Сферическая алюминиевая пудра
Оглавление
Сферическая алюминиевая пудра это специальный алюминиевый порошок, частицы которого имеют сферическую форму. Этот порошок обладает рядом полезных свойств и сфер применения по сравнению со стандартными алюминиевыми порошками.
Обзор сферической алюминиевой пудры
Сферическая алюминиевая пудра обладает превосходной текучестью, плотностью упаковки и другими характеристиками, которые делают ее хорошо подходящей для различных промышленных применений. Некоторые ключевые детали:
- Состоит из мелких алюминиевых частиц сферической формы, а не неправильных хлопьев
- Размер частиц обычно составляет от 1 мкм до 150 мкм.
- Производится путем распыления расплавленного алюминия
- Свойства могут быть настроены в зависимости от параметров распыления
- Используется во взрывчатых веществах, пиротехнике, сварке, 3D-печати по металлу и т.д.
Преимущества: отличная текучесть, высокая насыпная плотность, меньшая площадь поверхности, равномерный гранулометрический состав, низкая пористость, пониженное содержание оксидов, контролируемый химический состав.
Недостатки: дороже, чем стандартные алюминиевые порошки.
Виды сферической алюминиевой пудры
Существует несколько основных типов сферической алюминиевой пудры, которые подразделяются по способу производства и свойствам:
Тип | Описание |
Атомизированный | Изготавливаются путем распыления инертного газа или воды; наиболее распространенный тип с плотным распределением. Используется для снижения чувствительности к взрывчатым веществам, улучшения подачи пороха и упаковки. |
Сфероидизированный | Алюминиевый порошок неправильной формы, превращенный в шары с помощью таких процессов, как горячее изостатическое прессование. Более низкая стоимость, но более широкое распространение. |
Плазменное распыление | Производится с использованием плазмы вместо газа/воды. Очень мелкий, однородный порошок размером до 1 мкм для современных применений. |
Алюминиевая дробь | Низкая пористость и точные диаметры. Используются для абразивной обработки/профилирования поверхности. Обычно крупнее, чем порошки. |
Различные типы сферического алюминиевого порошка имеют определенный состав, размеры, методы производства и области применения, для которых они наиболее подходят.
![Сферическая алюминиевая пудра 1 Сферическая алюминиевая пудра](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/09/CoCrMo-Powder.jpg)
Состав сферической алюминиевой пудры
Сферическая алюминиевая пудра может состоять из чистого алюминия или различных алюминиевых сплавов, специально разработанных для придания определенных свойств. Некоторые примеры:
Тип | Легирующие элементы | Характеристики |
Чистый Ал | – | Мягкие, с низкой прочностью; легко формируются и свариваются. |
6061 | Mg, Si | Средняя прочность; умеренная коррозионная стойкость. |
7075 | Zn, Mg, Cu | Высокая прочность; часто используется в аэрокосмической промышленности. |
Для достижения надежных эксплуатационных характеристик поддерживаются специальные ограничения по содержанию примесей в химическом составе и плотное распределение частиц. Возможно изготовление сплавов на заказ для получения специальных механических, термических или химических свойств.
