Polvo de aluminio esférico es un polvo de aluminio especial con partículas de forma esférica. Este polvo tiene varias propiedades y aplicaciones beneficiosas en comparación con los polvos de aluminio estándar.
Visión general del polvo de aluminio esférico
El polvo de aluminio esférico ofrece una fluidez superior, densidad de empaquetado y otras características que lo hacen muy adecuado para diversos usos industriales. Algunos detalles clave:
- Compuesto por pequeñas partículas de aluminio de forma esférica en lugar de escamas irregulares
- El tamaño de las partículas suele oscilar entre 1 μm y 150 μm
- Producido mediante un proceso de atomización de aluminio fundido
- Las propiedades pueden personalizarse en función de los parámetros de atomización
- Se utiliza en explosivos, pirotecnia, soldadura, impresión metálica en 3D, etc.
Ventajas: excelente fluidez, mayor densidad aparente, menor área superficial, distribución uniforme del tamaño de las partículas, baja porosidad, contenido reducido de óxidos, química controlada.
Inconvenientes: más caros que los polvos de aluminio estándar.
Tipos de polvo de aluminio esférico
Existen varios tipos principales de polvo de aluminio esférico clasificados por método de producción y propiedades:
| Tipo | Descripción |
| Atomizado | Fabricado por atomización de gas inerte o agua; tipo más común con distribución ajustada. Se utiliza para reducir la sensibilidad a los explosivos, mejorar el flujo de polvo y el empaquetado. |
| Esferoidizado | Polvo de aluminio irregular transformado en esferas mediante procesos como el prensado isostático en caliente. Menor coste pero mayor distribución. |
| Plasma Atomizado | Producido utilizando plasma en lugar de gas/agua. Polvo muy pequeño y uniforme de hasta 1 μm para aplicaciones avanzadas. |
| Tiro de aluminio | Baja porosidad y diámetros precisos. Utilizadas para granallado/perfilado de superficies. Normalmente más grandes que los polvos. |
Estos diversos tipos de polvo esférico de aluminio tienen una composición, tamaños, métodos de producción y aplicaciones específicos para los que son más adecuados.
Composición del polvo de aluminio esférico
El polvo de aluminio esférico puede estar compuesto de aluminio puro o de diversas aleaciones de aluminio personalizadas para conferir propiedades particulares. Algunos ejemplos:
| Tipo | Elementos de aleación | Características |
| Al pura | – | Blando, de menor resistencia; fácil de conformar y soldar. |
| 6061 | Mg, Si | Resistencia media; resistencia moderada a la corrosión. |
| 7075 | Zn, Mg, Cu | Alta resistencia; a menudo se utiliza para aplicaciones aeroespaciales. |
Se mantienen límites específicos de impurezas en la química y distribuciones ajustadas de partículas para lograr un rendimiento fiable. Las aleaciones personalizadas son posibles para propiedades mecánicas, térmicas o químicas especializadas.
Propiedades del polvo de aluminio esférico
Además de la composición, el polvo de aluminio esférico presenta varias propiedades físicas y químicas características:
Físico
- Forma esférica
- Superficie lisa
- Densidad aparente: 0,85 - 2,0 g/cm3
- Densidad de toma: hasta 75% de sólido
- Densidad aparente: 0,4-1,2 g/cm3
- Caudal: 25-35 s/50g
- Conductividad térmica: Alta
- Punto de fusión: ~660°C
- Temperatura de solidificación
- Capacidad calorífica específica
- Coeficiente de dilatación térmica
Química
- Formateado de la capa de óxido de aluminio pasivante en la superficie
- La reactividad aumenta a medida que disminuye el tamaño de las partículas
- Posibilidad de grados pirofóricos
- Oxidación a altas temperaturas
Estas propiedades dependen de la composición exacta de la aleación y del método de producción. La ingeniería de partículas a medida es posible para conseguir características específicas para cada aplicación.
Características del polvo de aluminio esférico
Para funcionar de forma óptima en las aplicaciones, polvos esféricos de aluminio tienen normas estrictas para características como:
| Característica | Alcance típico |
| Forma de las partículas | Esférica; satélites mínimos |
| Tamaño de las partículas | 1 – 150 µm |
| Distribución por tamaños | Relación D10: D50 > 0,7 |
| Contenido de óxido | < 3,0% en peso |
| Densidad aparente | 0,85 - 2,0 g/cm3 |
| Densidad del grifo | > 75% densidad sólida |
| Ratio de Hausner | 1,25 máximo |
| Caudal | 25-35 seg, muestra de 50 g |
Mantener esta consistencia permite un rendimiento fiable y repetible. Las especificaciones pueden personalizarse en función de los requisitos de la aplicación.
Aplicaciones del polvo de aluminio esférico
Algunas de las aplicaciones habituales del polvo de aluminio esférico son:
Pirotecnia
- Polvo flash
- Fuegos artificiales
- Bengalas
- Elementos de retardo/rastreo
Se utiliza para modificar la sensibilidad, ajustar la velocidad de combustión, reducir el polvo y mejorar la seguridad de manipulación.
Rociado térmico
- Alambres/varillas
- Inyección de polvo
- Revestimientos de alta densidad y menor porosidad
Proporciona un acabado superficial liso, alta eficiencia de deposición y revestimientos uniformes.
