Bubuk AlMgScZr

Gambaran Umum Bubuk AlMgScZr

Serbuk AlMgScZr adalah paduan aluminium yang mengandung magnesium, skandium, dan zirkonium sebagai elemen paduan utama. Paduan ini menunjukkan kekuatan, kemampuan las, dan ketahanan korosi yang sangat baik dengan tetap mempertahankan keunggulan densitas rendah aluminium.

Sifat-sifat utama dan keunggulan bubuk AlMgScZr meliputi:

Sifat dan Karakteristik Serbuk AlMgScZr

Properti	Detail
Komposisi	Paduan Al-Mg-Sc-Zr
Kepadatan	2,7 g/cc
Bentuk partikel	Bulat
Kisaran ukuran	10-75 mikron
Kepadatan yang tampak	Kepadatan sebenarnya hingga 60%
Kemampuan mengalir	Luar biasa
Kekuatan	Sangat tinggi untuk bubuk paduan Al
Kemampuan las	Luar biasa

Serbuk AlMgScZr memungkinkan fabrikasi komponen struktural dan fungsional yang ringan di seluruh sektor kedirgantaraan, otomotif, dan industri yang membutuhkan kekuatan spesifik tinggi.

Komposisi Serbuk AlMgScZr

Komposisi khas bubuk AlMgScZr:

Komposisi Serbuk AlMgScZr

Elemen	Berat %
Aluminium	Keseimbangan
Magnesium	0.2-1%
Skandium	0.2-0.7%
Zirkonium	0.05-0.25%
Silikon	0,1% maks
Besi	0,1% maks
Tembaga	0,1% maks

• Aluminium membentuk matriks yang memberikan kepadatan rendah
• Magnesium meningkatkan kekuatan melalui penguatan larutan padat
• Skandium memungkinkan pengerasan presipitasi untuk kekuatan puncak
• Zirkonium mempromosikan struktur butiran yang direkristalisasi dengan baik
• Unsur-unsur lain yang hadir hanya sebagai pengotor

Komposisi ini dioptimalkan untuk memaksimalkan respons pengerasan presipitasi dan menghasilkan kekuatan yang luar biasa.

Sifat Fisik Serbuk AlMgScZr

Sifat Fisik Serbuk AlMgScZr

Properti	Nilai-nilai
Kepadatan	2,7 g/cc
Titik leleh	640-655°C
Resistivitas listrik	4,5-5,5 μΩ-cm
Konduktivitas termal	150-180 W/mK
Ekspansi termal	21-24 x 10^-6 / K
Suhu layanan maksimum	250°C

• Kepadatan yang sangat rendah dibandingkan dengan baja dan paduan titanium
• Titik leleh cukup tinggi untuk paduan aluminium
• Konduktivitas listrik dan termal yang tinggi
• CTE yang relatif tinggi memerlukan pertimbangan desain
• Dapat digunakan dalam jangka waktu lama hingga 250°C

Sifat-sifat tersebut membuat AlMgScZr sangat cocok untuk aplikasi struktural ringan di seluruh sektor otomotif, kedirgantaraan, dan sektor lainnya.

Sifat Mekanik Serbuk AlMgScZr

Sifat Mekanik Serbuk AlMgScZr

Properti	Nilai-nilai
Kekuatan luluh	400-500 MPa
Kekuatan tarik	480-570 MPa
Perpanjangan	7-10%
Kekerasan	115-150 HB
Kekuatan geser	330 MPa
Ketangguhan patah tulang	29-35 MPa√m

• Kekuatan yang sangat tinggi untuk paduan aluminium
• Secara signifikan lebih kuat dari paduan Al yang tidak dapat diolah dengan panas lainnya
• Daktilitas yang wajar dalam kondisi usia puncak
• Ketangguhan retak yang relatif tinggi
• Kekuatan dapat disesuaikan melalui perawatan penuaan

Sifat-sifat tersebut membuat AlMgScZr menjadi pilihan yang luar biasa untuk bagian struktural yang membutuhkan rasio kekuatan-terhadap-berat yang tinggi.

Aplikasi Bubuk AlMgScZr

Aplikasi Bubuk AlMgScZr

Sektor	Penggunaan
Dirgantara	Rangka pesawat, sayap, kulit badan pesawat
Otomotif	Sasis, bagian suspensi
Industri	Lengan robot, peralatan pengangkat
Manufaktur aditif	Komponen berkinerja tinggi

Beberapa penggunaan produk tertentu:

• Rangka struktural pesawat, sekat, spar sayap
• Selubung transmisi otomotif, blok mesin
• Lengan robot industri, peralatan pengangkat
• Manufaktur aditif untuk komponen yang dioptimalkan untuk topologi
• Penutup elektronik yang membutuhkan manajemen termal

AlMgScZr memberikan kekuatan maksimum dengan penalti berat minimum di seluruh aplikasi penting ini.

