AlSi12-poeder

Overzicht van AlSi12-poeder

AlSi12 of A413 is een aluminiumgietlegering met een relatief hoog siliciumgehalte. De toevoeging van 12%-silicium resulteert in een goede slijtvastheid, een lage thermische uitzettingscoëfficiënt en een hoge thermische geleidbaarheid.

De belangrijkste eigenschappen van AlSi12-poeder zijn onder meer:

• Goede sterkte en hardheid
• Uitstekende slijtvastheid
• Goede maatvastheid
• Hoge thermische geleidbaarheid
• Goede bewerkbaarheid en polijstbaarheid
• Laag soortelijk gewicht
• Verkrijgbaar in verschillende deeltjesgrootteverdelingen

AlSi12 wordt gebruikt voor de productie van cilindervoeringen, zuigerveren, tuimelaars, drijfstangen en onderdelen die hitte- en slijtvastheid vereisen. De poedermetallurgiebenadering maakt complexe geometrieën mogelijk.

Samenstelling van AlSi12-poeder

De typische samenstelling van AlSi12-poeder is:

Aluminium levert de matrix, terwijl silicium het belangrijkste legeringselement is. Sporen van andere elementen kunnen aanwezig zijn. Het hoge siliciumgehalte resulteert in de bijzondere eigenschappen van deze legering.

Eigenschappen van AlSi12-poeder

AlSi12-poeder bezit de volgende eigenschappen:

De siliciumtoevoegingen resulteren in een hogere sterkte, hardheid, slijtvastheid en thermische geleidbaarheid in vergelijking met ongelegeerd aluminium. Het materiaal behoudt een goede ductiliteit en bewerkbaarheid.

Productiemethode voor AlSi12-poeder

AlSi12-poeder wordt vervaardigd door:

• Gasverstuiving – Inerte gasstralen onder hoge druk vernevelen gesmolten AlSi12-legering om bolvormige poeders te vormen. Dit levert poeder op met een gladde morfologie en een smalle grootteverdeling, geschikt voor AM.
• Waterverneveling – Waterstralen met hoge snelheid raken de gesmolten metaalstroom en produceren fijne, onregelmatige AlSi12-deeltjes. Lagere kosten maar hogere zuurstofopname.
• Mechanisch frezen – Kogelmalen van aluminium- en siliciumpoeders gevolgd door mengen, compacteren en sinteren. Leidt tot een brede maatverdeling.

Gasverneveling heeft de voorkeur wanneer bolvormig poeder met gecontroleerde eigenschappen vereist is, zoals voor additieve productie of MIM. Mechanische freesroute is goedkoper.

Toepassingen van AlSi12-poeder

De belangrijkste toepassingen van AlSi12-legeringspoeder zijn onder meer:

• Additieve productie – Wordt gebruikt voor het vervaardigen van complexe metalen onderdelen door selectief lasersmelten, direct lasersinteren van metalen, bindmiddelspuiten enz.
• Poeder-Metallurgie – Verdichten en sinteren om hoogwaardige onderdelen te creëren, zoals zuigerveren, pompcomponenten en tuimelaars.
• Metaal spuitgieten – Produceert ingewikkelde componenten met uitstekende eigenschappen en oppervlakteafwerking.
• Slijtvaste coatings – Aangebracht via thermische spuitmethoden op cilinderboringen, zuigerrokken, motorblokken.
• Soldeervuller – Voor het verbinden van aluminium en stalen componenten in automobiel- en ruimtevaarttoepassingen.
• Wrijvingsmaterialen – Hoog siliciumgehalte verbetert de wrijvingsprestaties. Gebruikt in remblokken, koppelingsschijven.
• Gieten – Toegevoegd aan aluminiumsmelten om de gietbaarheid en slijtvastheid te verbeteren.

Specificaties van AlSi12-poeder

AlSi12-poeder is verkrijgbaar in verschillende groottes, kwaliteiten en zuiverheidsniveaus:

• Deeltjesgrootte: Van 10 – 150 micron voor AM, minder dan 45 micron voor MIM-grondstoffen.
• Morfologie: Bolvormige, onregelmatige en gemengde vormen. Sferisch verbetert de doorstroming en pakking.
• Puurheid: Van commerciële tot hoge zuiverheidsgraden op basis van elementaire analyse.
• Zuurstofinhoud: Niveaus variëren van 300 – 1000 ppm voor verneveld gas, hoger voor verneveld water.
• Cijfers: Aangepaste samenstelling en poedereigenschappen op basis van toepassing.
• Oppervlakte: Voor poeder op nanoschaal reikt het oppervlak tot 10 m2/g.

