AlSi50-poeder

AlSi50 is een aluminium-siliciumlegeringspoeder dat 50%-silicium en de rest aluminium bevat. Het biedt een uitzonderlijke combinatie van eigenschappen zoals lage dichtheid, hoge vloeibaarheid, lage thermische uitzetting, hoge specifieke sterkte en corrosieweerstand.

AlSi50 poedersamenstelling

De typische samenstelling van AlSi50-legeringspoeder is:

Element	Samenstelling
Aluminium (Al)	Evenwicht
Silicium (Si)	48-52%

• Aluminium vormt de matrix en zorgt voor ductiliteit, taaiheid en corrosiebestendigheid.
• Silicium verhoogt de hardheid en vloeibaarheid en vermindert de thermische uitzettingscoëfficiënt.

Het hoge 50%-siliciumgehalte resulteert in een eutectische samenstelling met het laagst mogelijke smeltpunt en uitstekende gietbaarheid. Een strikte controle van de Al tot Si-verhouding is van cruciaal belang.

Eigenschappen van AlSi50-poeder

AlSi50-poeder bezit een unieke mix van eigenschappen waardoor het geschikt is voor hoogwaardige toepassingen:

Eigendom	Waarde
Dikte	2,55 g/cm3
Smeltpunt	577°C
Ultieme treksterkte	200-300 MPa
Verlenging	<1%
Hardheid	100-120 HB
Warmtegeleiding	50-90 W/mK
CTE	12-15 x 10 -6 /°C
Young-modulus	80-90 GPa
Corrosieweerstand	Uitstekend

• Lage dichtheid – Tot 40% lager dan titaniumlegeringen en staalsoorten.
• Hoge vloeibaarheid wanneer gesmolten – Maakt uitstekende gietbaarheid en vormvulling mogelijk.
• Hoge sterkte-gewichtsverhouding – Specifieke sterkte vergelijkbaar met titaniumlegeringen.
• Lage thermische uitzettingscoëfficiënt – Afmetingen blijven stabiel over een breed temperatuurbereik.
• Uitstekende corrosieweerstand – Beschermende oxidelaag voorkomt corrosie in de meeste omgevingen.
• Goede thermische geleidbaarheid – Tweemaal zoveel als titaniumlegeringen, waardoor een efficiënte warmteafvoer mogelijk is.

Dit unieke eigenschappenprofiel maakt AlSi50 geschikt voor toepassingen waarbij lage massa, precisie, stabiliteit en sterkte van cruciaal belang zijn.

Toepassingen van AlSi50-poeder

De belangrijkste eigenschappen van AlSi50-poeder maken het ideaal voor:

Toepassingen	Voordelen
Auto-onderdelen	Lage dichtheid en uitstekende gietbaarheid.
Onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart	Hoge specifieke sterkte, stabiele afmetingen.
Elektronische substraten	Thermisch beheer, CTE-match met keramiek.
Spiegel blanco's	Lage dichtheid, bewerkbaarheid, stabiliteit.
Medische implantaten	Biocompatibel, niet giftig, corrosiebestendig.

• Automobiel – Gebruikt in zuigers, motorblokken en aandrijflijnonderdelen om het gewicht te verminderen en de brandstofefficiëntie te verbeteren.
• Lucht- en ruimtevaart – Ideaal voor precisiecomponenten in de lucht- en ruimtevaart, zoals actuatoren en turbowielen die de hoogste sterkte/gewicht vereisen.
• Elektronica – Substraten voor PCB's, IC-pakketten om thermische belastingen te beheersen en tegelijkertijd het uitzettingsgedrag van keramiek te evenaren.
• Optiek – Spiegelplaten en telescopen profiteren van een hoge maatvastheid en bewerkbaarheid.
• Medisch – Uitstekende biocompatibiliteit en corrosieweerstand voor implantaten zoals orthopedische apparaten.

AlSi50 levert maximale prestaties waar lage dichtheid, precisie en sterkte van cruciaal belang zijn.

AlSi50-poederspecificaties

AlSi50-poeder is verkrijgbaar in verschillende groottefracties, vormen en zuiverheidsniveaus:

Parameter	Opties
Deeltjesgrootte	10 – 150 micron
Deeltjesvorm	Onregelmatig, bolvormig
Schijnbare dichtheid	Tot 2,7 g/cm3
Stroomsnelheid	Tot 25 s/50 g
Puurheid	Tot 99,7%
Legeringsvarianten	AlSi40, AlSi30

• Kleinere deeltjes bevorderen een hogere gesinterde dichtheid, terwijl grote deeltjes de vloeibaarheid verbeteren.
• De sferische morfologie verbetert de poederstroom in vergelijking met onregelmatige deeltjes.
• Een hogere schijnbare dichtheid verhoogt de effectieve belasting bij de vervaardiging van composieten.
• Snellere stroomsnelheden verbeteren het gemak van het hanteren en verwerken van poeder.
• Hoge zuiverheidsgraden minimaliseren besmettingsproblemen.
• Aluminium-siliciumlegeringen met 30-40%-silicium zijn ook verkrijgbaar.

