Bubuk paduan aluminium mengacu pada bentuk metalurgi bubuk paduan aluminium. Bubuk aluminium menemukan penggunaan dalam berbagai aplikasi karena ringan, kekuatan tinggi, ketahanan korosi, konduktivitas termal, dan konduktivitas listrik.
Tinjauan Bedak Paduan Aluminium
Bubuk paduan aluminium diproduksi oleh atomisasi paduan cair menjadi tetesan halus yang memadat menjadi partikel bubuk. Komposisi dan sifat bubuk paduan dapat disesuaikan berdasarkan persyaratan.
Detail utama tentang bubuk paduan aluminium:
- Diproduksi oleh atomisasi paduan aluminium menjadi bubuk halus
- Ukuran partikel berkisar dari beberapa mikron hingga milimeter
- Bentuk partikel bulat, tidak teratur, atau serpihan
- Variasi elemen paduan yang digunakan – SI, MG, ZN, CU dll.
- Sifat tergantung pada komposisi paduan
- Ringan, kekuatan tinggi, resistensi korosi
- Digunakan untuk manufaktur aditif, semprotan termal, MIM, dll.
Jenis Bubuk Paduan Aluminium
| Jenis | Komposisi | Karakteristik |
|---|---|---|
| Al murni | 99% + Al | Kekuatan rendah, konduktivitas listrik tinggi |
| Seri 1000 | Al + Mn, Fe, Si | Dapat dikeraskan, kekuatan yang lebih tinggi |
| Seri 2000 | Al-Cu | Dapat diolah dengan panas, kekuatan tinggi |
| Seri 5000 | Al-Mg | Kekuatan sedang hingga tinggi |
| Seri 6000 | Al-Mg-Si | Kekuatan sedang hingga tinggi |
| Seri 7000 | Al-Zn | Kekuatan tertinggi |
Bubuk paduan aluminium Komposisi
Bubuk paduan aluminium mengandung aluminium sebagai logam dasar bersama dengan elemen paduan. Beberapa tambahan paduan umum meliputi:
- Silikon – meningkatkan karakteristik castability dan pengelasan
- Magnesium – meningkatkan kekuatan melalui pengerasan presipitasi
- Tembaga – efek penguatan tertinggi, tetapi mengurangi resistensi korosi
- Seng – meningkatkan kekuatan melalui pengerasan presipitasi
- Mangan – meningkatkan kekuatan tanpa mengurangi keuletan
- Chromium – meningkatkan kekuatan suhu tinggi
- Zirkonium – Struktur Gandum Menghasilkan Sifat Seragam
Komposisi yang tepat ditentukan oleh 4 digit penunjukan numerik yang ditentukan dalam berbagai standar internasional.
Sifat bubuk paduan aluminium
| Properti | Deskripsi |
|---|---|
| Kekuatan | Bervariasi dari kekuatan rendah hingga sangat tinggi tergantung pada jenis dan kondisi paduan |
| Kepadatan | Sekitar 2,7 g/cm3, membuatnya jauh lebih ringan dari baja |
| Konduktivitas listrik | Aluminium tinggi tetapi kurang dari murni, bervariasi dengan paduan |
| Konduktivitas termal | Penambahan yang tinggi tetapi paduan menguranginya dari nilai Al murni |
| Ketahanan korosi | Umumnya baik karena lapisan oksida pelindung tetapi bervariasi dengan komposisi paduan |
| Kemampuan las | Biasanya bagus tetapi beberapa paduan bisa kehilangan kekuatan |
| Kemampuan kerja | Bubuk paduan rendah yang lebih lembut memungkinkan pembentukan yang luas |
| Biaya | Lebih tinggi dari bubuk baja tetapi lebih ekonomis dari titanium |
Karakteristik bubuk paduan aluminium
| Parameter | Detail |
|---|---|
| Bentuk partikel | Bulat, tidak teratur, serpihan |
| Ukuran partikel | Dari 1 mikron hingga 1000 mikron |
| Distribusi ukuran | Bervariasi dari distribusi ketat ke rentang lebar |
| Kepadatan yang tampak | Sekitar 2,5 g/cm3 |
| Kerapatan ketukan | Sekitar 2,7 g/cm3 |
