Aluminium AlMgSi-Pulver

Aluminium-AlMgSi-Pulver ist ein Aluminiumlegierungspulver mit Magnesium und Silizium als Hauptlegierungselementen. Es ist bekannt fĂŒr seine gute Festigkeit, KorrosionsbestĂ€ndigkeit und Bearbeitbarkeit.

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InhaltsĂŒbersicht

Übersicht

Aluminium-AlMgSi-Pulver ist ein Aluminiumlegierungspulver mit Magnesium und Silizium als Hauptlegierungselementen. Es ist bekannt fĂŒr seine gute Festigkeit, KorrosionsbestĂ€ndigkeit und Bearbeitbarkeit.

Zu den wichtigsten Eigenschaften und Merkmalen von Aluminium-AlMgSi-Pulver gehören:

Aluminium AlMgSi-Pulver Eigenschaften

Eigentum Beschreibung
Zusammensetzung Aluminium mit 0,5-1,5% Mg und 0,5-1,3% Si
Dichte 2,66-2,70 g/cc
Schmelzpunkt Etwa 580-650°C
StÀrke Höher als reines Al-Pulver
KorrosionsbestÀndigkeit Gut durch Mg- und Si-LegierungszusÀtze
LeitfÀhigkeit Hervorragende elektrische und thermische LeitfÀhigkeit, Àhnlich wie reines Al
Verarbeitbarkeit Hervorragende Bearbeitbarkeit und Umformbarkeit

AlMgSi-Aluminiumpulver finden aufgrund ihrer ausgewogenen Eigenschaften eine breite Palette von Anwendungen. Sie bieten eine höhere Festigkeit als reines Aluminium und behalten gleichzeitig die geringe Dichte des Metalls, seine hervorragende KorrosionsbestÀndigkeit, LeitfÀhigkeit und Verarbeitbarkeit.

Das Magnesium und das Silizium, die als Legierungselemente im AlMgSi-Pulver enthalten sind, verleihen Festigkeit durch AusscheidungshĂ€rtung und Mischkristallverfestigung. Die Zusammensetzung ist maßgeschneidert, um optimierte Eigenschaften zu bieten, die fĂŒr bestimmte Anwendungen in verschiedenen Branchen erforderlich sind.

Aluminium AlMgSi-Pulver Zusammensetzung

AlMgSi-Aluminiumlegierungspulver haben eine typische Zusammensetzung von 0,5-1,5% Magnesium und 0,5-1,3% Silizium, wobei Aluminium den Rest ausmacht.

Andere Legierungselemente können in geringen Mengen vorhanden sein oder absichtlich hinzugefĂŒgt werden, um bestimmte Eigenschaften zu verbessern. Dazu können Elemente wie Eisen, Mangan, Chrom usw. gehören.

Die nachstehende Tabelle zeigt das breite Spektrum der Zusammensetzung:

Typische Zusammensetzung von Aluminium AlMgSi-Pulver

Element Gewicht %
Aluminium (Al) Bilanz
Magnesium (Mg) 0.5 – 1.5%
Silizium (Si) 0.5 – 1.3%
Andere Elemente < 1% insgesamt

Das VerhÀltnis von Magnesium und Silizium ist ausgewogen, um die Festigkeit durch AusscheidungshÀrtung zu maximieren und gleichzeitig eine nachteilige Verringerung der DuktilitÀt, BruchzÀhigkeit oder KorrosionsbestÀndigkeit zu vermeiden.

Durch die Variation der einzelnen und relativen Anteile der Legierungselemente entstehen Untervarianten der AlMgSi-Sorte, die fĂŒr spezifischere Anwendungen optimiert sind. Zum Beispiel ein AlMg1SiCu-Pulver, das eher zum Schweißen geeignet ist, oder ein AlMg0,8Si fĂŒr den Druckguss.

Die Kontrolle von Verunreinigungen wie Eisen auf niedrigem Niveau ist ebenfalls entscheidend, um die gewĂŒnschten Pulvereigenschaften zu erreichen. Spezielle Produktionstechniken und eine strenge Auswahl der Rohstoffe sind erforderlich, um die Verunreinigungen in Grenzen zu halten.