Свойства сферического алюминиевого порошка
Недвижимость | Описание | Преимущества в аддитивном производстве и других областях применения |
---|---|---|
Высокая текучесть | Сферические частицы алюминиевого порошка свободно перемещаются с минимальным трением благодаря своей гладкой, округлой форме. Это обеспечивает равномерное распределение в бункере или системе подачи, что очень важно для равномерного осаждения материала в процессах аддитивного производства (AM), таких как селективное лазерное плавление (SLM) или электронно-лучевое плавление (EBM). В традиционных технологиях, таких как пиротехника или литье металлов под давлением (MIM), хорошая текучесть обеспечивает равномерную упаковку при заполнении формы, что приводит к предсказуемому качеству продукции. | * Последовательное формирование слоев в АМ: Равномерный поток порошка обеспечивает точное размещение материала в каждом слое в процессе AM, что приводит к точной геометрии деталей и минимизации дефектов. * Уменьшение сегрегации: Сферические частицы менее подвержены сегрегации, когда более крупные или плотные частицы оседают при транспортировке. Это позволяет поддерживать однородную порошковую смесь, обеспечивающую стабильные свойства материала на протяжении всей сборки. * Повышенная эффективность: Высокая текучесть позволяет быстрее дозировать порошок и минимизировать количество отходов, что ведет к повышению эффективности производственных процессов. |
Высокая плотность упаковки | Сферические частицы собираются вместе более эффективно, чем порошки неправильной формы. Это приводит к более высокой плотности алюминиевых частиц на единицу объема, что позволяет максимально эффективно использовать материал в AM и получать более плотный конечный продукт. | * Более прочные детали в AM: Более высокая плотность упаковки в порошковом слое позволяет расплавить большее количество алюминия в процессе AM, что приводит к созданию деталей с повышенной механической прочностью и улучшенными несущими способностями. * Уменьшенная пористость: Плотная упаковка минимизирует пустоты и воздушные зазоры в порошковом слое, в результате чего конечный продукт получается более компактным и с меньшей пористостью. Это позволяет повысить структурную целостность, коррозионную стойкость и общую производительность. * Оптимизация материалов: Высокая плотность упаковки позволяет производителям использовать меньше порошка для достижения необходимой плотности конечной детали, что ведет к экономии материалов. |
Равномерное распределение частиц по размерам | Сферический алюминиевый порошок обычно производится с узким диапазоном размеров частиц. Такое постоянство обеспечивает предсказуемое поведение материала в процессе обработки. | * Улучшенный контроль процессов: Постоянный размер частиц позволяет оптимизировать параметры лазера или электронного луча в AM, что приводит к более равномерному плавлению и лучшему контролю над конечной микроструктурой детали. * Уменьшенная площадь поверхности: Более узкий гранулометрический состав минимизирует общую площадь поверхности порошка, что приводит к потенциально более низкой скорости окисления при хранении и улучшает характеристики текучести. * Минимизация сегрегации: Частицы одинакового размера менее склонны к сегрегации в порошковом слое, что обеспечивает стабильные свойства материала на протяжении всей сборки. |
Низкая площадь поверхности | По сравнению с порошками неправильной формы с большой площадью поверхности, сферический алюминиевый порошок имеет меньшую общую площадь поверхности на единицу объема. Эта характеристика дает преимущества в различных областях применения. | * Снижение окисления: Меньшая площадь поверхности минимизирует воздействие кислорода на частицы алюминия, что приводит к меньшему окислению при хранении и обработке. Это помогает сохранить качество порошка и свойства материала. * Улучшенная текучесть: Более низкая площадь поверхности способствует более гладкому взаимодействию между частицами, улучшая текучесть и обеспечивая эффективную обработку порошка. * Улучшенная теплопроводность: Сферическая форма минимизирует внутреннее сопротивление тепловому потоку, что может привести к улучшению теплопроводности конечного продукта. |
Индивидуальные свойства | Сферический алюминиевый порошок может быть изготовлен с использованием различных легирующих элементов для достижения специфических свойств в различных областях применения. | * Широкий спектр применения: Включая в состав порошка такие элементы, как кремний (Si), магний (Mg) или медь (Cu), производители могут изменять такие свойства порошка, как прочность, пластичность или электропроводность, в соответствии с различными требованиями AM и промышленности. * Функциональные части: Легированный сферический алюминиевый порошок позволяет создавать функциональные детали в AM со свойствами, превышающими свойства чистого алюминия, открывая двери для передовых приложений. * Легкий вес: Алюминиевые сплавы сохраняют присущую алюминию легкость и при этом обладают улучшенными механическими свойствами, что делает их идеальными для применения в аэрокосмической, автомобильной и других отраслях промышленности, критичных к весу. |
![Сферическая алюминиевая пудра 2 Сферическая алюминиевая пудра](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/10/GH5188-Powder.jpg)
Характеристики сферического алюминиевого порошка
Чтобы оптимально функционировать в приложениях, сферические алюминиевые порошки предъявляют строгие требования к таким характеристикам, как:
Характеристика | Типовой диапазон |
Форма частиц | Сферическая; минимальное количество спутников |
Размер частиц | 1 – 150 мкм |
Распределение по размерам | D10: соотношение D50 > 0,7 |
Содержание оксидов | < 3,0% по весу |
Кажущаяся плотность | 0,85 - 2,0 г/см3 |
Плотность отвода | > 75% плотность твердого тела |
Коэффициент Хаузнера | 1.25 максимум |
Расход | 25-35 секунд, образец 50 г |
Поддержание такого постоянства обеспечивает надежность и повторяемость характеристик. Технические характеристики могут быть изменены в соответствии с требованиями приложения.