| Laju aliran | Penting untuk penanganan dan pemrosesan bubuk |
| Kompresibilitas | Menentukan kepadatan bagian akhir yang dicapai |
Aplikasi bubuk paduan aluminium
Bubuk paduan aluminium menemukan penggunaan di berbagai industri karena sifat menguntungkannya:
| Aplikasi | Detail |
|---|---|
| Manufaktur aditif | Digunakan dalam fusi tempat tidur bubuk dan deposisi energi terarah |
| Cetakan injeksi logam (MIM) | Produksi volume tinggi dari bagian kompleks |
| Lapisan semprotan termal | Berikan pelindung keausan dan korosi untuk komponen |
| Forging bubuk | Menghasilkan Bentuk Net Kosong untuk Pemrosesan Hilir |
| Pengelasan | Ditambahkan untuk menyediakan elemen paduan untuk logam pengisi las |
| Kembang api | Bubuk reaktif halus digunakan untuk menghasilkan efek atau gas |
| Brazing | Digunakan sebagai bahan pengisi untuk bergabung dengan komponen aluminium |
Pembuatan aditif menggunakan bubuk paduan aluminium
Teknik manufaktur aditif seperti peleburan laser selektif (SLM), sintering laser logam langsung (DMLS) dan elektron balok peleburan (EBM) menggunakan bahan baku bubuk aluminium paduan untuk menghasilkan komponen penggunaan akhir di seluruh sektor aurospace, otomotif, dan industri.
Beberapa manfaat AM dengan bubuk paduan Al:
- Geometri kompleks tidak mungkin dengan metode konvensional
- Mengurangi berat melalui desain yang dioptimalkan
- Konsolidasi bagian meningkatkan efisiensi manufaktur
- Properti yang sebanding dengan produk tempa di sebagian besar paduan
- Pemborosan material minimal dibandingkan dengan teknik subtraktif
Keterbatasan saat ini di AM menggunakan Al Powder meliputi:
- Reflektivitas tinggi menuntut laser daya yang lebih tinggi
- Konduktivitas termal yang tinggi membuat kontrol panas menjadi sulit
- Biaya lebih tinggi dibandingkan dengan teknik konvensional untuk volume produksi
- Kontrol porositas dan sifat anisotropik tetap menjadi tantangan
- Kualitas akhir permukaan saat ini lebih rendah dari bagian mesin
- Pilihan paduan terbatas dibandingkan dengan paduan tempa
Perkembangan proses yang berkelanjutan terus meningkatkan kualitas, kemampuan, dan ekonomi komponen aluminium yang diproduksi secara tambahan.
Cetakan injeksi logam dengan bubuk paduan aluminium
Metal Injection Moulding (MIM) dapat menghasilkan komponen yang kompleks, toleransi ketat, komponen logam bentuk net menggunakan bahan baku bubuk aluminium paduan dengan biaya yang relatif rendah.
Manfaat MIM dengan bubuk paduan aluminium:
- Bagian yang rumit dengan dinding dan fitur & lt; 0,5 mm
- Toleransi dimensi ketat mendekati +/- 0,1%
- Properti as-sinting mirip dengan PM atau cast paduan
- Mendekati kepadatan penuh dan permukaan yang bagus
- Produksi volume tinggi otomatis mungkin
Keterbatasan untuk MIM menggunakan bubuk aluminium:
- Lebih sulit diproses daripada baja dan perkakas yang lebih sulit dibutuhkan
- Titik leleh yang lebih tinggi meningkatkan tuntutan mesin cetakan
- Batas reaktivitas pilihan pengikat untuk formulasi bahan baku
- Finishing sekunder mungkin diperlukan untuk mencapai properti akhir
Terlepas dari tantangan, MIM terus berkembang ke sektor kinerja tinggi karena keunggulan dibandingkan pendekatan manufaktur lainnya untuk komponen paduan aluminium yang kompleks.