Verfahren zur Herstellung von AlMgSi-Aluminium-Pulver

AlMgSi-Aluminiumlegierungspulver kann mit verschiedenen Techniken hergestellt werden:

  • ZerstĂ€ubung: Die geschmolzene AlMgSi-Legierung wird mit Hilfe von Gas oder Wasser in feine Tröpfchen zerlegt, die sich schnell zu Pulver verfestigen. So entsteht ein hochreines Pulver, das sich fĂŒr die additive Fertigung oder MIM eignet.
  • Mechanisches FrĂ€sen: Kugelmahlen von AlMgSi-Blöcken oder SpĂ€nen/Drehteilen zur Herstellung von Pulver durch Kaltschweißen und Brechen. Geringere Kosten, aber die Pulverpartikel sind etwas verunreinigt.
  • Elektrolytisches Verfahren: Anodische Auflösung der AlMgSi-Legierung zur Herstellung von Pulver durch Elektrolyse. Die Pulver sind kantig und eignen sich fĂŒr das thermische Spritzen.

Jedes Verfahren fĂŒhrt zu Pulvern mit unterschiedlicher Partikelform, GrĂ¶ĂŸenverteilung, Sauerstoff-/Stickstoffaufnahme und Produktionsökonomie. In der nachstehenden Tabelle ist der Vergleich zusammengefasst:

Vergleich der Methoden zur Herstellung von AlMgSi-Pulver

Parameter ZerstÀubung Mechanisches FrÀsen Elektrolyse
Partikelform SphĂ€risch UnregelmĂ€ĂŸig, eckig Eckig, kristallin
PartikelgrĂ¶ĂŸe 10 - 150 Mikrometer 20 Mikrometer + Bis zu 100 Mikrometer
Sauerstoff-Aufnahme 0.05 – 0.15% 0.2% + 0.4% +
Stickstoff Pick-up 0.005 – 0.015% 0.05% + VernachlĂ€ssigbar
Kosten Hoch Niedrig Mittel

Atomisierte AlMgSi-Pulver bieten bessere Eigenschaften, sind aber teurer. Die Wahl des geeigneten Herstellungsverfahrens richtet sich nach den Anwendungsanforderungen und der Wirtschaftlichkeit.

Eigenschaften von Aluminiumlegierungspulver AlMgSi

Einige der wichtigsten Eigenschaften von Aluminium AlMgSi Pulver sind:

Eigenschaften des Aluminiumpulvers AlMgSi

Eigentum Werte
Dichte 2,66 - 2,70 g/cc
Schmelzpunkt Etwa 580-650 Grad Celsius
WÀrmeleitfÀhigkeit 130-160 W/m.K
Elektrische LeitfÀhigkeit 30-35% IACS
WĂ€rmeausdehnungskoeffizient 21-24 x 10-6/K
ElastizitÀtsmodul 70-80 GPa
Querkontraktionszahl 0.33
Dehnung 8-15%
Zugfestigkeit 170-310 MPa
Streckgrenze 110-205 MPa

Die Werte fĂŒr Dichte, WĂ€rmeleitfĂ€higkeit und elektrische LeitfĂ€higkeit liegen sehr nahe an denen von reinem Aluminiumpulver. Die Festigkeitseigenschaften sind jedoch aufgrund der Legierungswirkung von Magnesium und Silizium deutlich höher.

Das Legierungspulver weist außerdem eine ausgezeichnete KorrosionsbestĂ€ndigkeit in verschiedenen Umgebungen und eine gute Verarbeitbarkeit fĂŒr die Weiterverarbeitung durch Strangpressen, Schmieden, Walzen usw. auf.

Insgesamt bietet AlMgSi-Pulver eine optimale Kombination aus mittlerer Festigkeit, geringem Gewicht, Formbarkeit, WĂ€rmeleitfĂ€higkeit und KorrosionsbestĂ€ndigkeit, die fĂŒr die vorgesehenen Anwendungen erforderlich ist.

Anwendungen von Aluminium AlMgSi-Pulver

Die Anwendungen von AlMgSi-Legierungspulver erstrecken sich ĂŒber die Bereiche Automobilteile, allgemeiner Maschinenbau, KonsumgĂŒter, KĂŒhlkörper, Elektronik und Schnellfertigung.

