stop aluminium 7050 w proszku to wysokowytrzymały stop lotniczy dostępny również w postaci proszku do produkcji dodatków i innych zastosowań metalurgii proszków. Dzięki cynkowi i magnezowi jako głównym składnikom stopowym, ten stop serii 7xxx wykazuje doskonałe właściwości mechaniczne, idealne dla krytycznych elementów konstrukcyjnych.
Przegląd ze stopu aluminium 7050 w proszku
Proszek ze stopu Al7050 oferuje:
- Wysoki stosunek wytrzymałości do gęstości
- Potencjał lekkości
- Odporność na korozję
- Stabilność wymiarowa
- Wytwarzalność przy użyciu produkcji addytywnej
- Możliwość recyklingu
Kluczowe właściwości obejmują wysoką granicę plastyczności do 500 MPa, wytrzymałość na rozciąganie przekraczającą 570 MPa oraz użyteczną odporność na zmęczenie w połączeniu z rozsądną odpornością na pękanie powyżej 150 MPa-m^1/2^.
Atrybuty te pozwalają na zastosowanie w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym, morskim i inżynierii ogólnej. Proszek Al7050 może być wykorzystywany do drukowania elementów metalowych o kształtach zbliżonych do siatki za pomocą laserowej syntezy proszków, rozpylania spoiwa i technologii addytywnych z ukierunkowanym osadzaniem energii.
Rodzaje proszku aluminiowego 7050
W oparciu o metodę produkcji i właściwości, popularne odmiany proszku Al7050 obejmują:
| Typ | Opis | Wielkość cząstek | Morfologia | Gęstość pozorna |
|---|---|---|---|---|
| Rozpylony gaz | Atomizacja w gazie obojętnym zapewnia sferyczny proszek | 15-45 μm | Zaokrąglony | ∼1,6 g/cc |
| Rozpylona woda | Woda rozbijająca stopiony materiał tworzy nieregularne cząstki | 15-100 μm | Poszarpane, porowate | ∼1,2 g/cc |
| Rozpylanie plazmowe | Gładki, sferyczny proszek z plazmy o rozmiarach od nano do mikronów | 5-45 μm | Bardzo kulisty | ∼2 g/cc |
| Stop mechaniczny | Wysokoenergetyczne mielenie kulowe miesza i uszlachetnia proszek | 15-100 μm | Poszarpane, złożone cząstki | ∼1,8 g/cc |
W oparciu o ostateczną metodę aplikacji wybierany jest odpowiedni gatunek. Mniejsze rozmiary poniżej 100 mikronów zapewniają lepszą gęstość złoża proszku i rozdzielczość druku.
Skład ze stopu aluminium 7050 w proszku
Jako stop konstrukcyjny dla przemysłu lotniczego, 7050 ma następujący skład:
| Element | Waga % | Rola |
|---|---|---|
| Cynk | 5.7 – 6.7% | Główny pierwiastek stopowy, poprawia wytrzymałość poprzez wytrącanie |
| Magnez | 1.9 – 2.6% | Pierwiastek wzmacniający, tworzy osady MgZn2 |
| Miedź | 2.0 – 2.6% | Pomaga dostroić właściwości mechaniczne |
| Żelazo | ≤0,15% | Niski poziom zanieczyszczeń |
| Krzem | ≤0,12% | Element zanieczyszczający |
| Chrom | ≤0,04% | Występuje tylko jako śladowe zanieczyszczenie |
| Mangan | ≤0,05% | Niski poziom zanieczyszczeń |
| Aluminium | Równowaga | Element podstawowy |
Celowe dodatki srebra, litu lub innych pierwiastków są czasami wykorzystywane do modyfikacji właściwości proszku.
stop aluminium 7050 w proszku Właściwości
Kluczowe właściwości proszku stopu Al7050 odpowiedniego do produkcji addytywnej:
Właściwości fizyczne
| Nieruchomość | Wartość |
|---|---|
| Gęstość | 2,83 g/cm3 |
| Temperatura topnienia | ∼635°C |
| Przewodność cieplna | 130 W/m-K |
| Pojemność cieplna właściwa | 0,88 J/g-K |
| Rezystywność elektryczna | ∼4,5 μΩ-cm |
| CTE | 23 μm/m-K |
| Kolor | Ciemnoszary do czarnego |
Niska gęstość w połączeniu z wytrzymałością sprawia, że Al7050 nadaje się do sektora lotniczego i kosmicznego, umożliwiając zmniejszenie masy.