Wereldwijde AlSi12-poederleveranciers

Enkele van de belangrijkste AlSi12-poederleveranciers wereldwijd zijn:

• Alpoco (VK)
• AMC Poeders (Duitsland)
• Makin Metaalpoeders (VK)
• Belmont Metals (VS)
• CNPC-poeder (China)
• SCM Metal Products (VS)
• Hoganas (Zweden)

Deze bedrijven bieden verschillende deeltjesgrootteverdelingen, poedermorfologie, op maat gemaakte AlSi12-poederkwaliteiten op maat voor additieve productie, thermisch spuiten, MIM en andere toepassingen.

AlSi12-poederprijzen

De prijzen van AlSi12-poeder zijn afhankelijk van:

• Zuiverheidsniveaus
• Deeltjesvorm en groottebereik
• Bestelhoeveelheid
• Extra poederverwerking
• Leverancier en locatie

Over het algemeen kost bolvormig gasverstoven poeder met gecontroleerde deeltjesgrootteverdeling en hoge zuiverheid voor AM en MIM aanzienlijk hoger dan commerciële kwaliteiten.

Hantering en opslag van AlSi12-poeder

AlSi12-poeder moet zorgvuldig worden bewaard en gehanteerd om te voorkomen:

• Contact met vocht – leidt tot oxidatie. Bewaren in afgesloten containers met zakken met droogmiddel.
• Agglomeratie – voorkomt stroming. Bewaar het poeder koel en droog en overweeg de toevoeging van vloeimiddelen.
• Brandgevaar – niet in de buurt van ontstekingsbronnen opslaan vanwege de ontvlambaarheid van fijn verdeelde metalen.
• Inademing – gebruik maskers om te voorkomen dat fijne poeders tijdens het hanteren worden ingeademd.
• De voorzorgsmaatregelen op het veiligheidsinformatieblad van de leverancier moeten worden gevolgd.

De juiste inerte gashandschoenkasttechnieken worden aanbevolen bij het hanteren van reactieve aluminiumpoeders.

Test- en karakteriseringsmethoden

De belangrijkste testmethoden voor AlSi12-poeder zijn onder meer:

• Chemische analyse – ICP- en XRF-technieken bepalen de samenstelling en zuiverheidsniveaus.
• Analyse van de deeltjesgrootte – Uitgevoerd volgens ASTM B822 met behulp van laserdiffractie.
• Morfologie – Rasterelektronenmicroscopie onthult vorm en oppervlaktestructuur.
• Poederstroom – Gemeten met een Hall-stroommeter volgens de ASTM B213-norm.
• Dichtheid – Gemeten met gaspycnometrie of schijnbare dichtheidsmethode.
• Microstructuur – Röntgendiffractieanalyse voor aanwezige fasen.

Grondige tests en inspecties zorgen ervoor dat AlSi12-poeder voldoet aan de toepassingsvereisten.

Vergelijking van AlSi12- en AlSi10Mg-poeders

AlSi12 en AlSi10Mg zijn twee aluminiumlegeringspoeders vergeleken:

AlSi12 biedt de beste combinatie van slijtage-eigenschappen, bewerkbaarheid en lage kosten, terwijl AlSi10Mg een hogere sterkte en corrosieweerstand biedt die nodig is voor kritische structurele onderdelen.

Veelgestelde vragen over AlSi12-poeder

Vraag: Hoe wordt AlSi12-poeder geproduceerd?

A: AlSi12-poeder wordt commercieel geproduceerd door gasverneveling en waterverneveling van de gesmolten legering. Om dit poeder te maken, wordt ook mechanisch malen gebruikt.

Vraag: Waar wordt AlSi12-poeder voor gebruikt?

A: AlSi12 wordt gebruikt bij additieve productie, productie van poedermetallurgische onderdelen, thermische spuitcoatings, metaalspuitgieten en andere toepassingen die een lichtgewicht legering nodig hebben met goede slijtage-eigenschappen en bewerkbaarheid.

Vraag: Wat is de typische deeltjesgrootte voor AlSi12-poeder in AM?

A: Voor de meeste AM-processen met bindmiddelstraal- en poederbedfusie is het ideale deeltjesgroottebereik voor AlSi12-poeder 20-65 micron met goede poederstroomeigenschappen.

Vraag: Vereist AlSi12-poeder speciale voorzorgsmaatregelen bij het hanteren?

A: Ja, het wordt aanbevolen om aluminiumpoeders onder inerte omstandigheden te hanteren en ophoping van fijn poeder te voorkomen om brand- en explosiegevaar te minimaliseren. Er moeten goede ventilatie en persoonlijke beschermingsmiddelen worden gebruikt.

Vraag: Waar kan ik AlSi12-poeder kopen voor het maken van slijtvaste coatings?

A: Speciale AlSi12-kwaliteiten die geschikt zijn voor thermische spuitcoatings kunnen worden gekocht bij toonaangevende leveranciers zoals Makin Metal Powders, Alpoco, Belmont Metals en Hoganas.