AlSiCu-poeder (AlSi10)

AlSi10 is een aluminiumlegeringspoeder dat 10% silicium en de rest aluminium bevat. Het biedt een uitstekende combinatie van sterkte, lage dichtheid, thermische eigenschappen, corrosieweerstand en lasbaarheid.

AlSi10-poedersamenstelling

De typische samenstelling van AlSi10-legeringspoeder is:

Element	Samenstelling
Aluminium (Al)	Evenwicht
Silicium (Si)	9-11%

• Aluminium vormt de matrix en zorgt voor een lage dichtheid, ductiliteit en corrosieweerstand.
• Silicium zorgt voor versterking van de solide oplossing en verbetert de gietbaarheid.

Strikte controle van de verhouding aluminium tot silicium is van cruciaal belang om optimale sterkte en fysieke eigenschappen te bereiken. Andere kleine legeringselementen zoals magnesium, ijzer, koper of zink kunnen in bepaalde kwaliteiten ook aanwezig zijn.

Eigenschappen van AlSi10-poeder

AlSi10-poeder bezit een uitstekende combinatie van eigenschappen waardoor het geschikt is voor diverse veeleisende toepassingen:

Eigendom	Waarde
Dikte	2,7 g/cm3
Smeltpunt	~600°C
Warmtegeleiding	150-180 W/mK
Elektrische geleiding	35-40% IACS
Uitzettingscoëfficiënt	21-23 x 10 -6 /°C
Elasticiteitsmodulus	80-85 GPa
Treksterkte	240-300 MPa
Verlenging	1-5%
Hardheid	80-90 Brinell
Corrosieweerstand	Uitstekend

• Lage dichtheid – Tot 65% lichter dan koperlegeringen en staalsoorten.
• Hoge thermische geleidbaarheid – Maakt een snelle afvoer van warmte in de elektronica mogelijk.
• Hoge sterkte-gewichtsverhouding – Sterkte vergelijkbaar met titaniumlegeringen met lagere dichtheid.
• Uitstekende lasbaarheid en gietbaarheid – Hoge vloeibaarheid bij het smelten, waardoor gieten en lassen gemakkelijk gaat.
• Bestand tegen corrosie en oxidatie – Beschermende oxidelaag voorkomt corrosie in veel omgevingen.

Dit uitzonderlijke eigenschappenprofiel maakt AlSi10 geschikt voor lichtgewicht structurele toepassingen in de luchtvaart-, ruimtevaart-, automobiel- en andere sectoren.

Toepassingen van AlSi10-poeder

Vanwege zijn lichtgewicht, sterkte en thermische eigenschappen is AlSi10-poeder ideaal voor:

Toepassingen	Voordelen
Lucht- en ruimtevaartcomponenten	Lage dichtheid gecombineerd met hoge sterkte.
Auto-onderdelen	Gewichtsreductie zonder afbreuk te doen aan de mechanische prestaties.
Elektronische behuizingen	Thermisch beheer voor warmteafvoer gecombineerd met een laag gewicht.
Medische implantaten	Biocompatibel, niet giftig, corrosiebestendig.
Thermisch beheer	Hoge thermische geleidbaarheid om warmte af te voeren.

• Wordt veelvuldig gebruikt in vliegtuig- en raketcomponenten zoals motorsteunen om het gewicht te verminderen.
• De auto-industrie gebruikt AlSi10 voor zuigers, transmissiebehuizingen en ophangingsonderdelen om de brandstofefficiëntie te verbeteren door middel van lichtgewicht.
• Elektronische behuizingen en koellichamen maken gebruik van een hoge thermische geleidbaarheid voor efficiënte koeling.
• Beloont een uitstekende sterkte-gewichtsverhouding met een lagere dichtheid vergeleken met titaniumlegeringen.
• Biedt uitstekende biocompatibiliteit en corrosieweerstand voor medische implantaten zoals orthopedische apparaten.

AlSi10 levert maximale prestaties in veeleisende toepassingen waarbij een lage massa en hoge sterkte van cruciaal belang zijn.

