Al 6061-Pulver

Al 6061 powder is a versatile aluminum material composed of various elements to enhance its properties, such as strength, corrosion resistance, and machinability. It is widely used in different industries for its excellent characteristics.

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Übersicht über Al 6061-Pulver

Al 6061 ist eine der vielseitigsten wärmebehandelbaren Aluminiumlegierungen. Zusätze von Magnesium und Silizium ermöglichen eine Verfestigung durch Ausscheidungshärtung. Die Legierung erfreut sich aufgrund ihrer hervorragenden Korrosionsbeständigkeit, Bearbeitbarkeit, Schweißbarkeit und mittleren bis hohen Festigkeit großer Beliebtheit.

Zu den Hauptmerkmalen von Al 6061-Pulver gehören:

  • Mittlere bis hohe Festigkeit mit ausgezeichneter Duktilität und Zähigkeit
  • Hervorragende Korrosionsbeständigkeit und Verarbeitbarkeit
  • Sehr gute Schweiß- und Bearbeitbarkeit
  • Hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit
  • Geringe Dichte
  • Erhältlich in einer Vielzahl von Pulvergrößen und -formen

Al 6061-Pulver wird häufig für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, der Schifffahrt, der Automobilindustrie, im Baugewerbe und im allgemeinen Maschinenbau eingesetzt, bei denen geringes Gewicht und gute mechanische Eigenschaften erforderlich sind.

Chemische Zusammensetzung von Al 6061-Pulver

Die typische chemische Zusammensetzung von Al 6061-Pulver ist:

Element Gewicht %
Aluminium (Al) Gleichgewicht
Silizium (Si) 0,4–0,8 %
Eisen (Fe) 0-0,7 %
Kupfer (Cu) 0,15–0,4 %
Mangan (Mn) 0-0,15 %
Magnesium (Mg) 0,8–1,2 %
Chrom (Cr) 0,04–0,35 %
Zink (Zn) 0-0,25 %
Titan (Ti) 0-0,15 %

 

Magnesium und Silizium sind die wichtigsten Legierungselemente. Auch Spuren von Eisen, Kupfer, Mangan und Chrom haben geringfügige Auswirkungen auf die Legierungseigenschaften.

Eigenschaften von Al 6061-Pulver

Zu den wichtigsten Eigenschaften von Al 6061-Pulver gehören:

Eigentum Wert
Dichte 2,7 g/cm3
Schmelzpunkt 582–652 °C
Wärmeleitfähigkeit 167 W/mK
Elektrische Leitfähigkeit 43-45 % IACS
Elastizitätsmodul 68–72 GPa
Poissonzahl 0,33
Zugfestigkeit 124-290 MPa
Streckgrenze 55-250 MPa
Verlängerung 10-25 %
Härte 40-95 Brinell

 

Al 6061 bietet eine mittlere bis hohe Festigkeit, die durch Wärmebehandlung weiter verbessert werden kann. Es verfügt über eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und Verarbeitbarkeit.

Produktionsmethode für Al 6061-Pulver

Zu den kommerziellen Produktionsmethoden für Al 6061-Pulver gehören:

  • Gaszerstäubung – Hochdruck-Inertgas zersetzt den geschmolzenen Legierungsstrom in feines kugelförmiges Pulver mit kontrollierter Größenverteilung.
  • Wasserzerstäubung – Ein Wasserstrahl mit hoher Geschwindigkeit trifft auf geschmolzenes Metall und zersetzt es, um feine, unregelmäßige Pulverpartikel zu erzeugen.
  • Mechanisches Legieren – Kugelmahlen einer Mischung aus Aluminium und Legierungselementpulvern, gefolgt von Verdichten und Sintern.

Die Gaszerstäubung bietet eine bessere Kontrolle über die Pulvereigenschaften.

Anwendungen von Al 6061-Pulver

Zu den typischen Anwendungen von Al 6061-Pulver gehören:

  • Additive Fertigung – Wird beim selektiven Laserschmelzen, Elektronenstrahlschmelzen und Binder-Jetting zur Herstellung komplexer Komponenten eingesetzt.
  • Metallspritzguss – Zur Herstellung kleiner, komplizierter Teile mit engen Toleranzen und hervorragenden Eigenschaften.
  • Pulvermetallurgie – Press- und Sinterverfahren zur Herstellung leistungsstarker Automobil- und Mechanikteile.
  • Thermisches Spritzen – Drahtlichtbogenspritzen zur Abscheidung schützender Al 6061-Beschichtungen, die Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit bieten.
  • Schweißzusatzwerkstoff – Wird als Zusatzdraht verwendet, um eine Schweißnahtfestigkeit zu erzielen, die der des Grundmetalls ähnelt.
  • Pigmente – werden Farben und Polymeren zugesetzt, um Glanz und Korrosionsschutz zu bieten.

