7075アルミニウム合金パウダー
目次
概要 7075アルミニウム合金パウダー
7075アルミニウム合金粉末は、優れた機械的特性と耐食性を持つ、強力で軽量な粉末冶金材料です。主な合金元素として亜鉛を含み、マグネシウムと銅も含まれているため、多くの鋼に匹敵する非常に高い強度が得られます。
7075アルミ合金粉末は、金属射出成形（MIM）、直接金属レーザー焼結（DMLS）、バインダージェッティング、冷間／熱間静水圧プレス、押出成形などの粉末冶金技術により、高性能部品を製造するために使用することができます。7075アルミニウム粉末から作られた部品は、7075合金の鍛造品に近い特性を達成します。
7075アルミニウム合金粉末の主な特性と特徴：
7075アルミニウム合金粉末の特性
| プロパティ | 説明 |
|---|---|
| 構成 | アルミニウムに亜鉛(5.1-6.1%)、マグネシウム(2.1-2.9%)、銅(1.2-2.0%)および少量の他の合金元素を含む。 |
| 密度 | 2.81 g/cm3 |
| 融点 | 約635°C |
| 強さ | 非常に高く、多くの鋼に似ている |
| 耐食性 | 亜鉛の含有量により優れている |
| 粉体粒子形状 | 球形、不規則な形 |
| 粉体サイズ範囲 | 15-75ミクロン |
| 製造工程 | 金属射出成形（MIM）、ダイレクトメタルレーザー焼結（DMLS）、バインダージェッティング、HIP、押出成形 |
の応用 7075アルミニウム合金パウダー
7075アルミニウム合金粉末を使用したMIMおよび積層造形の一般的な用途には、以下のようなものがある：
7075アルミニウム合金粉末の用途
| 産業 | アプリケーション |
|---|---|
| 航空宇宙 | 構造部品、継手、ギア、シール |
| 自動車 | ピストン、コネクティングロッド、ギア、スリーブ |
| マリン | ギア、継手、カップリング、プロペラ |
| インダストリアル | 動力伝達部品、機械部品 |
| 消費者 | 自転車部品などのスポーツ用品 |
| ミリタリー | 銃器部品、防護服部品 |
| メディカル | 整形外科用インプラント、人工装具 |
仕様と規格
7075合金粉は、様々な重要な産業および軍事仕様を満たすことができます：
7075 アルミ合金の粉の指定
| スタンダード | タイトル |
|---|---|
| AMS 4126 | アルミニウム合金パウダー 7075 |
| ASTM B951 | サブミクロンサイズのスフェロイドを含む亜鉛及び亜鉛合金粉末の標準仕様書 |
| ISO 22068 | 溶射用アルミニウム合金アトマイズ粉末の仕様 |
| MIL-DTL-45208 | グレードA、B、Cの7075アルミニウム合金粉末および粒子の詳細仕様 |
サプライヤーと価格
7075アルミニウム合金粉末を提供する世界的な大手サプライヤーをいくつか、参考価格とともにご紹介します：
7075 アルミニウム合金粉末サプライヤー
| サプライヤー | 説明 | 価格帯 |
|---|---|---|
| カイメラ・インターナショナル | 幅広いアルミニウムおよびアルミニウム合金粉末 | $50〜$300/kg |
| サンドビック・オスプレイ | 7075を含む特注アルミニウム粉末 | $75〜$250/kg |
| TLSテクニーク | ガス・水アトマイズ・アルミ粉末 | $100〜$350/kg |
| 金属粉の製造 | 各種グレードのアルミニウムパウダー | $80〜$275/kg |
| アルポコ英国 | アルミニウムMIMパウダーのスペシャリスト | $90〜$310/kg |
* 価格帯は注文数量によって異なり、粒度分布は用途に応じてカスタマイズされる。
7075アルミニウムの比較
主要パラメータに関する7075アルミニウム合金粉末と代替品の比較：
アルミニウム合金粉末の比較
| パラメータ | 7075 Alパウダー | 6061 Al パウダー | 316L ステンレススチール粉 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 2.8 g/cc | 2.7 g/cc | 7.9 g/cc |
| 強さ | 非常に高い | ミディアム | 高い |
| 耐食性 | 素晴らしい | グッド | 素晴らしい |
| 熱伝導率 | 素晴らしい | グッド | ミディアム |
| コスト | ミディアム | 低い | 高い |
| 製造可能性 | 非常に良い | 非常に良い | 可 |
7075アルミニウム合金は、6xxxシリーズアルミニウムやステンレス鋼のような代替品と比較して、卓越した強度対重量比、耐食性、熱特性、MIMや粉末積層造形プロセスによる優れた製造可能性のバランスで際立っています。
7075アルミニウムパウダーに関する主な考慮事項
7075アルミニウム合金の粉末を使用する際に考慮すべき重要な点がいくつかあります：
7075アルミニウム合金パウダー 考察
| 考察 | 詳細 |
|---|---|
| 印刷の難しさ | 亜鉛と銅の含有量が高いため、MIMおよびAMプロセスでの粉末老化に影響する。 |
| 後処理の必要性 | 最適な強度とバランスのとれた機械的特性を得るために必要な熱処理 |
| 表面仕上げ | 後処理で非常に良い仕上がりになる |
| 寸法精度 | HIPは、0.5%以下の公差を達成するために収縮を最小限に抑えることができます。 |
| コスト | コストは6061より高いが、チタンやニッケル合金よりは低い |
| 環境への影響 | アルミニウムのリサイクル性の高さと、粉末冶金プロセスが従来の製造方法に比べて効率的であることから、一般的に肯定的である。 |
よくあるご質問
7075アルミニウム合金パウダーFAQ
Q: 7075アルミニウム合金とは何ですか？
A: 7075アルミニウム合金粉末は7xxxアルミニウムシリーズに属し、亜鉛、マグネシウム、銅を多く含んでいます。7075合金の主な特徴は、耐食性、靭性、高強度重量比です。
Q: 7075合金は耐食性に優れていますか？
A: はい、7075アルミ合金は、その主要な合金元素である亜鉛により優れた耐食性を持ち、6061や6082のような他のアルミ合金に比べて優れた保護性能を発揮します。
Q: 7075アルミニウムと7075の違いは何ですか？