Spesifikasi Serbuk AlMgScZr

Spesifikasi utama untuk bubuk AlMgScZr meliputi:

Standar Serbuk AlMgScZr

Standar	Deskripsi
ASTM B951	Standar untuk paduan aluminium yang dikeraskan dengan presipitasi
DIN 1718	Penunjukan aluminium dan paduan aluminium
EN 586-2	Tempa untuk aplikasi struktural berkekuatan tinggi
AMS 4413	Komposisi serbuk paduan aluminium untuk manufaktur aditif

Ini menentukan:

• Batas komposisi kimia dari AlMgScZr
• Sifat mekanis yang diperlukan dalam kondisi usia puncak
• Metode produksi bubuk yang disetujui - atomisasi gas inert
• Batas pengotor untuk elemen seperti Fe
• Protokol pengujian kualitas
• Penanganan dan penyimpanan yang tepat

Memenuhi persyaratan sertifikasi memastikan kinerja paduan yang optimal.

Ukuran Partikel Serbuk AlMgScZr

Distribusi Ukuran Partikel Serbuk AlMgScZr

Ukuran Partikel	Karakteristik
10-25 mikron	Serbuk ultrafine yang digunakan dalam proses laser AM
25-45 mikron	Kisaran ukuran umum untuk tempat tidur laser dan pengaliran pengikat
45-75 mikron	Ukuran yang lebih besar digunakan dalam penyemprotan dingin

• Serbuk yang lebih halus memberikan resolusi dan hasil akhir permukaan yang lebih tinggi
• Serbuk yang lebih kasar cocok untuk proses laju pengendapan yang tinggi
• Kisaran ukuran disesuaikan berdasarkan metode produksi AM yang digunakan
• Morfologi bulat dipertahankan dalam semua ukuran

Mengontrol distribusi dan bentuk ukuran partikel sangat penting untuk pemrosesan AM, densitas kemasan, dan sifat komponen akhir.

Kepadatan Semu Serbuk AlMgScZr

Kepadatan Semu Serbuk AlMgScZr

Kepadatan Nyata	Detail
Kepadatan sebenarnya hingga 60%	Untuk bentuk bubuk bulat
1,5 - 1,7 g/cc	Meningkat dengan kepadatan kemasan yang lebih besar

• Morfologi bulat memberikan kepadatan nyata yang tinggi
• Kepadatan yang lebih tinggi meningkatkan aliran serbuk dan pengemasan bed di AM
• Mengurangi porositas gas yang terperangkap di bagian akhir
• Memaksimalkan densitas meminimalkan waktu siklus cetak

Kepadatan semu yang lebih tinggi menghasilkan produktivitas manufaktur dan kinerja komponen yang lebih baik.

Metode Produksi Serbuk AlMgScZr

Produksi Serbuk AlMgScZr

Metode	Detail
Atomisasi gas	Gas inert bertekanan tinggi memecah aliran logam cair menjadi tetesan-tetesan halus
Peleburan induksi vakum	Bahan masukan dengan kemurnian tinggi yang dilebur dalam ruang hampa udara
Beberapa peleburan ulang	Meningkatkan homogenitas kimiawi
Pengayakan	Mengklasifikasikan bubuk ke dalam fraksi ukuran partikel yang berbeda

• Atomisasi gas dengan gas inert menghasilkan bubuk yang bersih dan berbentuk bulat
• Pemrosesan vakum meminimalkan kotoran gas
• Peleburan ulang beberapa kali meningkatkan keseragaman komposisi
• Pasca-pemrosesan menyediakan kontrol distribusi ukuran partikel

Metode yang sepenuhnya otomatis dikombinasikan dengan kontrol kualitas yang ketat menghasilkan bubuk AlMgScZr yang konsisten yang cocok untuk aplikasi penting.

Harga Bubuk AlMgScZr

Harga Bubuk AlMgScZr

Faktor	Dampak pada Harga
Tingkat kemurnian	Kenaikan harga untuk kemurnian yang lebih tinggi
Ukuran partikel	Bubuk ultrafine lebih mahal
Jumlah pesanan	Harga berkurang untuk pesanan dalam jumlah besar
Metode produksi	Penggunaan beberapa pelapisan ulang meningkatkan biaya
Pengemasan	Silinder yang diisi argon lebih mahal

Harga Indikatif

• Bubuk AlMgScZr: $80-120 per kg
• Harga volume besar bisa lebih rendah hingga 40%

Harga tergantung pada kemurnian, ukuran partikel, volume pesanan, metode produksi, dan kemasan.