Spezifikationen von Al 6061-Pulver

Al 6061-Pulver ist in verschiedenen Größenbereichen, Formen, Qualitäten und Reinheitsgraden erhältlich:

  • Partikelgröße: Von 10–150 Mikrometer für AM-Methoden, bis zu 300 Mikrometer für thermische Spritzverfahren.
  • Morphologie: Sphärische, körnige, dendritische und unregelmäßig geformte Partikel. Glattes Pulver fließt besser.
  • Reinheit: Von kommerzieller Reinheit bis hin zu hoher Reinheit (99,9 %), je nach Bedarf.
  • Qualitäten: Entspricht den Spezifikationen ASTM B221, EN 573 und ISO 209. Kundenspezifische Qualitäten werden angeboten.
  • Fließfähigkeit: Das Pulver kann je nach Anwendung für spezifische Fließraten angepasst werden.

Globale Lieferanten von Al 6061-Pulver

Einige der wichtigsten globalen Anbieter sind:

  • Valimet Inc. (USA)
  • Makin Metal Powders (UK)
  • Metal Powder Company (USA)
  • CNPC Powder Group (China)
  • SCM Metal Products (USA)
  • Shanghai Chaowei Nanotechnologie (China)
  • Titanpulver (Russland)

Diese Unternehmen produzieren mit verschiedenen Methoden Al 6061-Pulver, das für AM, thermisches Spritzen, Luft- und Raumfahrt, Automobil und andere anspruchsvolle Anwendungen geeignet ist.

Preise für Al 6061-Pulver

Der Preis für Al 6061-Pulver hängt von mehreren Faktoren ab:

  • Reinheitsgrade
  • Partikeleigenschaften
  • Verfahren zur Pulverherstellung
  • Auftragsvolumen
  • Lieferant und geografischer Standort
Grad Preisklasse
Kommerziell 5-15 $ pro kg
Hohe Reinheit 15-30 $ pro kg
Ultrafein 30-60 $ pro kg
Sonderklasse 60-120 $ pro kg

 

Sphärische Pulver mit kontrollierter Partikelgröße und hoher Reinheit sind im Vergleich zu regulären kommerziellen Qualitäten von Al 6061-Pulver viel teurer.

Lagerung und Handhabung von Al 6061-Pulver

Al 6061-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 die Lagerung von Inertgas, ausreichende Belüftung, Erdung und PSA empfohlen.

Test- und Charakterisierungsmethoden

Zu den wichtigsten Testmethoden für Al 6061-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 6061- und Al 7075-Pulvern

Al 6061 und Al 7075 sind zwei verglichene Aluminiumlegierungspulver:

Parameter Al 6061 Al 7075
Legierungstyp Wärmebehandelbar Wärmebehandelbar
Mg-Gehalt 0,8–1,2 % 2,1–2,9 %
Stärke Mittel Sehr hoch
Bearbeitbarkeit Exzellent Arm
Schweißbarkeit Exzellent Arm
Korrosionsbeständigkeit Exzellent Gut
Kosten Untere Höher

 

Al 6061 bietet eine bessere Korrosionsbeständigkeit und Bearbeitbarkeit, während Al 7075 nach der Wärmebehandlung eine viel höhere Festigkeit bietet.

Häufig gestellte Fragen zu Al 6061-Pulver

Q: Wie wird Al 6061-Pulver hergestellt?

A: Al 6061-Pulver wird kommerziell durch Gaszerstäubung, Wasserzerstäubung, mechanisches Legieren und Elektrolysetechniken hergestellt. Die Gaszerstäubung bietet eine optimale Kontrolle der Pulvereigenschaften.

Q: Was sind die Hauptanwendungen von Al 6061-Pulver?

A: Zu den Hauptanwendungen für Al 6061-Pulver gehören additive Fertigung, thermische Spritzbeschichtungen, pulvermetallurgische Teile, Metallspritzguss, Pigmente und Schweißzusatzdrähte, die mittlere Festigkeit und ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit erfordern.

Q: Was ist die empfohlene Al 6061-Pulvergröße für das Binder Jetting?

A: Für den Binder-Jetting-Prozess beträgt die typische Al 6061-Pulvergröße 20–45 Mikrometer mit sphärischer Morphologie, um eine gute Pulverbettdichte und Bindemittelinfiltration zu ermöglichen.

Q: Erfordert Al 6061-Pulver besondere Vorsichtsmaßnahmen bei der Handhabung?

A: Ja, es wird empfohlen, Aluminiumlegierungspulver vorsichtig in einer inerten Atmosphäre mit ordnungsgemäßer Erdung, Belüftung und persönlicher Schutzausrüstung zu handhaben, um Brand- und Explosionsgefahren vorzubeugen.

Q: Wo kann ich Al 6061-Pulver kaufen, das für Luft- und Raumfahrtanwendungen geeignet ist?

A: Hochreines gaszerstäubtes Al 6061-Pulver, das den Luft- und Raumfahrtstandards entspricht, kann von führenden Herstellern wie Valimet, Makin Metal Powders und AMETEK erworben werden.

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