A: 7075アルミニウムは展伸材としての合金を指しますが、7075アルミニウムは特に粉末状の同じ合金組成を指します。ですから、7075アルミニウム粉末は、MIMや金属3Dプリンティングのような粉末冶金プロセスで使用されます。
Q: 7075アルミニウムパウダーは何に使われるのですか？
A: 7075アルミ合金パウダーは、その高い強度と耐食性により、航空宇宙、防衛、自動車、医療、その他要求の厳しい産業で使用されています。7075アルミニウム合金は、低い材料厚が要求される部品で高い性能を発揮します。
Q: 7075アルミニウムパウダーの機械的特性は？
A: 7075アルミニウム合金粉末焼結体は、引張強さ550MPa、降伏強さ470MPa、伸び11%以上、硬さ150HB以上を達成することができます。これらは鍛造7075合金の特性に近いものです。
Q: 7075アルミニウム粉末を使用する粉末冶金法にはどのようなものがありますか？
A: 7075Al粉末を使用する主な粉末技術には、金属射出成形（MIM）、直接金属レーザー焼結（DMLS）、バインダージェッティング/粉末床溶融（PBF）、冷間/熱間等方圧プレス（HIP）があり、その後機械加工と仕上げが行われます。
Q: 7075アルミニウムパウダーは6061よりも優れていますか？
A: はい、7075アルミパウダーは6061よりもはるかに強く、疲労強度は6061のほぼ2倍です。しかし、カスタマイズされた仕様によっては、6061パウダーより50-100%高くなります。
Frequently Asked Questions (Supplemental)
1) How does 7075 Aluminium Alloy Powder behave in LPBF/DMLS compared to AlSi10Mg?
- 7075 is more crack-sensitive due to high Zn/Mg/Cu and limited solidification range. It requires preheating, tailored scan strategies, and strict humidity/oxygen control. AlSi10Mg is easier to print with wider process windows.
2) What heat treatments are typical for AM or MIM 7075 parts?
- T6-like routes are common: solution heat treatment (~470–490°C), quench, then artificial aging (~120–130°C). Some AM programs use T73/T76-type tempers to balance strength and stress corrosion cracking (SCC) resistance.
3) Can binder jetting achieve high density with 7075 Aluminium Alloy Powder?
- Yes. With high green density, optimized debind/sinter, and optional HIP, BJT 7075 can reach >98–99.5% relative density. Dimensional control requires compensated sinter curves and fixture strategies.
4) What are key feedstock specs to request for 7075 AM powders?
- PSD 15–45 μm (LPBF) or 45–105 μm (DED), spherical morphology, low oxygen/hydrogen (per ISO/ASTM 52907), tight Zn/Mg/Cu chemistries to maintain aging response, and low moisture content via sealed, desiccated packaging.
5) Are there corrosion concerns unique to 7xxx aluminum?
- 7xxx can be susceptible to stress corrosion cracking and exfoliation in chloride environments. Temper selection (e.g., T73/T76), surface treatments (anodize, conversion coat), and sealing/passivation improve durability.
2025 Industry Trends for 7075 Aluminium Alloy Powder
- Printability advances: Preheating (>200°C platen), scan vector rotation, and tailored hatch spacing reduce LPBF cracking in 7075-class alloys.
- High-strength variants: Modified 7xxx chemistries (Zn-Mg-Zr-Sc) optimized for AM deliver improved hot-crack resistance while keeping T6-level strengths.
- Scale-up in binder jetting: Automotive and consumer sectors adopt BJT + HIP for larger housings and brackets, targeting wrought-like properties with lower cost-per-part.
- Powder stewardship: Standardized reuse envelopes (up to 8–10 cycles) with O/H monitoring, PSD control, and humidity <1% RH handling.
