour fabriquer les pièces automobiles légères suivantes, obtenues par métallurgie des poudres :

Composants aérospatiaux

L'AlSi12 est utilisé dans les composants d'avions et d'engins spatiaux, par exemple les hélices et les turbines.

Pièces détachées industrielles

Dissipateurs thermiques, boîtiers électroniques, joints mécaniques, systèmes hydrauliques, vannes, gabarits d'outillage, etc.

Dispositifs médicaux

Son faible poids et sa biocompatibilité permettent de l'utiliser pour les prothèses et les implants.

Avantages Utilisation de la conduite

Les principaux facteurs favorisant l'adoption de la poudre d'AlSi12 sont les suivants :

• Allègement par rapport aux pièces en fonte/acier
• Mécaniquement solide, résistant à l'usure et à la chaleur
• Permet de réaliser des pièces complexes de forme nette en métallurgie des poudres
• Rapport coût-efficacité
• Possibilité de personnaliser la composition de l'alliage

Le secteur automobile est le plus grand utilisateur d'alliages AlSi12 pour l'allègement des véhicules.

Méthodes de fabrication de la poudre AlSi12

La poudre d'alliage AlSi12 peut être consolidée en composants d'utilisation finale en utilisant les techniques de métallurgie des poudres suivantes :

1. Moulage par injection de métal (MIM)

• Mélange d'une poudre fine et d'un liant dans un produit de départ
• Moulage à l'aide d'une machine de moulage par injection
• Déliantage et frittage

Permet d'obtenir des micro-pièces complexes et de grand volume avec la possibilité de réaliser des formes nettes.

Densité typique atteinte : ≥99% Précision dimensionnelle : ±0,5%

Applications : Petites pièces automobiles et électroniques complexes telles que les engrenages et les serrures.

2. Fabrication additive

• Impression directe de métaux par fusion laser/faisceau d'électrons sur lit de poudre
• Pas de moule nécessaire
• Fusion et consolidation sélectives couche par couche

Permet de personnaliser et de prototyper rapidement des pièces à géométrie complexe.

Densité : 90-95% Résolution : 50 μm verticalement

Applications : Supports aérospatiaux, prototypes automobiles, implants biomédicaux

3. Forgeage des poudres

• Compactage de métal en poudre en préformes
• Forgeage à chaud de préformes en composants de haute densité

Convient pour les bielles et les roulements automobiles.

Densité atteinte : ≥96% Taux de production : Élevée

4. Compactage à froid/à chaud

Applications telles que les paliers autolubrifiants à porosité contrôlée.

5. Alésages de cylindres en aluminium

Les chemises en AlSi12 sont fabriquées par moulage centrifuge dans des blocs moteurs en acier allié pour des moteurs légers et économes en carburant.

Normes et spécifications

La poudre d'alliage AlSi12 de qualité industrielle fabriquée par des fournisseurs mondiaux réputés est conforme aux spécifications suivantes :

Personnalisation

• Composition chimique adaptée aux exigences de l'application
• Distribution de la taille des particules ajustée en fonction des besoins du processus de production

Des poudres de qualité médicale de haute pureté, spécifiquement testées pour leur biocompatibilité, sont également disponibles.