Применение сферического алюминиевого порошка
Приложение | Описание | Преимущества сферической алюминиевой пудры | Промышленность |
---|---|---|---|
Аддитивное производство (3D-печать) | Сферический алюминиевый порошок - ключевой материал в таких процессах 3D-печати, как выборочное лазерное плавление (SLM) и порошковое напыление (Powder Bed Fusion). Эти технологии используют лазеры для выборочного расплавления слоев порошка, что позволяет создавать сложные компоненты, близкие по форме к сетке. | * Текучесть: Сферические частицы свободно обтекают поверхность, обеспечивая плавное и равномерное нанесение в процессе печати. * Плотность упаковки: Сферические формы плотно упаковываются, минимизируя пустоты и создавая прочные, плотные детали. * Лазерное поглощение: Гладкая поверхность сфер отражает меньше лазерной энергии, что приводит к более эффективному плавлению и улучшению свойств материала. * Отделка поверхности: Сферическая алюминиевая пудра обеспечивает более гладкую поверхность напечатанных деталей, снижая необходимость в постобработке. | Аэрокосмическая промышленность, автомобилестроение, медицина, стоматология |
Литье металлов под давлением (MIM) | MIM - это технология производства, при которой металлический порошок соединяется со связующим веществом для создания исходного материала, который может быть подвергнут литью под давлением. Затем связующее вещество удаляется с помощью процесса дебридинга, в результате чего остается почти готовая металлическая деталь. Сферический алюминиевый порошок хорошо подходит для MIM благодаря своим свойствам: * Текучесть: Как и в случае с 3D-печатью, хорошая текучесть имеет решающее значение для равномерного распределения в полости формы. * Плотность упаковки: Высокая плотность упаковки позволяет получать детали с минимальной усадкой и высокой точностью размеров. * Спекаемость: Сферические частицы способствуют лучшему спеканию (сцеплению) в процессе дебридинга, в результате чего детали получаются более прочными. | * Сложные геометрии: MIM позволяет изготавливать сложные металлические детали с высокой точностью. * Массовое производство: MIM подходит для крупносерийного производства однотипных деталей. * Разнообразие материалов: Сферический алюминиевый порошок можно комбинировать с различными легирующими элементами для достижения определенных свойств. | Бытовая электроника, автомобили, медицинские приборы, огнестрельное оружие |
Термическое напыление | При термическом напылении металлический порошок расплавляется и с большой скоростью направляется на подложку. Расплавленные частицы ударяются о поверхность и прилипают к ней, создавая покрытие, которое улучшает такие свойства, как износостойкость, коррозионная стойкость и теплопроводность. Сферическая алюминиевая пудра обладает такими преимуществами при термическом напылении, как: * Морфология брызг: Сферические частицы сплющиваются в брызги с большей площадью контакта, что повышает адгезию к основанию. * Уменьшение отскока: Благодаря своей форме сферические частицы испытывают меньший отскок по сравнению с частицами неправильной формы, что приводит к повышению эффективности осаждения. * Контролируемые свойства покрытия: Размер и распределение частиц можно точно контролировать для достижения желаемых характеристик покрытия. | * Реконструкция: Термическое напыление позволяет восстановить изношенные или поврежденные детали, продлевая срок их службы. * Функциональные покрытия: Алюминиевые покрытия улучшают теплоотдачу, электропроводность и отражательную способность. * Облегчение: Алюминий - легкая альтернатива более тяжелым материалам, используемым при термическом напылении. | Аэрокосмическая промышленность, автомобилестроение, энергетика, нефть и газ |
Пиротехника | Сферическая алюминиевая пудра является источником топлива в некоторых пиротехнических составах. К его преимуществам относятся: * Высокая скорость горения: Сферическая форма способствует эффективному и равномерному горению, что приводит к более ярким и предсказуемым пиротехническим эффектам. * Контролируемый размер частиц: Размер частиц может быть подобран таким образом, чтобы влиять на скорость горения и цветовые эффекты в пиротехническом шоу. * Безопасность: Сферический алюминиевый порошок безопаснее в обращении, чем алюминиевые порошки неправильной формы, благодаря меньшему образованию пыли. | Производство фейерверков |