Właściwości mechaniczne
| Nieruchomość | Jak wydrukowano | Poddane obróbce cieplnej |
|---|---|---|
| Wytrzymałość na rozciąganie | ≥450 MPa | ≥570 MPa |
| Wytrzymałość na rozciąganie | ≥400 MPa | ≥500 MPa |
| Wydłużenie | ∼8% | ∼10% |
| Twardość | ∼150 VPN | ∼195 VPN |
| Wytrzymałość zmęczeniowa | 100 MPa | 230 MPa |
Kontrolowana obróbka cieplna przy niskim naprężeniu rozwija optymalną mikrostrukturę wytrącania, zwiększając wydajność mechaniczną.
Atrybuty wydajności
| Parametr | Wartość | Jednostka |
|---|---|---|
| Stosunek wytrzymałości do wagi | Wysoki | MPa/(g/cm3) |
| Stosunek sztywności do masy | Wysoki | GPa/(g/cm3) |
| Odporność na korozję | Dobry | – |
| Spawalność | Uczciwy | – |
| Przewodność | Doskonały | %IACS |
| Wydajność w wysokich temperaturach | Dobry | – |
Te cechy sprawiają, że Al7050 nadaje się do komercyjnych i obronnych zastosowań lotniczych.
Produkcja ze stopu aluminium 7050 w proszku
Kluczowe etapy produkcji proszku ze stopu aluminium 7050:
1. Topienie - Pierwotne wlewki aluminiowe są topione indukcyjnie wraz ze stopami wzorcowymi
2. Atomizacja - Gaz pod wysokim ciśnieniem lub plazma rozpyla stopiony strumień na drobne kropelki
3. Chłodzenie proszku - Kontrolowane szybkości chłodzenia zapewniają optymalne zestalanie cząstek
4. Przesiewanie - Wieloetapowe przesiewanie klasyfikuje proszek na frakcje specyficzne dla danego zastosowania
5. Mieszanie - Partie proszku o niewielkich różnicach w składzie są mieszane
6. Opakowanie - Proszek jest napełniany do beczek lub pojemników w atmosferze obojętnej.
Atomizacja wodna, stopowanie mechaniczne i specjalne metody chemiczne również wytwarzają proszek stopowy Al7050.
Zastosowania ze stopu aluminium 7050 w proszku
Główne obszary zastosowań proszku Al7050 obejmują:
Komponenty lotnicze i kosmiczne
Części drukowane z Al7050 do wsporników strukturalnych, dźwigarów skrzydeł, wirników itp. tam, gdzie oszczędność masy ma kluczowe znaczenie
Zespoły motoryzacyjne
Lekkie elementy podwozia, zawieszenia i skrzyni biegów wykonane metodą spawania proszkowego
Osprzęt morski
Odporny na korozję Al7050 odpowiedni do komponentów łodzi oceanicznych narażonych na działanie mgły solnej
Oprzyrządowanie przemysłowe
Indywidualne przyrządy, uchwyty, chwytaki i manipulatory 3D drukowane na miejscu z proszku Al7050
Produkty luksusowe
Wysokorozdzielczy strumień spoiwa stosowany do dekoracyjnych przedmiotów aluminiowych z drobnymi detalami
Komponenty obronne
Pancerz nośny wykonany przy użyciu najnowszych zmiennych parametrów LPF i zoptymalizowanego proszku Al7050
stop aluminium 7050 w proszku Specyfikacje
Parametry krytyczne zdefiniowane dla proszku Al7050:
Stopnie
Zgodnie ze standardami MPIF 35 opartymi na wielkości cząstek:
| Klasa | Wielkość cząstek |
|---|---|
| Ultrafine | 1 - 20 μm |
| Bardzo dobry | 15 - 45 μm |
| Dobrze | 25 - 75 μm |
| Stosunkowo gruboziarnisty | 53 - 105 μm |
Ultradrobny i bardzo drobny Al7050 odpowiedni do fuzji laserowej.
Standardy
- ASTM B233 - Standard dla proszków i płatków aluminium do natryskiwania cieplnego
- MPIF 35 - Norma dla proszków aluminium i stopów aluminium
- ISO 22053 - Oznaczanie wielkości cząstek proszków metali stosowanych do wytwarzania przyrostowego
Wycena ze stopu aluminium 7050 w proszku
Ceny reprezentatywne, 2023 r:
| Klasa | Cena |
|---|---|
| Ultrafine | $45 - $55 na kg |
| Bardzo dobry | $35 - $50 za kg |
| Dobrze | $18 - $35 na kg |
| Gruboziarnisty | $12 - $25 na kg |
Wyższa sferyczność, mniejsze i wąskie rozmiary proszku zapewniają wyższą cenę.
