Al 3104-Pulver

Al 3104-Pulver ist eine Aluminiumlegierung, die hauptsächlich aus Aluminium (Al) mit geringen Zusätzen von Mangan (Mn) und Magnesium (Mg) besteht. Diese Pulverform der Legierung bietet deutliche Vorteile hinsichtlich der Verarbeitbarkeit und Vielseitigkeit. Aufgrund seiner hervorragenden Kombination aus Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Formbarkeit wird es häufig in verschiedenen Branchen eingesetzt.

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Übersicht über Al 3104-Pulver

Al 3104 ist eine Aluminium-Knetlegierung der Serie 3000, die für ihre gute Korrosionsbeständigkeit, hervorragende Formbarkeit und Schweißbarkeit bekannt ist. Manganzusätze sorgen für Festigkeit durch Festigung der festen Lösung und bewahren gleichzeitig Duktilität und Zähigkeit.

Zu den Hauptmerkmalen von Al 3104-Pulver gehören:

  • Mäßige Festigkeit mit ausgezeichneter Duktilität
  • Sehr gute Schweißbarkeit und Formbarkeit
  • Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit
  • Hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit
  • Geringe Dichte
  • Erhältlich in verschiedenen Partikelgrößenverteilungen

Al 3104-Pulver eignet sich für Chemikalientanks, Geräte, Wärmetauscher und Anwendungen, die eine mäßige Festigkeit bei gleichzeitig guter Korrosionsbeständigkeit erfordern.

Chemische Zusammensetzung von Al 3104-Pulver

Die typische chemische Zusammensetzung von Al 3104-Pulver ist:

Element Gewicht %
Aluminium (Al) Gleichgewicht
Mangan (Mn) 1,0-1,5 %
Silizium (Si) 0,3 % max
Eisen (Fe) 0,7 % max
Kupfer (Cu) 0,25 % max
Magnesium (Mg) 0,25 % max
Zink (Zn) 0,20 % max
Chrom (Cr) 0,05–0,20 %

 

Mangan ist das wichtigste Legierungselement in Aluminium 3104. Der Verunreinigungsgrad von Silizium, Eisen, Kupfer und Zink wird streng kontrolliert.

Eigenschaften von Al 3104-Pulver

Zu den wichtigsten Eigenschaften von Al 3104-Pulver gehören:

Eigentum Wert
Dichte 2,73 g/cm3
Schmelzpunkt 634–643 °C
Wärmeleitfähigkeit 134 W/mK
Elektrische Leitfähigkeit 38-42 % IACS
Elastizitätsmodul 70 GPa
Poissonzahl 0,33
Zugfestigkeit 150-195 MPa
Streckgrenze 95-120 MPa
Verlängerung 20-30 %
Härte 45-65 Brinell

 

Die Legierung bietet mäßige Festigkeit bei hoher Duktilität und ausgezeichneter Formbarkeit. Es verfügt über eine sehr gute Beständigkeit gegen atmosphärische Korrosion und Meeresumgebungen.

Produktionsmethode für Al 3104-Pulver

Zu den gängigen Produktionsmethoden für Al 3104-Pulver gehören:

  • Gaszerstäubung – Der geschmolzene Legierungsstrom zerfällt mit Hochdruck-Inertgasstrahlen in feines kugelförmiges Pulver. Kontrollierte Partikelgrößenverteilung.
  • Wasserzerstäubung – Hochgeschwindigkeits-Wasserstrahl zur Erzeugung feiner, unregelmäßiger Al 3104-Partikel. Wirtschaftlicher, aber höhere Sauerstoffaufnahme.
  • Mechanisches Legieren – Kugelmahlen von Aluminium- und Manganpulvermischungen, gefolgt von Kaltverdichtung und Sintern.

Die Gaszerstäubung bietet die beste Kontrolle über Pulvereigenschaften wie Partikelgröße, Form und Mikrostruktur.

Anwendungen von Al 3104-Pulver

Zu den typischen Anwendungen von Al 3104-Pulver gehören:

  • Metallspritzguss – Zur Herstellung kleiner, komplizierter Komponenten, die eine mäßige Festigkeit und gute Korrosionsbeständigkeit erfordern.
  • Additive Fertigung – Geeignet für Binder-Jetting- und selektive Laserschmelzverfahren zur Herstellung komplexer Aluminiumteile.
  • Pulvermetallurgie – Press- und Sinterverfahren zur Herstellung von Teilen mit guten mechanischen Eigenschaften und Bearbeitbarkeit.
  • Thermisches Spritzen – Drahtlichtbogenspritzen zur Herstellung von Schutzschichten mit mäßiger Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit.
  • Schweißzusatzwerkstoff – Wird als Zusatzdraht verwendet, um eine Schweißnahtfestigkeit zu erzielen, die der des Grundmetalls ähnelt.
  • Pigmente – werden Farben und Kunststoffen zugesetzt, um Glanz und Korrosionsschutz zu verleihen.

Spezifikationen von Al 3104-Pulver

Al 3104-Pulver ist in verschiedenen Größenbereichen, Formen, Reinheitsgraden und Qualitäten erhältlich:

  • Partikelgröße: Von 10–150 Mikrometer für AM-Methoden, bis zu 300 Mikrometer für thermische Spritzverfahren.
  • Morphologie: Sphärische, körnige, dendritische und unregelmäßige Pulverformen. Glattes Pulver hat eine bessere Fließfähigkeit.
  • Reinheit: Von kommerziellen bis hin zu hochreinen (99,8 %) Qualitäten, maßgeschneidert für die Anwendung.
  • Qualitäten: Entspricht den Spezifikationen ASTM B209, EN 573 und ISO 209. Kundenspezifische Qualitäten werden angeboten.
  • Fließfähigkeit: Das Pulver kann für hervorragende Fließraten über 25 s/50 g individuell angepasst werden.