![Сферическая алюминиевая пудра 3 Сферическая алюминиевая пудра](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/10/AlSi10-Powder.png)
Технические характеристики сферического алюминиевого порошка
Сферический алюминиевый порошок выпускается под различными стандартными обозначениями и спецификациями в зависимости от отрасли, технологических требований и конечного применения:
Стандарт | Классы | Размер частиц | Общие приложения |
ASTM B801 | Алюминий с атомизацией; класс A | 10-150 мкм | Покрытия для термического напыления; печатные провода |
AMS 4376 | Класс 1A; Класс 3 | 10-53 мкм; 38-106 мкм | Твердое ракетное топливо; взрывчатые вещества |
AMS 4377 | Класс 1-3 | 5-15 мкм | Пиротехника; зажигательные смеси |
Alcan MD-202 | MD-202SD; MD-202HD | 20-180 мкм | Порошки для термического распыления |
На этикетках четко указаны сорт, размерный ряд, номер партии, дата изготовления и другие данные.
сферический алюминиевый порошок Поставщики
Среди ведущих мировых поставщиков сферической алюминиевой пудры можно назвать:
Компания | Расположение |
Atlantic Equipment Engineers | Берген, штат Нью-Джерси, США |
Luxfer Magtech | Манчестер; Великобритания |
Nippon Atomized Metal Powders Corp | Япония |
Hoganas | Швеция |
Металлические порошки Makin | ВЕЛИКОБРИТАНИЯ |
Логистика цепочки поставок, минимальный объем заказа (MOQ) и цены различаются у разных поставщиков в зависимости от географического региона, производственных мощностей, возможностей персонализации и других факторов.
![Сферическая алюминиевая пудра 4 Сферическая алюминиевая пудра](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/10/GH-3625-Powder.jpg)
сферическая алюминиевая пудра Ценообразование
Фактор | Описание | Влияние на цену | Пример |
---|---|---|---|
Чистота | Процентное содержание металлического алюминия в порошке. Более высокие степени чистоты стоят дороже. | Прямо пропорционально | - 99,5% чистый сферический алюминиевый порошок: Низкая стоимость. - 99,9+% чистый сферический алюминиевый порошок: более высокая стоимость. |
Размер частиц | Диаметр отдельных сферических частиц. Более тонкие порошки обычно стоят дороже. | Прямо пропорционально | - 10-45 микрон: Более доступные по цене, обычно используются в пиротехнике и литье металлов под давлением. - 1-3 микрона: Более дорогие, используются в 3D-печати и высокоэффективных покрытиях. |
Площадь поверхности | Относится к размеру частиц. Более мелкие порошки имеют большую общую площадь поверхности, что потенциально увеличивает стоимость из-за необходимости обработки. | Прямо пропорционально | - Порошки с большой площадью поверхности могут потребовать дополнительной обработки для предотвращения агломерации (комкования), что влияет на цену. |
Сферичность | Насколько идеально сферичны частицы. Более сферическая форма, как правило, более желательна и дорога. | Прямо пропорционально | - Высокосферические частицы легче текут, плотнее упаковываются и обладают лучшими характеристиками в некоторых областях применения, что приводит к повышению цены. |
Количество | Количество приобретаемой сферической алюминиевой пудры. При оптовых закупках цена за единицу веса обычно ниже. | Косвенно пропорциональный | - Малые количества (граммы или килограммы), как правило, стоят дороже в расчете на единицу веса, чем большие (тонны). |
Производитель | Репутация и методы производства поставщика могут влиять на цену. | Варьируется | - Авторитетные производители с высококачественными процессами контроля могут брать больше, чем менее известные поставщики. - Производители, использующие специализированные технологии распыления для достижения определенного размера или сферичности частиц, могут иметь надбавку к цене. |
Спрос и доступность | Рыночные силы спроса и предложения могут влиять на цену. | Варьируется | - Периоды высокого спроса или ограниченного предложения могут привести к росту цен. - И наоборот, избыток предложения может привести к снижению цен. |
Плюсы и минусы сферической алюминиевой пудры
Характеристика | Плюсы | Cons |
---|---|---|
Текучесть | Сферическая алюминиевая пудра обладает превосходной текучестью благодаря гладким, круглым частицам. Это обеспечивает более легкое и последовательное перемещение в технологическом оборудовании, уменьшая такие проблемы, как сегрегация и застревание. Улучшение текучести приводит к ускорению производства, лучшей укладке в формы и, в конечном счете, к более однородной готовой продукции. | Хотя сферическая алюминиевая пудра превосходит порошки неправильной формы, она все же может иметь некоторые ограничения по текучести, особенно при очень мелких размерах частиц. Кроме того, такие факторы, как содержание влаги и окисление поверхности, могут несколько ухудшить характеристики текучести. |