Poedereigenschappen kunnen worden aangepast op basis van specifieke toepassingsvereisten en verwerkingsmethoden.

Consolidatiemethoden voor AlSi50-poeder

AlSi50-poeder kan worden omgezet in componenten met volledige dichtheid met behulp van technieken zoals:

Methode	Details
Additieve productie	Uitstekende geometrische vrijheid voor complexe vormen.
Metaal spuitgieten	Hoge precisie netvormmogelijkheid.
Pers en sinter	Economisch voor eenvoudigere vormen met een groter volume.
Gieten	Maakt gebruik van uitstekende vloeibaarheid en vormvulgedrag.
Extrusie	Voor profielen, staven en buizen.

• Poederbedfusie AM-technieken zoals selectief lasersmelten zijn ideaal voor complexe onderdelen met een laag volume.
• Metaalspuitgieten biedt de nauwste toleranties en oppervlakteafwerking.
• Persen gevolgd door sinteren in de vloeibare fase wordt vaak gebruikt, maar er is secundaire verwerking nodig.
• Investeringsgieten biedt een hogere productiviteit voor eenvoudigere geometrieën.
• Extrusie is geschikt voor de continue productie van staven, staven en buizen.

De consolidatiemethode heeft een sterke invloed op de uiteindelijke eigenschappen, microstructuur en kosteneconomie.

Warmtebehandeling van AlSi50-onderdelen

De volgende warmtebehandelingen kunnen worden gebruikt om de eigenschappen van AlSi50 te wijzigen:

Hittebehandeling	Details	Doel
Oplossing warmtebehandeling	500-550°C, afschrikken	Los oplosbare fasen op
Kunstmatige veroudering	150-180°C, 5-10 uur	Neerslagverharding
Stress verlichtend	250°C, 2 uur	Verwijder restspanningen

• Oplossingsbehandeling lost siliciumdeeltjes op in de aluminiummatrix, gevolgd door snelle afkoeling.
• Daaropvolgende veroudering zorgt ervoor dat silicium opnieuw neerslaat in de vorm van fijne dispersoïden die versterking verlenen.
• Het verlichten van spanning bij lage temperaturen helpt de restspanningen van eerdere vormgevingsstappen te verminderen.

Een goede warmtebehandeling maakt het mogelijk de sterkte, hardheid en ductiliteit aan te passen aan de toepassingsvereisten.

Vergelijking van AlSi50-poeder met alternatieven

Hier ziet u hoe AlSi50 zich verhoudt tot andere eutectische aluminium-siliciumlegeringen:

Legering	AlSi50	AlSi40	AlSi30
Vloeibaarheid	Hoogste	Hoog	Medium
Gietbaarheid	Uitstekend	Erg goed	Goed
Hardheid	Hoog	Medium	Laag
Kracht	Hoog	Medium	Laag
Warmtegeleiding	Medium	Hoog	Hoogste
CTE	Laag	Medium	Hoog
Kosten	Hoog	Medium	Laag

• AlSi40 biedt de beste allround combinatie van vloeibaarheid, sterkte en thermische geleidbaarheid.
• AlSi30 biedt de hoogste thermische geleidbaarheid, maar de laagste sterkte en vloeibaarheid.
• AlSi50 heeft de hoogste vloeibaarheid, hardheid en sterkte, maar een lagere thermische geleidbaarheid.

AlSi50 heeft de voorkeur wanneer maximale gietbaarheid, maatvastheid en hoge specifieke sterkte van cruciaal belang zijn.

AlSi50-poederfabrikanten

Als speciaal legeringspoeder wordt AlSi50 wereldwijd geproduceerd door een reeks leveranciers:

Fabrikant	Land
Bindmiddelen Metalen	Duitsland
CNPC-poeder	China
Sandvik Visarend	Groot-Brittannië
Rio Tinto metaalpoeders	Canada
Valimet Inc	VS
VRAAG chemicaliën	VS

Gerenommeerde fabrikanten hebben strenge kwaliteitscontroles en voldoen aan internationale normen voor samenstelling, deeltjesgrootteverdeling, schijnbare dichtheid en onzuiverheidsniveaus.