Bubuk paduan aluminium untuk semprotan termal
Bubuk paduan aluminium seperti AA2024, AA5083 dan AA7075 biasanya digunakan sebagai bahan bahan baku untuk berbagai proses pelapisan semprotan termal untuk melindungi komponen dari keausan, korosi, panas, dll.
| Proses | Deskripsi |
|---|---|
| Combustion Wire-Arc | Dua proses metalisasi busur kawat dengan peralatan sederhana |
| Penyemprotan api | Bubuk disuntikkan ke dalam api gas bahan bakar oksigen |
| Kecepatan tinggi bahan bakar oxy (HVOF) | Semprotan energi kinetik tinggi meminimalkan porositas |
| Penyemprotan dingin | Deposisi negara padat melalui dampak bubuk kecepatan tinggi |
| Penyemprotan plasma | Teknik paling serbaguna dengan gas terionisasi panas |
Manfaat menggunakan bubuk paduan AL untuk pelapis semprotan termal:
- Memberikan perlindungan dan korosi
- Mengembalikan bagian yang terlalu besar ke dimensi asli
- Input panas minimal mencegah lewati substrat
- Pelapis yang disemprotkan atau dengan infiltrasi untuk kepadatan penuh
- Biaya material yang lebih rendah dari overlay lasan paduan tinggi
- Pemrosesan yang lebih sederhana daripada banyak paduan tempa
Spesifikasi bubuk paduan aluminium
Bubuk paduan aluminium diproduksi sesuai dengan berbagai spesifikasi standar yang menentukan batas komposisi yang dapat diterima, rentang ukuran partikel, kontrol bentuk dll.
| Standar | Deskripsi |
|---|---|
| AMS 4200 | Spesifikasi Bahan Aerospace untuk bubuk paduan AL |
| ASTM B602 | Spesifikasi Standar untuk Bubuk Paduan Al |
| Pada 1706 | Spesifikasi Standar Eropa untuk Bubuk ATomisasi Al |
| ISO 13318 | Standar Internasional untuk Bubuk Gas dan Air |
| Dari 50125 | Standar Nasional Jerman untuk Bubuk ATomized |
Spesifikasi memungkinkan pelanggan untuk mendapatkan bubuk yang cocok untuk aplikasi dan persyaratan proses spesifik mereka.
Ukuran bubuk paduan aluminium
Berbagai ukuran rentang bubuk paduan aluminium diproduksi tergantung pada penggunaan akhir:
- Bubuk Ultrafine & Lt; 10 mikron untuk aplikasi reaktif
- Bubuk halus 15 – 45 mikron umumnya untuk semprotan termal
- Bubuk sedang 45 – 100 mikron ukuran yang banyak digunakan
- Bubuk kasar hingga 150 mikron untuk aplikasi khusus
Partikel yang lebih besar lebih dari 180 mikron terutama digunakan dalam proses semprotan dingin untuk pelapis yang lebih tebal. Kontrol distribusi ukuran partikel juga penting untuk beberapa aplikasi.
Nilai bubuk paduan aluminium
Aluminium Alloy Powder diproduksi menjadi nilai yang berbeda berdasarkan jenis paduan:
- Seri 1xxx Bubuk – AA1100, AA1350
- Seri 2xxx Bubuk – AA2014, AA2024, AA2219, AA2519
- Seri 5xxx Bubuk – AA5083, AA5654
- Seri 6xxx Bubuk – AA6061, AA6082
- Seri 7xxx Bubuk – AA7050, AA7075
Seri angka yang lebih tinggi menunjukkan tingkat paduan dan kekuatan yang lebih tinggi. Komposisi paduan khusus juga dimungkinkan untuk nilai milik.