Плотность упаковки | Сферическая форма частиц порошка позволяет им плотнее упаковываться друг в друга, что обеспечивает более высокую плотность упаковки по сравнению с порошками неправильной формы. Это означает, что в определенный объем помещается большее количество алюминиевой пудры, что приводит к созданию компонентов с более высокой плотностью и улучшенными механическими свойствами. | Сферическая алюминиевая пудра может иметь несколько меньшую кажущуюся плотность по сравнению с пудрой неправильной формы из-за наличия воздушных зазоров между сферами. Однако это часто перевешивается преимуществами более высокой эффективности упаковки. |
Равномерное плавление и уплотнение | Постоянный размер и форма сферического алюминиевого порошка способствуют более равномерному плавлению в процессе спекания или аддитивного производства. Это позволяет лучше контролировать конечную микроструктуру детали, сводя к минимуму внутренние дефекты и способствуя более равномерному распределению пористости. | Несмотря на все преимущества сферического алюминиевого порошка, для достижения оптимальных результатов могут потребоваться несколько измененные параметры обработки по сравнению с порошками неправильной формы. Это подчеркивает важность адаптации производственного процесса к конкретным характеристикам порошка. |
Пористость и механические свойства | Повышенная плотность упаковки и равномерное плавление сферического алюминиевого порошка приводят к уменьшению пористости в конечном продукте. Это приводит к улучшению механических свойств, таких как прочность на разрыв, усталостная прочность и пластичность. Компоненты с меньшей пористостью обычно прочнее, долговечнее и менее склонны к растрескиванию или разрушению. | Наличие даже минимальной остаточной пористости, хотя и значительно уменьшенной по сравнению с неравномерными порошками, все же может влиять на общие механические свойства. Тщательный выбор параметров обработки и возможные методы последующей обработки могут еще больше уменьшить пористость. |
Отделка поверхности | Благодаря гладкой, сферической природе частиц порошка, детали, изготовленные с использованием сферического алюминиевого порошка, часто имеют превосходную поверхность. Это снижает потребность в тщательной последующей обработке, такой как шлифовка или полировка, что приводит к улучшению эстетики и потенциально улучшает функциональные характеристики в трибологических приложениях. | На качество поверхности, достигаемое при использовании сферического алюминиевого порошка, могут влиять такие факторы, как распределение частиц по размерам и выбранный процесс производства. Однако, по сравнению с порошками неправильной формы, более гладкая поверхность обычно является заметным преимуществом. |
Стоимость производства | Методы производства сферического алюминиевого порошка, такие как газовое или водяное распыление, как правило, более сложны и энергоемки по сравнению с более простыми методами, используемыми для порошков неправильной формы. Это приводит к удорожанию сферического порошка. | Повышенная стоимость сферического алюминиевого порошка должна быть сопоставлена с преимуществами, которые он дает в плане повышения качества продукции, эффективности обработки и потенциального сокращения отходов из-за снижения уровня брака. |
Диапазон размеров частиц | Хотя сферический алюминиевый порошок доступен в широком диапазоне размеров частиц, он может иметь ограничения по сравнению с порошками неправильной формы. Производство очень мелких сферических частиц может быть более сложным и дорогим. | Выбор оптимального размера частиц для конкретного применения имеет решающее значение. Несмотря на то, что желательно иметь более широкий диапазон с более мелкими вариантами, доступные варианты сферической алюминиевой пудры все же достаточно широки для большинства применений. |
![Сферическая алюминиевая пудра 5 Сферическая алюминиевая пудра](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/09/Ti22Al25Nb-Powder.png)
Вопросы и ответы
Вопрос: В чем разница между сферическим и распыленным алюминиевым порошком?