AlSi50-poederprijzen

Als geavanceerd speciaal legeringspoeder heeft AlSi50 een hogere prijs dan gewone aluminiumkwaliteiten:

Poederkwaliteit	Deeltjesgrootte	Prijs ($/kg)
Voor het drukken	Onder 150 μm	$15-25
Voor sinteren	45-150 µm	$18-30
Voor AM	15-45 µm	$30-50
Hoge zuiverheid	Tot 10 µm	$40-75

• Fijnere fracties voor AM en sinteren zijn duurder dan grof poeder voor persen.
• Kleine partijgroottes onder de 100 kg brengen hogere prijzen met zich mee.
• Hoge zuiverheidsgraden met een lager zuurstof- en stikstofgehalte zijn 50-100% duurder.
• Het verminderen van het siliciumgehalte tot AlSi40 verlaagt de kosten met ongeveer 20%.

Volumekortingen, langeretermijncontracten en eenvoudigere deeltjesspecificaties helpen de kosten te verlagen.

Gezondheids- en veiligheidsoverwegingen voor AlSi50-poeder

Zoals elk metaalpoeder vereist AlSi50-poeder een veilige omgang:

Gevaar	Voorzorgsmaatregelen	PBM
Huid-/oogcontact	Vermijd direct contact. Spoel indien blootgesteld.	Handschoenen, veiligheidsbril
Inademing	Vermijd inademen van stof. Zorg voor ventilatie.	Ademhalingstoestel
Inslikken	Vermijd hand-mondoverdracht. Handen wassen.	–
Vuur	Gebruik zand. Gebruik geen water.	Beschermende uitrusting

• Draag handschoenen, een veiligheidsbril en een masker bij het hanteren van poeder.
• Vermijd huidcontact. Wassen na blootstelling.
• Op een koele, droge plaats bewaren, uit de buurt van vonken en vlammen.
• Zorg voor goede ventilatie en stofopvang.
• Raadpleeg het veiligheidsinformatieblad en de lokale regelgeving voor volledige richtlijnen.

Met de juiste voorzorgsmaatregelen en persoonlijke beschermingsmiddelen kan AlSi50-poeder veilig worden gehanteerd.

Inspectie en testen van AlSi50-poeder

Om ervoor te zorgen dat aan de kwaliteitsspecificaties wordt voldaan, moet AlSi50-poeder het volgende ondergaan:

Parameter	Methode	Specificatie
Chemische samenstelling	OES, XRF, natte chemie	Conformiteit met Al- en Si-inhoud
Deeltjesgrootteverdeling	Laserdiffractie, zeven	D10, D50, D90 binnen bereik
Poedermorfologie	SEM-beeldvorming	Vorm- en vloeikarakteristieken
Schijnbare dichtheid	Hall-debietmetertest	Minimale gespecificeerde dichtheid
Stroomsnelheid	Hall-debietmetertest	Maximale seconden voor een stroom van 50 g
Onzuiverheidsniveaus	ICP- of LECO-analyse	Laag zuurstof- en vochtgehalte

Er moeten periodiek tests worden uitgevoerd volgens de ASTM-normen om consistentie in de productiekwaliteit en prestaties bij eindgebruikstoepassingen te garanderen.

Veelgestelde vragen

V. Waar wordt AlSi50 voor gebruikt?

A. AlSi50 is ideaal voor toepassingen zoals auto-onderdelen, ruimtevaartonderdelen en elektronische substraten waarbij een lage massa, maatvastheid en hoge vloeibaarheid van cruciaal belang zijn.

V. Heeft AlSi50 een warmtebehandeling nodig?

A. Optionele warmtebehandeling inclusief oplossing en veroudering kan worden uitgevoerd om de sterkte te vergroten door siliciumdeeltjes in de microstructuur neer te slaan.

V. Welke methoden kunnen AlSi50-poeder consolideren?

A. AlSi50-poeder kan tot volledige dichtheid worden geconsolideerd door middel van metaalspuitgieten, gieten, additieve productie via SLM/EBM, extrusie en sinteren.

V. Is AlSi50 gemakkelijk lasbaar?

A. AlSi50 heeft een relatief slechte lasbaarheid vanwege het hoge siliciumgehalte. Voor het lassen van deze legering zijn speciale vulmaterialen en technieken nodig.

V. Is AlSi50-poeder veilig in gebruik?

A. Zoals bij elk fijn metaalpoeder moeten bij het hanteren van AlSi50-poeder standaard veiligheidsmaatregelen worden genomen om de gezondheids- en veiligheidsrisico's tot een minimum te beperken.