Einige wichtige Anwendungsbereiche sind:

Anwendungen von AlMgSi Aluminiumpulver

Industrie/Sektor Anwendungsbeispiele
Automobilindustrie Motorblöcke, Kolben, ZahnrÀder, Wellen, Ventile
Luft- und Raumfahrt Komponenten fĂŒr die Flugzeugzelle, Flugzeugzubehör
Verpackung Nahtlose AluminiumbehÀlter
VerbrauchsgerÀte GehÀuse, Abdeckungen
Elektronik WĂ€rmesenken, elektrische Kontakte
Additive Fertigung 3D-gedruckte Komponenten

Das leichte, starke, leitfĂ€hige und korrosionsbestĂ€ndige Pulver wird fĂŒr leistungsstarke und anspruchsvolle Anwendungen geschĂ€tzt.

Die wichtigsten Faktoren fĂŒr die Nutzung sind:

  • Ersatz fĂŒr schwerere Metalle wie Stahl und Gusseisen
  • Verbesserte Kraftstoffeffizienz im Verkehr
  • Hohe WĂ€rmeleitfĂ€higkeit zur WĂ€rmeabfuhr
  • FormbestĂ€ndigkeit bei verschiedenen Betriebstemperaturen
  • BestĂ€ndigkeit gegen WitterungseinflĂŒsse, Kraftstoffe, Öle und schwache SĂ€uren

AlMgSi-Pulver erfĂŒllen diese Anforderungen und bieten gleichzeitig ein hervorragendes Herstellungs-, FĂŒge- und Bearbeitungsverhalten.

Aluminium AlMgSi-Pulver Spezifikationen

Aluminium-AlMgSi-Pulver sind unter verschiedenen Standardklassifizierungen oder nach kundenspezifischen Spezifikationen erhÀltlich, die auf die Anforderungen der Benutzer zugeschnitten sind.

Zu den gĂ€ngigen Normen fĂŒr Zusammensetzung, PrĂŒfverfahren und KonformitĂ€tskriterien gehören:

Standardspezifikationen fĂŒr AlMgSi-Legierungspulver

Standard Beschreibung
ASTM B602 Chemische Zusammensetzungen und Formen von Aluminiumlegierungspulvern
ISO 13388 GasverdĂŒste Aluminiumlegierungspulver fĂŒr MIM
EN 1706 Anforderungen an AlMgSi-Knetlegierungen
BS L168 Chemische Zusammensetzung von Al-Legierungen
DIN 1725 Bezeichnungssystem fĂŒr Al-Gusslegierungen

In den Spezifikationen werden die zulĂ€ssigen Gehaltsbereiche fĂŒr Legierungs- und Verunreinigungselemente, die PartikelgrĂ¶ĂŸenverteilung des Pulvers, Aspekte wie die kugelförmige Morphologie und der minimale Satellitengehalt des zerstĂ€ubten Pulvers, der Bereich der losen SchĂŒttdichte, die Fließraten usw. aufgefĂŒhrt.

AbnahmeprĂŒfverfahren und KonformitĂ€tsbescheinigungen werden ebenfalls detailliert beschrieben, um die QualitĂ€t des Pulvers gemĂ€ĂŸ den geltenden Vorschriften zu gewĂ€hrleisten. Die Kunden können auch ihre eigenen internen Normen haben, die auf die Endanwendung abgestimmt sind.

Aluminium AlMgSi-Pulver Hersteller

Einige der weltweit fĂŒhrenden Hersteller von AlMgSi-Aluminiumlegierungspulvern sind:

Wichtige Hersteller von AlMgSi-Legierungspulver

Unternehmen ProduktionskapazitÀt Verwendeter Herstellungsprozess
Hoeganaes Corporation 30.000 metrische Tonnen pro Jahr ZerstÀubung
RCIM 20.000 metrische Tonnen pro Jahr ZerstÀubung
Luxfer MEL Technologien 10.000 metrische Tonnen pro Jahr ZerstÀubung
Sandvik Fischadler 5.000 metrische Tonnen pro Jahr ZerstÀubung
Alpoco Ltd. 3.000 metrische Tonnen pro Jahr Mechanisches FrÀsen

Diese Unternehmen bieten AlMgSi-Pulver unter verschiedenen Markennamen und mit kundenspezifischen Spezifikationen an. Die Hersteller nehmen auch zusÀtzliche Wertschöpfungen wie Siebklassierung, Mischen, thermische Behandlungen usw. je nach den Anforderungen der Anwendung vor.