A: Атомизированный алюминиевый порошок может иметь слегка неправильную форму, хотя распределение частиц по размерам по-прежнему строго контролируется. Сферические частицы алюминиевого порошка имеют точную сферическую форму, полученную в результате специализированных процессов распыления.
Вопрос: Является ли сферическая алюминиевая пудра опасной или вредной?
О: Некоторые виды могут быть пирофорными, что требует особого обращения с ними в инертной атмосфере. В остальном он в целом безопасен, опасность для здоровья аналогична другим алюминиевым порошкам и требует использования масок для предотвращения вдыхания. Всегда проверяйте SDS.
Вопрос: Какова типичная насыпная плотность сферического алюминиевого порошка?
О: Насыпная плотность варьируется в пределах 0,4-1,2 г/см3 в зависимости от точного состава и характеристик порошка. Значения, превышающие 1 г/см3, характерны для многих спецификаций сферического алюминиевого порошка.
Вопрос: Как выбрать правильный размер сферического алюминиевого порошка?
О: Учитывайте такие факторы, как: ограничения по методу производства, требования к плотности, необходимость обработки поверхности, реактивность, свойства конечной детали и доступные варианты сплавов. Обсуждение деталей применения с поставщиками дает наилучшие рекомендации.
В: Можно ли использовать эти сферические порошки в пищевой/медицинской промышленности?
О: Сферический алюминий, как правило, не используется в пищевой или медицинской промышленности, хотя алюминиевые сплавы, соответствующие строгим стандартам в отношении примесей и обработки, могут быть использованы в отдельных сценариях, требующих нетоксичности. При этом потребуются специальные требования.
Заключение
Сферический алюминиевый порошок обеспечивает превосходную текучесть порошка, плотность, контроль реакционной способности, качество обработки поверхности и другие свойства по сравнению со стандартными алюминиевыми порошками. Персонализация с помощью специализированных процессов распыления позволяет адаптировать порошок к сложным условиям применения в аэрокосмической, оборонной промышленности, аддитивном производстве и производстве керамики. Сотрудничество с поставщиками-экспертами позволяет получить нужные спецификации. Несмотря на более высокую стоимость, улучшенная консистенция и характеристики компонентов демонстрируют превосходную ценность для критически важных приложений. Текущие разработки направлены на улучшение распределения по размерам, снижение содержания оксидов и улучшение контроля над легирующими добавками.
Поделиться
Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
Электронная почта
MET3DP Technology Co., LTD - ведущий поставщик решений для аддитивного производства со штаб-квартирой в Циндао, Китай. Наша компания специализируется на производстве оборудования для 3D-печати и высокопроизводительных металлических порошков для промышленного применения.
Сделайте запрос, чтобы получить лучшую цену и индивидуальное решение для вашего бизнеса!
Похожие статьи
О компании Met3DP
Воспроизвести видео
Последние обновления
Наш продукт
CONTACT US
Есть вопросы? Отправьте нам сообщение прямо сейчас! После получения Вашего сообщения мы всей командой выполним Ваш запрос.
Получите информацию о Metal3DP
Брошюра о продукции
Получить последние продукты и прайс-лист
![металлический 3dp логотип малый](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/09/metal-3dp-logo-small.png)
Металлические порошки для 3D-печати и аддитивного производства
КОМПАНИЯ
ПРОДУКТ
ИНФОРМАЦИЯ О КОНТАКТЕ
- Город Циндао, Шаньдун, Китай
- [email protected]
- [email protected]
- +86 19116340731