Pemasok Bubuk AlMgScZr

Pemasok Bubuk AlMgScZr

Perusahaan	Lokasi
Rio Tinto	Kanada
TLS Technik	Jerman
Sandvik Osprey	INGGRIS
Praxair	AMERIKA SERIKAT
Bubuk AMC	INGGRIS
Universitas Teknik Riga	Latvia

Faktor-faktor pemilihan pemasok:

• Nilai bubuk dan ukuran partikel yang ditawarkan
• Kapasitas produksi dan waktu tunggu
• Kontrol kualitas dan konsistensi
• Kepatuhan dengan spesifikasi seperti ASTM B951
• Tingkat harga berdasarkan volume pesanan
• Keahlian teknis dan dukungan pelanggan

Penanganan dan Penyimpanan Serbuk AlMgScZr

Penanganan Serbuk AlMgScZr

Rekomendasi	Alasan
Pastikan ventilasi yang tepat	Hindari paparan partikel logam halus
Gunakan APD yang sesuai	Mencegah terhirup atau tertelan secara tidak sengaja
Hindari sumber penyalaan	Serbuk dapat terbakar dalam atmosfer oksigen
Ikuti protokol yang aman	Mengurangi bahaya kesehatan dan kebakaran
Menyimpan wadah tertutup	Mencegah kontaminasi atau oksidasi

Serbuk AlMgScZr relatif stabil tetapi tindakan pencegahan umum masih direkomendasikan untuk penanganan yang aman dan menjaga kemurnian.

Inspeksi dan Pengujian Serbuk AlMgScZr

Pengujian Serbuk AlMgScZr

Tes	Detail
Analisis kimia	Memverifikasi komposisi menggunakan spektroskopi OES atau XRF
Distribusi ukuran partikel	Analisis difraksi laser
Kepadatan yang tampak	Uji flowmeter hall sesuai standar ASTM B212
Morfologi bubuk	Pencitraan SEM dari bentuk partikel
Analisis laju aliran	Laju aliran gravitasi melalui nosel yang ditentukan
Pengukuran kelembaban	Kerugian pada uji pengeringan

Pengujian memastikan bubuk memenuhi kemurnian kimiawi yang diperlukan, karakteristik partikel, kerapatan yang tampak, morfologi, dan spesifikasi aliran sesuai standar yang berlaku.

Pro dan Kontra Bubuk AlMgScZr

Keuntungan dari Bubuk AlMgScZr

• Kekuatan yang sangat tinggi untuk paduan aluminium
• Mempertahankan kekuatan hingga 250°C
• Ketahanan korosi yang sangat baik
• Ketangguhan patah dan kekuatan lelah yang tinggi
• Kemampuan las yang baik menggunakan teknik konvensional
• Kepadatan yang rendah memberikan penghematan berat

Keterbatasan Serbuk AlMgScZr

• Relatif mahal dibandingkan dengan grade aluminium lainnya
• Membutuhkan perlakuan panas terkontrol untuk mendapatkan sifat yang optimal
• Ketahanan mulur suhu tinggi yang terbatas
• Kemampuan bentuk panas yang terbatas dalam kondisi usia puncak
• Rentan terhadap korosi galvanik jika tidak dilindungi dengan benar

Perbandingan Dengan Bubuk Paduan Aluminium 6061

AlMgScZr vs 6061 Bubuk Paduan Al

Parameter	AlMgScZr	6061 Al
Kepadatan	2,7 g/cc	2,7 g/cc
Kekuatan tarik	480-570 MPa	250-310 MPa
Kekuatan luluh	400-500 MPa	55-275 MPa
Kemampuan las	Luar biasa	Bagus.
Ketahanan korosi	Luar biasa	Bagus.
Biaya	Tinggi	Rendah
Penggunaan	Kedirgantaraan, otomotif	Aplikasi umum

• AlMgScZr memberikan kekuatan dan ketahanan korosi yang jauh lebih tinggi
• 6061 Al menawarkan kekuatan sedang dengan biaya rendah
• AlMgScZr lebih disukai untuk komponen struktural yang penting
• 6061 Al banyak digunakan untuk aplikasi umum

Pertanyaan Umum Bubuk AlMgScZr

T: Apa saja aplikasi utama bubuk AlMgScZr?

J: Aplikasi utama adalah komponen kedirgantaraan seperti badan pesawat dan sayap, suku cadang otomotif seperti sasis dan roda, lengan robot industri dan peralatan pengangkat, dan manufaktur aditif komponen yang dioptimalkan untuk topologi kinerja tinggi.

T: Bagaimana skandium memperkuat paduan AlMgScZr?

J: Skandium memungkinkan pengerasan presipitasi dengan membentuk endapan Al3Sc berskala nano selama perawatan penuaan. Hal ini menghambat pergerakan dislokasi sehingga meningkatkan kekuatan secara substansial.

T: Tindakan pencegahan apa yang harus dilakukan saat bekerja dengan bubuk AlMgScZr?

J: Tindakan pencegahan yang disarankan meliputi ventilasi yang baik, menghindari sumber penyulut, menggunakan APD yang sesuai, mengikuti protokol penanganan yang aman, atmosfer lembam, dan menyimpan wadah tertutup yang jauh dari kelembapan atau kontaminan.

T: Bagaimana perbandingan AlMgScZr dengan bubuk paduan AlZnMgCu?

J: AlMgScZr memberikan kekuatan, kemampuan las, dan ketahanan korosi yang lebih tinggi daripada paduan Al seri 7000 seperti AlZnMgCu. Ini lebih disukai untuk bagian struktural yang kritis sementara AlZnMgCu lebih ekonomis.