polvo de aleación de aluminio 7050 es una aleación aeroespacial de alta resistencia también disponible en forma de polvo para fabricación aditiva y otras aplicaciones pulvimetalúrgicas. Con el zinc y el magnesio como aleantes primarios, esta aleación de la serie 7xxx demuestra unas propiedades mecánicas superiores ideales para componentes estructurales críticos.
Visión general de polvo de aleación de aluminio 7050
Ofertas de polvo de aleación Al7050:
- Elevada relación resistencia/densidad
- Potencial de aligeramiento
- Resistencia a la corrosión
- Estabilidad dimensional
- Fabricabilidad mediante fabricación aditiva
- Reciclabilidad
Entre sus propiedades clave se incluyen un alto límite elástico de hasta 500 MPa, una resistencia a la tracción superior a 570 MPa y una resistencia a la fatiga útil combinada con una tenacidad a la fractura razonable superior a 150 MPa-m^1/2^.
Estos atributos permiten su aplicación en los sectores aeroespacial, de automoción, naval y de ingeniería en general. El polvo de Al7050 puede utilizarse para imprimir componentes metálicos con forma casi de red mediante fusión de lecho de polvo láser, inyección de aglutinante y tecnologías aditivas de deposición de energía dirigida.
Tipos de polvo de aluminio 7050
Según el método de producción y las características, las variedades comunes de polvo de Al7050 incluyen:
| Tipo | Descripción | Tamaño de las partículas | Morfología | Densidad aparente |
|---|---|---|---|---|
| Gas atomizado | La atomización con gas inerte proporciona polvo esférico | 15-45 μm | Redondeado | ∼1,6 g/cc |
| Agua atomizada | La disgregación del agua fundida forma partículas irregulares | 15-100 μm | Dentado, poroso | ∼1,2 g/cc |
| Plasma atomizado | Polvo esférico y liso de tamaño nanométrico obtenido por plasma | 5-45 μm | Muy esférica | ∼2 g/cc |
| Aleación mecánica | La molienda de bolas de alta energía mezcla y refina el polvo | 15-100 μm | Partículas irregulares y compuestas | ∼1,8 g/cc |
En función del método de aplicación final, se elige el grado adecuado. Los tamaños más pequeños, por debajo de 100 micras, permiten mejores densidades de lecho de polvo y resolución de impresión.
Composición de polvo de aleación de aluminio 7050
Como aleación estructural aeroespacial, la composición del 7050 es:
| Elemento | Peso % | Papel |
|---|---|---|
| Zinc | 5.7 – 6.7% | Principal elemento de aleación, mejora la resistencia por precipitación. |
| Magnesio | 1.9 – 2.6% | Elemento reforzante, forma precipitados de MgZn2 |
| Cobre | 2.0 – 2.6% | Ayuda a ajustar las propiedades mecánicas |
| Hierro | ≤0.15% | Bajo nivel de impurezas |
| Silicio | ≤0.12% | Elemento de impureza |
| Cromo | ≤0.04% | Presente sólo como impureza traza |
| Manganeso | ≤0.05% | Se mantiene bajo como impureza |
| Aluminio | Saldo | Elemento base |
A veces se utilizan adiciones intencionadas de plata, litio u otros elementos para modificar las características del polvo.
polvo de aleación de aluminio 7050 Propiedades
Propiedades clave del polvo de aleación Al7050 adecuado para la fabricación aditiva:
Propiedades físicas
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Densidad | 2,83 g/cm3 |
| Punto de fusión | ∼635°C |
| Conductividad térmica | 130 W/m-K |
| Capacidad calorífica específica | 0,88 J/g-K |
| Resistividad eléctrica | ∼4,5 μΩ-cm |
| CTE | 23 μm/m-K |
| Color | Gris oscuro a negro |
Su baja densidad unida a su resistencia hace que el Al7050 sea adecuado para los sectores aeroespacial y aeronáutico, lo que permite ahorrar peso.