Globale Lieferanten von Al 3104-Pulver

Einige der wichtigsten globalen Anbieter sind:

  • Valimet Inc. (USA)
  • Makin Metal Powders (UK)
  • Shanghai Chaowei Nanotechnologie (China)
  • Micron Metals (USA)
  • Shandong Yamei Nanotechnologie (China)
  • CNPC Powder Group (China)
  • Agni Metal (USA)

Diese Unternehmen produzieren mit verschiedenen Methoden Al 3104-Pulver, das für AM, MIM, thermisches Spritzen, Schweißen, Automobil und andere Anwendungen geeignet ist.

Preise für Al 3104-Pulver

Der Preis für Al 3104-Pulver hängt von mehreren Faktoren ab:

  • Reinheitsgrade
  • Pulvereigenschaften
  • Produktionsmethode
  • Auftragsvolumen
  • Lieferant und Standort
Grad Preisklasse
Kommerziell 5-15 $ pro kg
Hohe Reinheit 15-25 $ pro kg
Ultrafein 25-45 $ pro kg
Sonderklasse 45-90 $ pro kg

 

Hochreine, kugelförmige Pulver mit kontrollierter Partikelgröße erzielen viel höhere Preise als herkömmliche handelsübliche Qualitäten von Al 3104-Pulver.

Lagerung und Handhabung von Al 3104-Pulver

Al 3104-Pulver sollte ordnungsgemäß gehandhabt und gelagert werden, um Folgendes zu verhindern:

  • Oxidation und Reaktion mit Feuchtigkeit
  • Staubexplosionsgefahr durch feines Pulver
  • Gesundheitsprobleme im Zusammenhang mit der Inhalation
  • Die Sicherheitspraktiken des Sicherheitsdatenblatts des Lieferanten sollten befolgt werden

Beim Umgang mit dem Pulver wird eine Inertgasüberlagerung, ordnungsgemäße Erdung, Belüftung und persönliche Schutzausrüstung empfohlen.

Test- und Charakterisierungsmethoden

Zu den wichtigsten Testmethoden für Al 3104-Pulver gehören:

  • Chemische Analyse mit OES oder RFA zur Zusammensetzung
  • Partikelgrößenverteilung gemäß ASTM B822-Standard
  • Morphologieanalyse mittels REM
  • Pulverflussrate gemessen mit Hall-Flow-Trichter
  • Dichtebestimmung mittels Heliumpyknometrie
  • Verunreinigungsprüfung mittels ICP-MS
  • Mikrostrukturuntersuchung mittels Röntgenbeugung

Diese Tests gewährleisten die Konsistenz der Chargen und die Einhaltung der Anwendungsanforderungen.

Vergleich zwischen Al 3104- und Al 3003-Pulvern

Al 3104 und Al 3003 sind zwei verglichene Aluminiumlegierungspulver:

Parameter Al 3104 Al 3003
Legierungstyp Nicht wärmebehandelbar Nicht wärmebehandelbar
Mn-Inhalt 1,0-1,5 % 1,0-1,5 %
Stärke Etwas niedriger Etwas höher
Korrosionsbeständigkeit Exzellent Exzellent
Schweißbarkeit Exzellent Exzellent
Kosten Untere Höher

 

Al 3104 bietet eine etwas bessere Formbarkeit, während Al 3003 eine geringfügig höhere Festigkeit bietet. Beide bieten eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit.

Häufig gestellte Fragen zu Al 3104-Pulver

Q: Wie wird Al 3104-Pulver hergestellt?

A: Al 3104-Pulver wird kommerziell durch Gaszerstäubung, Wasserzerstäubung und mechanisches Legieren mit anschließendem Sintern hergestellt. Die Gaszerstäubung bietet die beste Kontrolle über die Partikeleigenschaften.

Q: Was sind die Hauptanwendungen von Al 3104-Pulver?

A: Zu den Hauptanwendungen von Al 3104-Pulver gehören Metallspritzguss, additive Fertigung, thermische Spritzbeschichtungen, pulvermetallurgische Teile, Pigmente und Schweißzusatzdraht.

Q: Was ist die empfohlene Al 3104-Pulvergröße für den Binder-Jet-3D-Druck?

A: Für den Binder-Jetting-Prozess beträgt die typische Al 3104-Pulvergröße 20–45 Mikrometer mit nahezu kugelförmiger Morphologie, um eine gute Pulverbettdichte zu ermöglichen.

Q: Erfordert Al 3104-Pulver besondere Vorsichtsmaßnahmen bei der Handhabung?

A: Ja, es wird empfohlen, Aluminiumpulver vorsichtig in einer inerten Atmosphäre zu handhaben und dabei auf ordnungsgemäße Erdung, Belüftung und persönliche Schutzausrüstung zu achten, um Brand- und Explosionsgefahren vorzubeugen.

Q: Wo kann ich Al 3104-Pulver kaufen, das für Schiffsanwendungen geeignet ist?

A: Al 3104-Pulver mit hoher Korrosionsbeständigkeit, maßgeschneidert für Meeresumgebungen, kann von führenden Herstellern wie Valimet, Makin Metal Powders und Micron Metals erworben werden.

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