Aluminium AlMgSi-Pulver Preisgestaltung

Der Preis von AlMgSi-Aluminiumlegierungspulver hÀngt von Faktoren wie:

Determinanten der Preisbildung fĂŒr AlMgSi-Pulver

Faktor Beschreibung Auswirkungen auf den Preis
Produktionsverfahren Die ZerstÀubung ist teurer als die mechanische Herstellung ZerstÀubtes Pulver ist teurer
Reinheitsgrade Strengere Kontrolle der Legierungschemie und geringere Verunreinigungen erhöhen die Kosten Hochreine Sorten sind teurer
Form/Morphologie des Pulvers UnregelmĂ€ĂŸiges Pulver ist billiger als kugelförmiges/granuliertes Kostensteigerung von unregelmĂ€ĂŸiger zu kugelförmiger Form
PartikelgrĂ¶ĂŸenverteilung Strengeres Screening zur Verringerung der Vertriebskosten mehr Preisanstieg bei feinen und sehr feinen Fraktionen
Menge bestellen Preisreduzierung bei Großbestellungen aufgrund von Skaleneffekten StĂŒckpreise fallen deutlich ĂŒber 1 Tonne
ZusĂ€tzliche Verarbeitung ZusĂ€tzliche Schritte wie GlĂŒhen, Mischen, Desintegrationsmahlen usw. erhöhen die Kosten. Mehr Verarbeitung bedeutet einen höheren Preis
Zertifizierung ZertifizierungsprĂŒfungen fĂŒr Medizin, Luft- und Raumfahrt verursachen zusĂ€tzliche Kosten Zertifizierte Sorten sind 20-30% teurer

FĂŒr Anfragen im Tonnenmaßstab gelten folgende ungefĂ€hre Preisspannen:

Preisspannen fĂŒr die Lieferung von AlMgSi-Legierungspulver

Parameter VorlÀufige Preisgestaltung
UnregelmĂ€ĂŸig gemahlenes Pulver $2-4 pro kg
ZerstÀubtes Pulver $6-10 pro kg
Spezialsorten fĂŒr AM $12-15 pro kg
Hochreines medizinisches Pulver $25 pro kg +

Die Preise fĂŒr feines Pulver, das fĂŒr die additive Fertigung geeignet ist, sind tendenziell höher als fĂŒr Pulver zum Pressen und Sintern.

Vor- und Nachteile von Aluminium AlMgSi-Pulver

Zu den Vorteilen und EinschrÀnkungen von Aluminium-AlMgSi-Pulver gehören:

AlMgSi Aluminiumpulver - Vor- und Nachteile

Profis Nachteile
Geringes Gewicht, Dichte nur ~2,7 g/cc Geringere HĂ€rte und Verschleißfestigkeit als Eisenlegierungen
Ausgezeichnetes VerhÀltnis von StÀrke zu Gewicht Empfindlich gegen hohe Temperaturen bei lÀngerem Gebrauch
Gute KorrosionsbestĂ€ndigkeit Nicht geeignet fĂŒr hochbeanspruchte, tragende Anwendungen
Hohe thermische und elektrische LeitfÀhigkeit Oxidprobleme bei der Handhabung/Lagerung von Pulver
Hervorragende Bearbeitbarkeit und Polierbarkeit Begrenzter Betriebstemperaturbereich bis etwa 300°C
Sehr gute Verformbarkeit - Strangpressen, Walzen usw. Teurer als konkurrierende Stahlpulver
Wiederverwertbares Material Staubexplosionsgefahren erfordern den Umgang mit Inertgas
Weicher fĂŒr Bearbeitungswerkzeuge als Stahl Feuer und Explosionsgefahr von geschmolzenem Metall erfordern Vorsichtsmaßnahmen

Bei vielen Anwendungen ĂŒberwiegen die Vorteile des geringen Gewichts, der guten Festigkeit, der thermischen Eigenschaften und der Verarbeitbarkeit die EinschrĂ€nkungen, sofern die Betriebsbedingungen geeignet sind.

Vergleich mit alternativen Materialien

Wie schneidet Aluminium-AlMgSi-Pulver im Vergleich zu einigen alternativen Materialien fĂŒr Metallpulveranwendungen ab?