Propiedades mecánicas
| Propiedad | Como impreso | Tratamiento térmico |
|---|---|---|
| Resistencia a la tracción | ≥450 MPa | ≥570 MPa |
| Límite elástico | ≥400 MPa | ≥500 MPa |
| Alargamiento | ∼8% | ∼10% |
| Dureza | ∼150 VPN | ∼195 VPN |
| Resistencia a la fatiga | 100 MPa | 230 MPa |
El tratamiento térmico controlado de baja tensión desarrolla una microestructura de precipitación óptima que mejora el rendimiento mecánico.
Atributos de rendimiento
| Parámetro | Valor | Unidad |
|---|---|---|
| Relación resistencia/peso | Alta | MPa/(g/cm3) |
| Relación rigidez/peso | Alta | GPa/(g/cm3) |
| Resistencia a la corrosión | Bien | – |
| Soldabilidad | Feria | – |
| Conductividad | Excelente | %IACS |
| Rendimiento a alta temperatura | Bien | – |
Estas características hacen que el Al7050 sea adecuado para aplicaciones aeroespaciales comerciales y de defensa.
Producción de polvo de aleación de aluminio 7050
Pasos clave en la fabricación de polvo de aleación de aluminio 7050:
1. Fusión - Los lingotes de aluminio primario se funden por inducción junto con las aleaciones maestras
2. Atomización - El gas o plasma a alta presión atomiza la corriente fundida en finas gotitas
3. Enfriamiento del polvo - Las velocidades de enfriamiento controladas garantizan una solidificación óptima de las partículas
4. Tamizado - El cribado en varias fases clasifica el polvo en fracciones de uso específico
5. Mezcla - Los lotes de polvo con ligeras variaciones de composición se mezclan
6. Embalaje - El polvo se introduce en bidones o contenedores en atmósfera inerte
La atomización con agua, la aleación mecánica y los métodos químicos especiales también producen polvo de Al7050 aleado.
Aplicaciones de polvo de aleación de aluminio 7050
Las principales áreas de aplicación del polvo de Al7050 son:
Componentes aeroespaciales
Piezas impresas en Al7050 para soportes estructurales, largueros de alas, impulsores, etc., donde el ahorro de peso es fundamental.
Conjuntos de automoción
Chasis ligero, elementos de suspensión y transmisión fabricados mediante fusión en lecho de polvo
Ferretería naval
Al7050 resistente a la corrosión adecuado para componentes de embarcaciones oceánicas expuestas a niebla salina
Utillaje industrial
Plantillas, fijaciones, pinzas y efectores finales personalizados impresos en 3D in situ a partir de material en polvo Al7050
Productos de lujo
Chorro de ligante de alta resolución utilizado para objetos decorativos de aluminio con detalles finos
Componentes de defensa
Blindaje portante fabricado utilizando los últimos parámetros variables LPF y polvo Al7050 optimizado.
polvo de aleación de aluminio 7050 Especificaciones
Parámetros críticos definidos para el polvo Al7050:
Grados
Según normas MPIF 35 basadas en el tamaño de las partículas:
| Grado | Tamaño de las partículas |
|---|---|
| Ultrafino | 1 - 20 μm |
| Muy bueno | 15 - 45 μm |
| Fino | 25 - 75 μm |
| Relativamente gruesa | 53 - 105 μm |
Al7050 ultrafino y muy fino apto para la fusión por láser.
Normas
- ASTM B233 - Norma para polvo y escamas de aluminio para proyección térmica
- MPIF 35 - Norma para polvos de aluminio y aleaciones de aluminio
- ISO 22053 - Determinación del tamaño de las partículas de polvos metálicos utilizados para la fabricación aditiva
Precios de polvo de aleación de aluminio 7050
Precios representativos, 2023:
| Grado | Precio |
|---|---|
| Ultrafino | $45 - $55 por kg |
| Muy bueno | $35 - $50 por kg |
| Fino | $18 - $35 por kg |
| Grueso | $12 - $25 por kg |
La mayor esfericidad y los tamaños de polvo más pequeños y de distribución más estrecha exigen precios más elevados.
