Serbuk paduan aluminium menawarkan bobot yang ringan yang dikombinasikan dengan kekuatan, daya tahan, dan ketahanan terhadap korosi di seluruh aplikasi otomotif, kedirgantaraan, dan industri. Panduan ini mencakup komposisi umum, properti, metode pembuatan, ukuran, pemasok, aplikasi, dan pemilihan.
bubuk paduan aluminium Ikhtisar
Serbuk aluminium berbentuk bola dengan ukuran partikel yang terkontrol memungkinkan komponen logam ringan berkinerja tinggi melalui PM, MIM dan AM:
| Paduan | Aluminium seri 2xxx, 6xxx, 7xxx |
| Properti | Kepadatan, kekuatan, kekerasan, ketahanan aus yang rendah |
| Proses | Metalurgi serbuk, cetakan injeksi logam, Aluminium AM |
| Aplikasi | Otomotif, Kedirgantaraan, Industri |
| Manfaat | Pengurangan berat, kinerja, kemampuan daur ulang |
Serbuk aluminium canggih menyeimbangkan densitas yang sangat ringan dengan sifat mekanik yang lebih baik dibandingkan paduan cor atau tempa.
bubuk paduan aluminium Jenis
| Seri | Elemen Paduan | Karakteristik |
|---|---|---|
| 2000 | Tembaga | Kekuatan, kemampuan mesin, keuletan yang baik setelah konsolidasi PM |
| 6000 | Magnesium, Silikon | Kekuatan sedang, ketahanan korosi yang unggul |
| 7000 | Seng | Kekuatan tertinggi, digunakan terutama untuk komponen kedirgantaraan berkinerja tinggi |
Paduan yang Muncul
Skandium atau zirkonium yang mengandung paduan aluminium dan nanokomposit Al-TiC mencapai penguatan substansial untuk aplikasi khusus.
bubuk paduan aluminium Properti
| Properti | Nilai-nilai Khas |
|---|---|
| Kepadatan | 2,55-2,8 g/cc |
| Kekuatan tarik | 200-600 MPa |
| Kekuatan luluh | 160-500 MPa |
| Perpanjangan | 3-10% |
| Titik leleh | 500-650°C |
Ukuran serbuk aluminium yang lebih halus menghasilkan nilai kekuatan konsolidasi yang lebih tinggi yang mendekati paduan tempa. Perlakuan panas juga meningkatkan kinerja mekanis.
Metode Pembuatan
| Atomisasi | Atomisasi gas atau air dari paduan cair menghasilkan serbuk bulat halus |
| Pabrik Mekanis | Metode hemat biaya menggunakan bola atau attritor mill, partikel yang tidak terlalu bulat |
| Paduan | Paduan langsung atau pencampuran unsur/bubuk dasar pra-paduan |
Atomisasi gas memungkinkan kontrol properti yang paling tepat sementara penggilingan meningkatkan kompleksitas bentuk dan porositas internal. Serbuk yang sesuai dengan AM memanfaatkan atomisasi tetapi mempertahankan kemampuan mengalir.
bubuk paduan aluminium Ukuran Partikel
Ukuran bubuk paduan aluminium yang umum digunakan:
| Proses | Kisaran Ukuran |
|---|---|
| Tekan dan sinter | 50-150 mikron |
| Cetakan injeksi logam (MIM) | 10-25 mikron |
| Manufaktur Aditif Jet Pengikat (BJAM) | 20-60 mikron |
| Deposisi Energi Terarah (DED) | 50-150 mikron |
Mengoptimalkan distribusi dan bentuk ukuran partikel berdampak pada densitas kemasan dan respons sintering.
