AlSi7Mg-Pulver

AlSi7Mg-Pulver ist ein Aluminiumlegierungspulver, das hauptsächlich aus Aluminium (Al), Silizium (Si) und Magnesium (Mg) besteht. Die „7“ im Namen steht für den Siliziumanteil, während „Mg“ für den Magnesiumgehalt steht. Dieses Pulver weist eine hervorragende Festigkeit, geringe Dichte und beeindruckende thermische Eigenschaften auf, was es in zahlreichen Branchen zur bevorzugten Wahl macht.

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Übersicht über AlSi7Mg-Pulver

Die AlSi7Mg- oder A357-Legierung ist eine vielseitige Gießereilegierung, die Eigenschaften besitzt, die zwischen reinem Aluminium und übereutektischen Legierungen mit hohem Siliziumgehalt liegen. Die Siliziumzusätze verbessern die Gießbarkeit und verbessern die mechanischen Eigenschaften, während Magnesium die Festigkeit verbessert.

Zu den Hauptmerkmalen von AlSi7Mg-Pulver gehören:

  • Gute Festigkeit und Härte
  • Hervorragende Fließfähigkeit und Gießbarkeit
  • Gute Bearbeitbarkeit und Polierbarkeit
  • Hohe Wärmeleitfähigkeit
  • Gute Korrosionsbeständigkeit
  • Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient
  • Erhältlich in verschiedenen Partikelgrößen

AlSi7Mg-Pulver wird zur Herstellung von Automobilkomponenten, Hydraulikteilen und anderen Präzisionsgussteilen verwendet, die ausgewogene Eigenschaften erfordern.

Chemische Zusammensetzung von AlSi7Mg-Pulver

Die typische chemische Zusammensetzung von AlSi7Mg-Pulver ist:

Element Gewicht %
Aluminium (Al) Gleichgewicht
Silizium (Si) 6-8 %
Magnesium (Mg) 0,4–0,8 %
Eisen (Fe) 0,15–0,5 %
Mangan (Mn) 0,1 % max
Kupfer (Cu) 0,1 % max
Zink (Zn) 0,1 % max
Titan (Ti) 0,25 % max

 

Silizium ist das Hauptlegierungselement, während Magnesium die Festigkeit und Gießbarkeit verbessert. Eisen, Mangan und Titan haben geringfügige Auswirkungen. Die Zusammensetzung ist auf die Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften abgestimmt.

Eigenschaften von AlSi7Mg-Pulver

AlSi7Mg-Pulver besitzt folgende Eigenschaften:

Eigentum Wert
Dichte 2,68 g/cm3
Schmelzpunkt ~600°C
Wärmeleitfähigkeit 130-160 W/mK
Elektrischer widerstand 3-5 μΩ.cm
Elastizitätsmodul 70–80 GPa
Poissonzahl 0,33
Zugfestigkeit 250-300 MPa
Streckgrenze 140-180 MPa
Verlängerung 4-8 %
Härte 80-100 Brinell

 

Die Siliziumzusätze erhöhen die Festigkeit bei gleichzeitiger Beibehaltung einer guten Duktilität und Bearbeitbarkeit. Die Legierung weist hervorragende Gießbarkeit und thermische Eigenschaften auf.

Herstellungsverfahren für AlSi7Mg-Pulver

Zu den kommerziellen Produktionsverfahren für AlSi7Mg-Pulver gehören:

  • Gaszerstäubung – geschmolzener Legierungsstrom, der durch Inertgasstrahlen in feine Tröpfchen zerbrochen wird. Erzeugt kugelförmiges Pulver.
  • Wasserzerstäubung – Ein Hochdruckwasserstrahl trifft auf geschmolzenes Metall und erzeugt feine Pulver. Kostengünstig, aber höhere Sauerstoffaufnahme.
  • Mechanisches Legieren – Kugelmahlen von Aluminium- und Siliziumpulvern, gefolgt von Kaltverdichtung und Sintern.

Die Gaszerstäubung bietet die beste Kontrolle über Pulvereigenschaften wie Partikelgrößenverteilung, Morphologie und Mikrostruktur.

Anwendungen von AlSi7Mg-Pulver

Zu den Hauptanwendungen von AlSi7Mg-Pulver gehören:

  • Metallspritzguss – Zur Herstellung kleiner, komplizierter Teile mit engen Toleranzen und guten mechanischen Eigenschaften.
  • Additive Fertigung – Wird beim Binder Jetting, Laserschmelzen und anderen AM-Prozessen zur Herstellung komplexer Komponenten verwendet.
  • Gussteile – werden Schmelzen zugesetzt, um die Fließfähigkeit zu verbessern. Wird zur Herstellung von Automobilteilen verwendet, die eine lange Lebensdauer erfordern.
  • Pulvermetallurgie – Press- und Sinterverfahren zur Herstellung von Hochleistungsteilen.
  • Thermisches Spritzen – wird als Schutzschicht auf Metalloberflächen aufgetragen, um Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit zu gewährleisten.
  • Schweißzusatz – Zum Verbinden von Aluminiumbauteilen unter Beibehaltung der Schweißnahtfestigkeit.
  • Pyrotechnik – Wird pyrotechnischen Zusammensetzungen als Brennstoffbestandteil zugesetzt.