AlSi10-poederspecificaties

AlSi10-poeder is verkrijgbaar in verschillende groottefracties, vormen en zuiverheidsniveaus:

Parameter	Opties
Deeltjesgrootte	5-150 micron
Deeltjesvorm	Bolvormig, onregelmatig
Schijnbare dichtheid	Tot 2,7 g/cm3
Stroomsnelheid	Tot 25 s/50 g
Puurheid	Tot 99,7%
Legeringsvarianten	AlSi12, AlSi5

• Kleinere deeltjes bevorderen een betere sintering, terwijl grotere deeltjes een hogere vloeibaarheid bieden.
• Sferische morfologie verbetert de stroom- en verpakkingsdichtheid. Onregelmatige deeltjes bieden kostenvoordelen.
• Een hogere schijnbare dichtheid verhoogt de effectieve belasting bij de vervaardiging van composieten.
• Hogere stroomsnelheden vergroten het gemak van het hanteren en verwerken van poeder.
• Hoge zuiverheid vermindert besmettingsproblemen tijdens de verwerking en verbetert de uiteindelijke eigenschappen.
• Bereik van siliciumniveaus tussen 5-12% beschikbaar om vloeibaarheid en sterkte in evenwicht te brengen.

Poedereigenschappen worden aangepast op basis van specifieke toepassingsvereisten en verwerkingsmethoden.

Consolidatiemethoden voor AlSi10-poeder

AlSi10-poeder kan worden omgezet in componenten met volledige dichtheid met behulp van technieken zoals:

Methode	Voordelen
Additieve productie	Uitstekende geometrische vrijheid voor complexe vormen.
Metaal spuitgieten	Hoge precisie netvormmogelijkheid.
Persen en sinteren	Economisch voor eenvoudigere geometrieën met een hoog volume.
Extrusie	Continue productie van staven en buizen.
Isostatisch persen	Bereikt volledige dichtheid en verbetert de eigenschappen.

• Additieve productiemethoden met poederbedfusie, zoals selectief lasersmelten, zijn populair voor prototypes of productie in kleine volumes.
• Metaalspuitgieten biedt de grootste toleranties en een uitstekende oppervlakteafwerking.
• Persen gevolgd door sinteren in de vloeibare fase wordt vaak gebruikt, maar secundaire verwerking zoals extrusie is nodig.
• Extrusie maakt gebruik van uitstekende gietbaarheid om staven, buizen en profielen te produceren.
• Koud en heet isostatisch persen verminderen de porositeit en verhogen de dichtheid.

De consolidatietechniek beïnvloedt de microstructuur, uiteindelijke eigenschappen, geometrische mogelijkheden en productiviteit.

Warmtebehandeling van AlSi10-onderdelen

Oplossingswarmtebehandeling en kunstmatige veroudering worden gebruikt om de sterkte van AlSi10-componenten aan te passen:

Hittebehandeling	Details	Doel
Oplossingsgericht	530-550°C, afschrikken	Los oplosbare fasen op
Kunstmatige veroudering	150-180°C, 5-10 uur	Neerslagverharding
Gloeien	350°C, langzame afkoeling	Herstelt de ductiliteit

• Door oplossingswarmtebehandeling worden legeringselementen zoals silicium in de aluminiummatrix opgelost, gevolgd door snelle afkoeling of afschrikking.
• De daaropvolgende verouderingsbehandeling veroorzaakt fijne neerslag, resulterend in een aanzienlijke verharding.
• Gloeien helpt bij het herstellen van de taaiheid na uitgebreid voorafgaand koud bewerken.

Zorgvuldige controle van de tijd en temperatuur van het oplossen en verouderen maakt het mogelijk om de mechanische eigenschappen aan te passen aan specifieke vereisten.

Vergelijking van AlSi10-poeder met alternatieven

Hier ziet u hoe AlSi10 zich verhoudt tot andere poeders van aluminiumlegeringen:

Legering	AlSi10	AlSi12	Al6061	Al7075
Kracht	Hoog	Hoogste	Medium	Heel hoog
Lasbaarheid	Uitstekend	Arm	Goed	Arm
Corrosieweerstand	Uitstekend	Uitstekend	Uitstekend	Goed
Warmtegeleiding	Hoog	Medium	Medium	Laag
Dikte	Laag	Laag	Laag	Laag
Kosten	Laag	Hoog	Medium	Hoog

• AlSi12 heeft de hoogste sterkte, maar een slechtere lasbaarheid en thermische geleidbaarheid.
• 6061 is een populaire legering voor algemeen gebruik met gemiddelde sterkte en goede corrosieweerstand.
• 7075 blinkt uit in zeer hoge sterkte, maar heeft een slechte lasbaarheid en slechts een matige corrosieweerstand.
• AlSi10 biedt de beste allround eigenschappen met extra kostenvoordelen.