- Qualification toolkits: Wider use of ISO/ASTM 52920/52930 for process qualification shortens time-to-approval in aerospace brackets and UAV structures.
2025 Snapshot: Market, Process, and Performance Indicators
| メートル | 2023 Baseline | 2025 Status (est.) | Notes/Source |
|---|---|---|---|
| 7075 AM powder price (gas-atomized, 15–45 μm) | $80–220/kg | $70–200/kg | Industry quotes; added atomization capacity |
| LPBF build preheat for 7xxx (typical) | 120–160°C | 180–240°C | Higher preheat reduces cracking; OEM parameters |
| Typical relative density (LPBF → HIP) | 98.5% → 99.6% | 99.0% → 99.8% | Process tuning; HIP optimization |
| Qualified powder reuse cycles | 3-5 | 8-10 | With O/H tracking and sieving (ISO/ASTM 52907) |
| UTS after T6/T73 (AM 7075) | 470–520 MPa | 500–560 MPa | Heat-treatment refinement and alloy tweaks |
References and guidance:
- ISO/ASTM 52907:2023 (Metal powder feedstock characterization)
- ISO/ASTM 52920 & 52930 (Qualification and quality requirements)
- ASTM B316/B557 (mechanical testing of aluminum and tensile testing)
- NIST AM Bench and open literature on AM 7xxx behavior (nist.gov)
- SAE AMS documents for aluminum heat treatment practices
Latest Research Cases
Case Study 1: LPBF 7075 with Elevated Preheat and Humidity Control (2025)
Background: An aerospace Tier-1 faced hot cracking and variable fatigue in LPBF 7075 brackets.
Solution: Raised build-plate preheat to 210–230°C, implemented 20–45 μm PSD with tighter tail control, inert powder handling at ≤0.5% RH, and applied T73-type temper post-HIP.
Results: Crack incidence reduced by ~70%, relative density rose to 99.6% after HIP, UTS 520–545 MPa with improved SCC resistance vs. T6. Scrap rate dropped 22%. Data aligned with ISO/ASTM 52920 qualification runs.
Case Study 2: Binder Jetting 7xxx-Analog with HIP for Automotive Housings (2024)
Background: An OEM sought higher specific strength than AlSi10Mg at BJT throughput.
Solution: Deployed Zn-Mg-Zr-modified 7075-equivalent powder; optimized debind/sinter ramp with carbon control; HIP at 120 MPa/500°C; aging to peak strength.
Results: Achieved 99.2–99.7% density, UTS 480–520 MPa, elongation 7–10%, dimensional change within ±0.3%. Per-part cost down ~15% vs. LPBF at 5k units/year while meeting corrosion targets after anodizing. Presented in an industry AM symposium and corroborated with ASTM B557 tensile testing.
専門家の意見
- Prof. Seung Ki Moon, Chair of Advanced Manufacturing, Nanyang Technological University
- Viewpoint: “For 7075 Aluminium Alloy Powder in LPBF, build preheat and moisture discipline are as impactful as laser parameters; both directly influence crack initiation and porosity.”
- Dr. John Donoghue, Principal Materials Engineer, Element Materials Technology
- Viewpoint: “Temper selection is critical—moving from T6 to T73/T76 in AM 7xxx can meaningfully improve SCC resistance with only modest strength trade-offs.”
- Dr. Kristin Wood, Executive Director, SUTD DesignZ
- Viewpoint: “Binder jetting plus HIP is maturing for 7xxx-class alloys; controlling carbon pickup and sinter shrinkage is the key to consistent interchangeability with wrought parts.”
Practical Tools/Resources
- ISO/ASTM 52907: Feedstock characterization for AM powders (iso.org; astm.org)
- ISO/ASTM 52920/52930: AM process qualification and quality requirements (iso.org)
- ASTM B316/B557: Mechanical testing standards for aluminum alloys (astm.org)
- NIST AM Bench: Open datasets on aluminum AM processing and properties (nist.gov/ambench)
- SAE AMS2770/2772: Heat treatment of aluminum alloys (sae.org)
- OSHA/NFPA 484: Combustible metal powder handling and safety (osha.gov; nfpa.org)
- Granta MI (Ansys): Materials data management for AM allowables and traceability (ansys.com)
Last updated: 2025-10-13
Changelog: Added 5 supplemental FAQs; created 2025 trends with data table; added two recent case studies; included expert opinions; compiled practical tools/resources with relevant standards and datasets; integrated 7075 Aluminium Alloy Powder keyword variations
Next review date & triggers: 2026-04-15 or earlier if new ISO/ASTM/SAE standards for AM 7xxx publish, significant powder price shifts (>15%), or major OEM qualification announcements for 7075 AM components occur
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MET3DP Technology Co., LTDは、中国青島に本社を置く積層造形ソリューションのリーディングプロバイダーです。弊社は3Dプリンティング装置と工業用途の高性能金属粉末を専門としています。
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