Perbandingan bubuk paduan aluminium
| Parameter | Atomisasi gas dingin | Atomisasi Air |
|---|---|---|
| Bentuk partikel | Sangat bulat | Lebih tidak teratur, satelit |
| Kisaran ukuran partikel | 15 - 180 mikron | 5 - 350 mikron |
| Distribusi ukuran | Kontrol yang lebih ketat | Distribusi yang lebih luas |
| Kepadatan yang tampak | Lebih tinggi | Lebih rendah |
| Tingkat produksi | Lebih rendah | Lebih tinggi |
| Biaya | Lebih tinggi | Lebih rendah |
Serbuk yang dikabutkan dengan air cenderung memiliki keunggulan biaya tetapi memiliki tingkat kebulatan yang lebih rendah dan distribusi partikel yang lebih luas dibandingkan dengan serbuk paduan aluminium yang dikabutkan dengan gas.
Standar Serbuk Paduan Aluminium
Standar utama untuk bubuk paduan aluminium:
| Standar | Organisasi | Deskripsi |
|---|---|---|
| AMS4200 | SAE | Spesifikasi bahan kedirgantaraan |
| ASTM B602 | ASTM | Komposisi kimia dan ukuran saringan |
| EN1706 | CEN | Spesifikasi standar Eropa |
| ISO13318 | ISO | Standar internasional untuk bentuk atomisasi gas dan atomisasi air |
Berbagai standar nasional dan organisasi membantu memastikan kualitas dan konsistensi pasokan bubuk paduan aluminium.
Pemasok global bubuk paduan aluminium
| Pemasok | Lokasi | Kemampuan |
|---|---|---|
| Inc. | AMERIKA SERIKAT | Berbagai atomisasi, kapasitas besar |
| Sandvik Osprey | INGGRIS | Pemasok terkemuka bubuk terkendali |
| TLS Technik GmbH | Jerman | Spesialis dalam bubuk atomisasi gas dan air |
| Fuku Metal Fukuda & amp; Powder Co. | Jepang | Penawaran paduan luas |
| Produk Logam SCM | Singapura | Fokus pada aluminium dan paduan tembaga |
Harga untuk bubuk paduan aluminium
Harga untuk bubuk paduan aluminium bervariasi berdasarkan:
- Grade dan karakteristik paduan
- Bentuk partikel dan spesifikasi ukuran
- Kuantitas Beli dan Ukuran Lot
- Tarif dan transportasi regional
| Jenis | Kisaran Harga |
|---|---|
| Seri 1xxx | $ 5 – $ 15 per kg |
| Seri 2xxx | $ 10 – $ 30 per kg |
| Seri 5xxx | $ 15 – $ 35 per kg |
| Seri 6xxx | $ 20 – $ 40 untuk kg |
| Seri 7xxx | $ 30 – $ 60 per kg |
Harga di atas hanya perkiraan rentang untuk tujuan referensi. Hubungi pemasok untuk harga saat ini yang tepat berdasarkan kebutuhan spesifik Anda.
Keunggulan dan keterbatasan Bubuk paduan aluminium
Keuntungan
- Ringan dibandingkan dengan paduan baja dan titanium
- Mencapai kekuatan yang melebihi banyak bentuk produk tempa
- Komposisi dan sifat dapat disesuaikan
- Biaya bahan baku rendah dibandingkan dengan titanium atau paduan nikel
- Resistensi korosi yang baik di banyak lingkungan
- Konduktivitas termal dan listrik yang tinggi
- Berbagai proses produksi yang dimungkinkan dari bubuk
Keterbatasan
- Kekuatan yang lebih rendah dari baja paduan tinggi pada suhu tinggi
- Reaktivitas membatasi beberapa pendekatan dan aplikasi pemrosesan
- Memproduksi bagian melintang besar integritas tinggi tetap menantang
- Biaya lebih tinggi dari bubuk baja karbon konvensional
- Beberapa aplikasi sensitif kelelahan mungkin memerlukan produk tempa
- Sifat anisotropik dan masalah porositas dalam komponen AM
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Apa paduan yang paling umum digunakan sebagai bubuk paduan aluminium?