Ventajas e inconvenientes
Ventajas
- Combinación de resistencia y baja densidad
- Tratamiento térmico para ajustar las propiedades
- Resistente a la fatiga
- Resistencia a la corrosión en múltiples medios
- Reciclable y sostenible desde el punto de vista medioambiental
- Se transforma fácilmente en formas de uso final
Desventajas
- Menor capacidad a altas temperaturas que los aceros
- Resistencia al desgaste inferior frente a aleaciones más duras
- Relativamente caro en comparación con el aluminio sin alear
- Opciones limitadas de unión y revestimiento
- CET superior al de los materiales compuestos y cerámicos
Comprender las capacidades y limitaciones exclusivas ayuda a los ingenieros a aplicar el Al7050 de forma adecuada.
polvo de aleación de aluminio 7050 Proveedores
Entre los principales fabricantes de polvo de Al7050 se incluyen:
| Empresa | Ubicación |
|---|---|
| Alpoco | REINO UNIDO |
| Polvos AMC | Alemania |
| Fabricación de polvos metálicos | REINO UNIDO |
| Sandvik Osprey | REINO UNIDO |
| PyroGenesis | Canadá |
| TLS Técnica | Alemania |
Estos y otros proveedores secundarios de máquinas LPF proporcionan lotes de polvo Al7050 para aplicaciones específicas a compradores industriales.
Preguntas frecuentes
| Pregunta | Respuesta |
|---|---|
| ¿Qué es el polvo de aleación de aluminio 7050? | Polvo esferoidal atomizado con gas o agua de la aleación aeroespacial de la serie 7xxx con adiciones primarias de aleación de zinc y magnesio. |
| ¿Para qué se utiliza el polvo de aleación 7050? | Fabricación aditiva de componentes estructurales ligeros para aplicaciones de aviación, automoción y náutica |
| ¿Cuál es la composición típica del polvo de Al7050? | ∼6% de zinc, ∼2,5% de magnesio, ∼2,4% de cobre equilibrado con aluminio más oligoelementos como Fe, Si, Mn. |
| ¿Cuáles son las distintas variedades de polvo Al7050? | Polvo atomizado con gas, con agua, con plasma y aleado mecánicamente |
| ¿Cuáles son las propiedades del polvo de aleación Al7050? | Densidad - 2,83 g/cm3; resistencia a la tracción - más de 500 MPa; dureza - 150 a 200 VPN; excelente relación resistencia-peso; resistencia moderada a la corrosión. |
| ¿Cuál es la granulometría típica del polvo de Al7050 para la fabricación aditiva? | De 15 a 45 micras clasificadas en el grado Muy Fino |
| ¿Es necesario desoxidar o esferoidizar el polvo de Al7050 antes de utilizarlo? | Es deseable que el contenido de oxígeno sea inferior a 50-100 ppm; se prefiere una esfericidad superior a 0,9. |
| ¿Es peligroso el Al7050 durante su manipulación y almacenamiento? | No presenta riesgos importantes, pero la inhalación de polvo fino puede causar irritación respiratoria |
Resumen
Con una potente combinación de alta resistencia, respetable tenacidad a la fractura y moderada resistencia a la corrosión, la aleación de aluminio 7050 presenta propiedades atractivas entre las opciones de polvo no ferroso para la fabricación aditiva. Una cuidadosa atención a la calidad del polvo y a la reciclabilidad promete un rendimiento estructural excepcional en servicio una vez que los componentes se procesen mediante sistemas de lecho de polvo de gran tamaño de última generación.
A medida que las aleaciones de aluminio vayan ganando aceptación en los sectores de la aviación, la cohetería y la automoción de alta gama, el polvo de Al7050 impulsará la fabricación de formas y entramados ligeros complejos que hasta ahora eran inviables, respaldando nuevos niveles de funcionalidad.