Plusy i minusy
Zalety
- Połączenie wytrzymałości i niskiej gęstości
- Obróbka cieplna zapewniająca dostrojone właściwości
- Odporność na naprężenia zmęczeniowe
- Odporność na korozję w wielu mediach
- Nadaje się do recyklingu i jest przyjazna dla środowiska
- Łatwe przetwarzanie w kształty do zastosowań końcowych
Wady
- Niższa odporność na wysokie temperatury niż w przypadku stali
- Gorsza odporność na zużycie w porównaniu z twardszymi stopami
- Stosunkowo wysoka cena w porównaniu do aluminium niestopowego
- Ograniczone opcje łączenia i powlekania
- Wyższy współczynnik CTE niż kompozyty, ceramika
Zrozumienie unikalnych możliwości i ograniczeń pomaga inżynierom odpowiednio zastosować Al7050.
stop aluminium 7050 w proszku Dostawcy
Do czołowych producentów proszku Al7050 należą:
| Firma | Lokalizacja |
|---|---|
| Alpoco | WIELKA BRYTANIA |
| Proszki AMC | Niemcy |
| Wytwarzanie proszków metali | WIELKA BRYTANIA |
| Sandvik Osprey | WIELKA BRYTANIA |
| PyroGenesis | Kanada |
| TLS Technik | Niemcy |
Ci i inni dostawcy maszyn LPF dostarczają nabywcom przemysłowym partie proszku Al7050 dostosowane do konkretnych zastosowań.
Najczęściej zadawane pytania
| Pytanie | Odpowiedź |
|---|---|
| Czym jest proszek ze stopu aluminium 7050? | Sferoidalny gazowy lub rozpylany wodą proszek ze stopu lotniczego serii 7xxx z dodatkami cynku i magnezu. |
| Do czego służy proszek ze stopu 7050? | Produkcja addytywna lekkich elementów konstrukcyjnych do zastosowań lotniczych, motoryzacyjnych i morskich |
| Jaki jest typowy skład proszku Al7050? | ∼6% cynku, ∼2,5% magnezu, ∼2,4% miedzi zrównoważone aluminium i pierwiastkami śladowymi, takimi jak Fe, Si, Mn. |
| Jakie są różne odmiany proszku Al7050? | Proszek rozpylany gazowo, wodnie, plazmowo i mechanicznie. |
| Jakie są właściwości proszku stopu Al7050? | Gęstość - 2,83 g/cm3; wytrzymałość na rozciąganie - ponad 500 MPa; twardość - 150 do 200 VPN; doskonały stosunek wytrzymałości do masy; umiarkowana odporność na korozję. |
| Jaki jest typowy rozmiar cząstek proszku Al7050 do produkcji addytywnej? | 15 do 45 mikronów sklasyfikowane jako bardzo drobne |
| Czy proszek Al7050 wymaga odtleniania lub sferoidyzacji przed użyciem? | Pożądana zawartość tlenu poniżej 50 do 100 ppm; preferowana sferyczność powyżej 0,9 |
| Czy Al7050 jest niebezpieczny podczas obsługi i przechowywania? | Brak poważnych zagrożeń, ale wdychanie drobnego proszku może powodować podrażnienie dróg oddechowych. |
Podsumowanie
Dzięki silnemu połączeniu wysokiej wytrzymałości, przyzwoitej odporności na pękanie i umiarkowanej odporności na korozję, stop aluminium 7050 wykazuje atrakcyjne właściwości spośród opcji proszków nieżelaznych do produkcji addytywnej. Dbałość o jakość proszku i możliwość recyklingu obiecuje wyjątkową wydajność strukturalną podczas eksploatacji, gdy komponenty są przetwarzane za pomocą najnowszej generacji systemów z dużym złożem proszku.
W miarę jak stopy aluminium zyskują coraz większą akceptację w lotnictwie, rakietach i sektorze motoryzacyjnym premium, proszek Al7050 będzie pionierem w produkcji złożonych lekkich kształtów i siatek, które dotychczas były nieopłacalne, wspierając nowe poziomy funkcjonalności.