Bubuk paduan yang paling umum adalah: seri 2xxx seperti 2014 dan 2024, paduan 5xxx seperti 5083, paduan 6xxx termasuk 6061 dan 6082, dan paduan 7xxx dengan 7050 dan 7075 menjadi populer.
Ukuran partikel apa yang terbaik untuk cetakan injeksi logam menggunakan bubuk aluminium?
Kisaran ukuran partikel antara 15-45 mikron biasanya direkomendasikan untuk cetakan injeksi logam menggunakan bubuk paduan aluminium.
Apa jenis proses atomisasi yang dapat menghasilkan bubuk paduan aluminium?
Atomisasi gas dan atomisasi air adalah dua proses industri utama yang digunakan. Metode atomisasi disk berputar juga dapat menghasilkan bubuk aluminium.
Apa manfaat dari menggunakan paduan aluminium seri 5xxx untuk penyemprotan termal?
Seri 5xxx AL paduan seperti 5083 memiliki resistensi korosi yang sangat baik sementara tetap stabil secara dimensi pada suhu tinggi sehingga cocok untuk pelapis semprotan termal untuk paparan laut dan kimia.
Apa yang mempengaruhi harga bubuk paduan aluminium?
Komposisi paduan, karakteristik partikel seperti ukuran dan bentuk, volume pesanan, tarif regional dan biaya transportasi menentukan harga akhir dari pemasok bubuk aluminium yang berbeda.
Standar apa yang berlaku untuk bubuk paduan aluminium untuk penggunaan manufaktur aditif?
Standar utama termasuk ASTM B602, AMS4200, EN1706, dan ISO 13318. Standar tambahan AM tambahan sedang dikembangkan untuk mengatasi persyaratan terkait proses.
Bisakah bubuk paduan aluminium digunakan kembali?
Menggunakan kembali bubuk aluminium umumnya tidak direkomendasikan untuk aplikasi kritis. Kondisi penyimpanan dapat memungkinkan pengambilan kelembaban dan kinerja bubuk pembatas oksidasi. Penggunaan kembali kecil dimungkinkan dalam aplikasi non-kritis dengan pengujian yang tepat.
Apakah paduan aluminium angka yang lebih tinggi selalu lebih kuat dari paduan angka yang lebih rendah?
Secara umum, bubuk seri 2xxx, 6xxx, dan 7xxx yang lebih tinggi memiliki kekuatan yang lebih tinggi dari paduan 1xxx atau 5xxx, tetapi tumpang tindih yang signifikan dapat ada berdasarkan komposisi yang tepat, karakteristik bubuk dan riwayat pemrosesan. Selalu periksa data pemasok untuk properti bubuk yang dijamin.
Mengapa porositas dan anisotropi menjadi perhatian untuk komponen aluminium yang dibuat?
Konduktivitas termal yang tinggi dan reflektivitas aluminium yang dikombinasikan dengan pemadatan cepat selama laser atau peleburan e-beam menghambat fusi optimal dan gelembung gas yang mengarah ke cacat. Sifat mekanik yang berbeda sejajar dan melintang untuk membangun lapisan juga muncul.
Dapatkah saya mencampur bubuk paduan aluminium yang berbeda untuk membuat nilai khusus?
Umumnya tidak disarankan untuk mencampur bubuk untuk membuat paduan menengah atau khusus karena risiko pencampuran yang tidak lengkap, reaksi paduan, atau ikatan partikel yang tidak memadai selama pembuatan bagian. Konsultasikan erat dengan pemasok bubuk Anda saat kombinasi properti eksplorasi.