AlMgSi-Pulver im Vergleich zu alternativen Metallpulvern

Parameter AlMgSi-Pulver Rostfreier Stahl Werkzeugstahl Titan
Dichte 2,7 g/cc 8 g/cc 8 g/cc 4,5 g/cmÂł
StÀrke Mittel Höher Sehr hoch Mittel
HĂ€rte Niedrig Hoch Sehr hoch Mittel
KorrosionsbestĂ€ndigkeit Ausgezeichnet Ausgezeichnet MĂ€ĂŸig Ausgezeichnet
WĂ€rmeleitfĂ€higkeit Ausgezeichnet Schlecht MĂ€ĂŸig Niedrig
Elektrische LeitfÀhigkeit Ausgezeichnet Schlecht Schlecht Niedrig
Kosten Niedrig Hoch Sehr hoch Sehr hoch

FĂŒr die meisten Anwendungen bietet AlMgSi das beste Gleichgewicht aus Eigenschaften und Wirtschaftlichkeit. Es trifft den Sweet Spot zwischen Dichte, Festigkeit, LeitfĂ€higkeit und einfacher Herstellung.

StĂ€hle und Titan haben ihre Nischen fĂŒr Hochleistungsanwendungen, bei denen Festigkeit und TemperaturbestĂ€ndigkeit trotz ihrer höheren Dichte ĂŒberwiegen. Spezielle GĂŒten bringen dann auch die Kostengleichung ins Spiel.

FAQs

HĂ€ufig gestellte Fragen zu AlMgSi Aluminiumlegierungspulver

F: Wie ist die chemische Zusammensetzung von AlMgSi-Pulver?

A: Die typische Zusammensetzung ist 0,5-1,5% Magnesium, 0,5-1,3% Silizium, wobei Aluminium den Rest ausmacht. Mg- und Si-ZusÀtze bewirken eine erhebliche VerstÀrkung.

F: Wie hoch ist die Dichte von AlMgSi-Legierungspulver?

A: Die Dichte liegt zwischen 2,66 g/cc und 2,70 g/cc, was es zu einem leichten Konstruktionsmaterial macht.

F: Was sind die wichtigsten Merkmale und Vorteile von AlMgSi-Pulver?

A: Es bietet eine hervorragende Kombination aus mittlerer Festigkeit, geringem Gewicht, guter KorrosionsbestĂ€ndigkeit, hoher thermischer und elektrischer LeitfĂ€higkeit, hervorragender Bearbeitbarkeit, Schweißbarkeit, Wiederverwertbarkeit und angemessenen Kosten.

F: Was sind die typischen Anwendungen von AlMgSi-Legierungspulver?

A: Hauptanwendungsgebiete sind Automobilkomponenten wie Motorblöcke, Kolben und Flugzeugteile aufgrund des hohen VerhĂ€ltnisses von Festigkeit zu Gewicht. Auch im allgemeinen Maschinenbau, bei KonsumgĂŒtern und KĂŒhlkörpern, die eine WĂ€rmeableitung erfordern.

F: Mit welchen Produktionsmethoden kann AlMgSi-Pulver hergestellt werden?

A: Die wichtigsten Methoden sind Gas- oder WasserzerstĂ€ubung, mechanisches Mahlen und elektrolytische Verfahren. Jedes Verfahren liefert Pulver mit unterschiedlichen Partikeleigenschaften, die fĂŒr das Pulverpressen oder AM geeignet sind.

F: Was beeinflusst den Preis von AlMgSi-Aluminiumlegierungspulver?

A: Die Preisgestaltung hĂ€ngt von der Reinheit der Produktionsmethode, der PulvergrĂ¶ĂŸe/-form, der Bestellmenge, der zusĂ€tzlichen Verarbeitung und den erforderlichen Industriezertifizierungen ab. Die Kosten steigen von gemahlenen < zerstĂ€ubten < Spezialsorten.

F: Ist Aluminium AlMgSi fĂŒr Hochtemperaturanwendungen geeignet?

A: Nein, AlMgSi-Legierungspulver hat eine Betriebstemperaturgrenze von etwa 300 Grad C. Es werden hitzebestĂ€ndige Legierungen ĂŒber diesen Bereich hinaus benötigt. Die WĂ€rmeleitfĂ€higkeit ist jedoch ausgezeichnet.

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