Spezifikationen von AlSi7Mg-Pulver

AlSi7Mg-Pulver ist in verschiedenen Größenbereichen, Qualitäten und Reinheitsgraden erhältlich:

  • Partikelgröße: Von 10 bis 150 Mikrometer für AM, unter 45 Mikrometer für MIM.
  • Morphologie: Sphärische, körnige und unregelmäßige Partikelformen. Glattes Pulver fließt besser.
  • Reinheit: Von kommerziellen bis hin zu hochreinen (99,9 %) Qualitäten.
  • Sauerstoffgehalt: Die Werte liegen je nach Produktionsmethode zwischen 400 und 1500 ppm.
  • Fließfähigkeit: Pulver, das auf hervorragende Fließraten von 25 s/50 g oder besser zugeschnitten ist.
  • Qualitäten: Kundenspezifische Legierungschemie und Pulvereigenschaften werden angeboten.

Globale Lieferanten von AlSi7Mg-Pulver

Einige der wichtigsten AlSi7Mg-Pulverlieferanten weltweit sind:

  • PyroGenesis Kanada
  • Sandvik Osprey UK
  • Valimet Inc. USA
  • Makin Metal Powders UK
  • Shanghai Chaowei Nanotechnologie China
  • Agni Metal USA
  • Titanpulver Kanada

Diese Unternehmen produzieren AlSi7Mg-Pulver mit verschiedenen Methoden, die für die additive Fertigung, Metallspritzguss, thermisches Spritzen und andere Anwendungen geeignet sind.

Preise für AlSi7Mg-Pulver

Die Preisgestaltung für AlSi7Mg-Pulver hängt von folgenden Faktoren ab:

  • Reinheitsgrade
  • Partikeleigenschaften
  • Produktionsmethode
  • Auftragsvolumen
  • Zusätzliche Verarbeitung
  • Lieferant und Standort
Grad Preisklasse
Kommerziell 5-15 $ pro kg
Hohe Reinheit 15-30 $ pro kg
Ultrafein 30-60 $ pro kg
Sonderklasse 50-120 $ pro kg

 

Im Allgemeinen sind gaszerstäubte und kontrollierte Pulver deutlich teurer als einfache kommerzielle Qualitäten.

Handhabung und Lagerung von AlSi7Mg-Pulver

AlSi7Mg-Pulver sollte ordnungsgemäß gehandhabt und gelagert werden, um Folgendes zu verhindern:

  • Feuchtigkeitskontakt führt zu Oxidation
  • Brandgefahr durch Staubansammlung
  • Gesundheitsgefährdung durch Einatmen feiner Pulver
  • Die vom Lieferanten empfohlenen Sicherheitspraktiken sollten befolgt werden

Es wird empfohlen, versiegelte Behälter unter Inertatmosphäre sowie ordnungsgemäße Erdung und PSA zu verwenden.

Test- und Charakterisierungsmethoden

Zu den wichtigsten Testmethoden für AlSi7Mg-Pulver gehören:

  • Chemische Analyse mit OES oder RFA zur Zusammensetzung
  • Partikelgrößenverteilung gemäß ASTM B822-Standard
  • Morphologieanalyse mittels REM
  • Durchflussmessung mittels Hall-Durchflussmesser
  • Dichtebestimmung mittels Heliumpyknometrie
  • Durch ICP-MS getestete Verunreinigungswerte
  • Mikrostruktur untersucht durch XRD-Phasenanalyse

Durch gründliche Tests wird sichergestellt, dass die Pulverqualität den Anwendungsanforderungen entspricht.

Vergleich von AlSi7Mg- und AlSi10Mg-Pulvern

AlSi7Mg und AlSi10Mg sind zwei verglichene Aluminiumlegierungspulver:

Parameter AlSi7Mg AlSi10Mg
Siliziumgehalt 6-8 % 9–11 %
Stärke Untere Höher
Gießbarkeit Vergleichbar Vergleichbar
Korrosionsbeständigkeit Gut Exzellent
Kosten Untere Höher
Anwendungen Gussteile, MIM Luft- und Raumfahrt, AM-Teile
Verfügbarkeit Sofort verfügbar Mäßig

 

AlSi10Mg bietet eine höhere Festigkeit, jedoch zu höheren Kosten. AlSi7Mg bietet ausgewogene Eigenschaften zu geringeren Kosten, wenn eine hohe Festigkeit nicht entscheidend ist.

Häufig gestellte Fragen zu AlSi7Mg-Pulver

Q: Wie wird AlSi7Mg-Pulver hergestellt?

A: AlSi7Mg-Pulver wird kommerziell durch Gaszerstäubung, Wasserzerstäubung oder mechanisches Legieren mit anschließendem Sintern hergestellt. Die Gaszerstäubung bietet eine bessere Kontrolle über die Partikeleigenschaften.

Q: Was sind die Hauptanwendungen für AlSi7Mg-Pulver?

A: Zu den Hauptanwendungen für AlSi7Mg-Pulver gehören Metallspritzguss, Aluminiumdruckguss, additive Fertigung, Pulvermetallurgie, thermische Spritzbeschichtungen und Füllschweißdraht.

Q: Was ist die typische Partikelgröße, die für AlSi7Mg-Pulver in AM verwendet wird?

A: Bei den meisten Metall-3D-Druckverfahren wie DMLS und Binder Jetting liegt der übliche Partikelgrößenbereich für AlSi7Mg-Pulver bei 20–45 Mikrometern.

Q: Erfordert AlSi7Mg-Pulver besondere Vorsichtsmaßnahmen bei der Handhabung?

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

Q: Wo kann ich AlSi7Mg-Pulver kaufen, das für die Herstellung von Präzisionsgussteilen geeignet ist?

A: Führende Pulverlieferanten wie Valimet, Makin Metal Powders und PyroGenesis bieten AlSi7Mg-Pulver an, das für Gießereianwendungen wie Präzisionsgussteile geeignet ist.

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