Pemasok Terkemuka
| Perusahaan | Nilai | Perkiraan Harga |
|---|---|---|
| Hoeganaes | 1001, 2003, 6065, 7009 | $5-8 per lb |
| BASF | 2024, 6061, 7050, 7068 | $6-10 per lb |
| Sandvik Osprey | 2024, 6061, 7075 | $8-15 per lb |
| Kymera | 2024, 6061, 7068, 7093 | $7-12 per lb |
Harga bervariasi berdasarkan volume pesanan, karakteristik bubuk dan komposisi paduan.
Aplikasi dari bubuk paduan aluminium
| Industri | Komponen |
|---|---|
| Otomotif | Bagian-bagian power train seperti batang penghubung, poros |
| Dirgantara | Braket struktural, komponen airfoil seperti flap track |
| Industri | Heat sink, piston, seal, pengencang, sprocket |
| Elektronik | Perangkat pembuangan panas seperti rumah LED |
Manfaat
- Pengurangan berat dibandingkan alternatif titanium/baja
- Penghematan bahan bakar atau jangkauan yang lebih baik
- Mengurangi penomoran komponen melalui integrasi
Pedoman Seleksi
| Kriteria | Praktik Terbaik |
|---|---|
| Paduan | Menyesuaikan bubuk dengan kebutuhan mekanis dan lingkungan |
| Metode Pembuatan | AM membutuhkan gas berbentuk bola yang dikabutkan; MIM ekstra halus |
| Distribusi ukuran | Disesuaikan berdasarkan target kepadatan teknik konsolidasi |
| Kepadatan yang tampak | Lebih tinggi meningkatkan respons sintering |
| Analisis oksigen permukaan | <0.5% untuk kinerja terkuat |
| Harga | Dapatkan penawaran harga berdasarkan volume dari minimal 2 pemasok |
Menyeimbangkan dengan cermat persyaratan aplikasi, proses produksi, dan anggaran untuk mendapatkan sumber bubuk paduan aluminium yang optimal. Mempertimbangkan program evaluasi pengambilan sampel.
Pro vs Kontra
| Kelebihan | Kekurangan |
|---|---|
| Ringan dan efisiensi bahan bakar | Kekuatan lebih rendah dari paduan besi |
| Ketahanan korosi/oksidasi | Rentan terhadap korosi galvanik |
| Dapat didaur ulang | Sifat suhu tinggi yang buruk |
| Dampak siklus hidup yang lebih baik | Biaya lebih tinggi dari aluminium cor |
Hal-hal Penting yang Dapat Dipetik
- Serbuk aluminium canggih mengungguli kualitas cor dan tempa berdasarkan kepadatan tertentu
- Menyesuaikan karakteristik bubuk dengan persyaratan teknik manufaktur penggunaan akhir
- Kustomisasi paduan dan komposit yang muncul terus memperluas kemampuan
Pertanyaan Umum
T: Apa bubuk paduan aluminium yang paling banyak digunakan?
J: Aluminium 6061 adalah paduan pekerja keras yang dimanfaatkan di seluruh teknik otomotif dan umum karena sifat mekaniknya yang serbaguna, kinerja korosi, dan biaya yang moderat.
T: Bagaimana biaya bubuk aluminium dibandingkan dengan titanium?
J: Serbuk aluminium mulai dari $5/lb dibandingkan $50+/lb untuk titanium yang menunjukkan manfaat biaya konversi yang signifikan untuk meringankan bobot meskipun sifat mekanisnya lebih rendah.
T: Apakah bubuk aluminium teroksidasi?
J: Serbuk aluminium halus memiliki risiko oksidasi selama penanganan, penyimpanan dan pemrosesan yang membutuhkan lingkungan inert dan kontrol kualitas yang ketat untuk meminimalkan risiko.
T: Dapatkah Anda mencetak komponen paduan aluminium 3D?
J: Ya, aluminium DED dan binder jet AM matang dengan cepat untuk komponen kedirgantaraan struktural yang memanfaatkan serbuk canggih dan penyempurnaan pemrosesan untuk mencapai kepadatan lebih dari 99% setelah sintering.