Voor de meeste toepassingen biedt AlSi10 de optimale balans tussen prestaties, lasbaarheid en kosten.

AlSi10-poederfabrikanten

Als veelgebruikte legering wordt AlSi10-poeder geproduceerd door grote mondiale leveranciers:

Fabrikant	Land
Hoeganaes Corporation	VS
Sandvik Visarend	Groot-Brittannië
CNPC-poeder	China
Rio Tinto metaalpoeders	Canada
Toyaal Amerika	VS
ECKA-korrels	Duitsland

Gerenommeerde fabrikanten voeren strenge kwaliteitscontroles uit en voldoen aan de specificaties van internationale standaardisatieorganisaties. Ze passen ook de poedereigenschappen aan op basis van de toepassingsvereisten.

AlSi10-poederprijzen

Als hoogwaardig legeringspoeder heeft AlSi10 een hogere klasse dan gewone aluminiumpoeders. Indicatieve prijzen zijn:

Poeder soort	Deeltjesgrootte	Prijs ($/kg)
Voor het drukken	Onder 150 μm	$12-18
Voor sinteren	45-150 µm	$15-22
Voor AM	15-45 µm	$22-35
Hoge zuiverheid	Tot 10 µm	$30-50

• Fijnere fracties voor AM en sinteren kosten meer dan grovere perskwaliteiten.
• Kleinere bestelhoeveelheden onder de 100 kg brengen hogere prijzen met zich mee.
• Hoge zuiverheidsgraden met minder zuurstof en stikstof zijn meer dan 50% duurder.
• Het verminderen van het siliciumgehalte tot AlSi5 verlaagt de kosten met ongeveer 15%.

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

Gezondheids- en veiligheidsoverwegingen voor AlSi10-poeder

Zoals elk metaalpoeder vereist AlSi10-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 AlSi10-poeder veilig worden gehanteerd tijdens opslag, verwerking en gebruik.

Inspectie en testen van AlSi10-poeder

Om er zeker van te zijn dat aan de kwaliteitseisen wordt voldaan, moet AlSi10-poeder worden getest op:

Parameter	Methode	Specificatie
Chemische samenstelling	OES, XRF, natte chemie	Conformiteit met het Al-, Si- en Mg-gehalte
Deeltjesgrootteverdeling	Laserdiffractie, zeven	D10, D50, D90 binnen bereik
Poedermorfologie	SEM-beeldvorming	Sferische vorm en vloeibaarheid
Schijnbare dichtheid	Hall-debietmetertest	Minimale gespecificeerde dichtheid
Stroomsnelheid	Hall-stroommetertest	Maximale stroomseconden
Onzuiverheidsniveaus	ICP- of LECO-analyse	Laag zuurstof- en vochtgehalte

Routinematig testen volgens ASTM-normen garandeert consistentie en poeder van hoge kwaliteit, geschikt voor kritische toepassingen.

Veelgestelde vragen

V. Waar wordt de AlSi10-legering voor gebruikt?

A. AlSi10 wordt veel gebruikt in lucht- en ruimtevaart-, automobiel- en elektronicatoepassingen waarbij een laag gewicht en hoge sterkte van cruciaal belang zijn, zoals motorsteunen, zuigers, behuizingen en koellichamen.

V. Heeft AlSi10 een warmtebehandeling nodig?

A. Ja, een warmtebehandeling gevolgd door veroudering kan de treksterkte aanzienlijk vergroten door het neerslaan van legeringselementen zoals silicium.

V. Welke methoden kunnen AlSi10-poeder consolideren?

A. AlSi10-poeder kan tot volledige dichtheid worden geconsolideerd met behulp van additieve productie, metaalspuitgieten, extrusie en compact smeden van poeder.

V. Is AlSi10 lasbaar?

A. Ja, AlSi10 heeft een uitstekende lasbaarheid dankzij de toevoeging van siliciumlegeringen die de vloeibaarheid in de gesmolten toestand verbetert. Dit maakt eenvoudig smeltlassen mogelijk.

V. Is AlSi10-poeder veilig in gebruik?

A. Zoals bij elk fijn metaalpoeder moeten tijdens de opslag, hantering en verwerking van AlSi10-poeder standaard veiligheidsmaatregelen worden genomen om de gezondheids- en veiligheidsrisico's tot een minimum te beperken.