Impresión 3D
- Fusión selectiva por láser (SLM)
- Fusión por haz de electrones (EBM)
- Chorro aglomerante
- Mayor densidad de empaquetado
Consigue geometrías complejas con paredes más finas, una resolución más fina y una mayor flexibilidad de aleación en comparación con los polvos metálicos.
Soldadura
- Mejora de la fluidez y el acabado superficial
- Menor porosidad
- Reducir las pérdidas por oxidación
Excelente rendimiento de soldadura para aplicaciones aeroespaciales y de artillería.
Explosivos
- Composiciones pirotécnicas
- Potencia de las armas
- Mezclas de encendido
- Reacciones con termita
Ajusta la sensibilidad, la velocidad de reacción y los parámetros de rendimiento mediante un control estricto de la distribución de tamaños junto con las adiciones de aleación.
Otros
- Rectificado/pulido
- Tratamiento previo
- Láminas conductoras
- Preformas de soldadura
La forma esférica, la superficie lisa y el flujo mejorado ofrecen ventajas en otras aplicaciones como el acabado de superficies.
Especificaciones del polvo de aluminio esférico
El polvo de aluminio esférico está disponible bajo diversas designaciones y especificaciones estándar según la industria, los requisitos del proceso y las aplicaciones finales:
| Estándar | Grados | Tamaño de las partículas | Aplicaciones comunes |
| ASTM B801 | Aluminio atomizado; Grado A | 10-150 μm | Recubrimientos por pulverización térmica; hilos de impresión |
| AMS 4376 | Clase 1A; Clase 3 | 10-53 μm; 38-106 μm | Propulsores sólidos para cohetes; explosivos |
| AMS 4377 | Clases 1-3 | 5-15 μm | Pirotecnia; mezclas de ignición |
| Alcan MD-202 | MD-202SD; MD-202HD | 20-180 μm | Polvos de proyección térmica |
Las etiquetas identifican claramente el grado pertinente, la gama de tamaños, el número de lote, la fecha de fabricación y otros detalles.
polvo de aluminio esférico Proveedores
Algunos de los principales proveedores mundiales de polvo de aluminio esférico son:
| Empresa | Ubicación |
| Atlantic Equipment Engineers | Bergen, NJ; EE.UU. |
| Luxfer Magtech | Manchester; Reino Unido |
| Nippon Atomized Metal Powders Corp | Japón |
| Hoganas | Suecia |
| Fabricación de polvos metálicos | REINO UNIDO |
La logística de la cadena de suministro, la cantidad mínima de pedido (MOQ) y los precios varían entre los proveedores en función de la región geográfica, la capacidad de producción, las opciones de personalización y otros factores.
polvo de aluminio esférico Pricing
El precio del polvo de aluminio esférico depende en gran medida de:
- Pureza: Aumentan los precios de las calidades de mayor pureza
- Tamaño de las partículas: Los tamaños más pequeños son más caros de producir
- Distribución por tamaños: Las distribuciones más ajustadas cuestan más
- Cantidad: Los precios bajan considerablemente para los pedidos al por mayor
- Geografía: Varía en función de los suministros locales, el coste de la vida
Algunos precios típicos del polvo de aluminio:
| Tipo | Pureza | Tamaño de las partículas | Precios |
|---|---|---|---|
| Atomizado | 99.9% | 15-45 μm | $20-30/lb |
| Plasma | 99.95% | 45-106 μm | $35-45/lb |
| Esferoidizado | 99.7% | 150-250 micras | $10-15/lb |
| Tiro de aluminio | 99% | 1-4 mm de diámetro | $5-8/lb |
Los grados especializados con requisitos químicos estrictos pueden costar más de $100 por libra. Hablar directamente con los proveedores permite obtener precios más precisos.
Pros y contras del polvo de aluminio esférico
Algunas de las principales ventajas y limitaciones de polvo de aluminio esférico incluyen:
Ventajas
- Excelente fluidez
- Mayor densidad aparente y eficacia de empaquetado
- Menor superficie por unidad de masa
- Distribución más uniforme de las partículas
- Reducción de la porosidad de los productos acabados
- Resistencia a la oxidación; Menor reactividad
- Propiedades personalizables mediante aleaciones
- Mejor acabado superficial; menos abrasivo
Desventajas
- Mayor coste que los polvos de aluminio estándar
- Manipulación y almacenamiento especiales para grados pirofóricos
- Producción y disponibilidad limitadas para los tamaños más pequeños
- Requiere una fabricación de alta precisión
Consideraciones
- Equilibrio entre distribución ajustada y fabricación escalable
- Lograr lotes estables y homogéneos
- Prevención de la soldadura en frío durante el almacenamiento y el transporte
- Control de la oxidación superficial mediante la producción y la exposición a la atmósfera
La forma esférica permite obtener propiedades superiores del polvo, pero sigue siendo más cara y requiere procesos de producción avanzados.
Preguntas frecuentes
P: ¿Cuál es la diferencia entre polvo de aluminio esférico y atomizado?
R: El polvo de aluminio atomizado puede tener formas ligeramente irregulares, aunque la distribución del tamaño de las partículas sigue estando estrictamente controlada. Las partículas esféricas de polvo de aluminio tienen una forma esférica precisa obtenida mediante procesos de atomización especializados.
P: ¿Es peligroso el polvo de aluminio esférico?
R: Algunos tipos pueden ser pirofóricos, lo que requiere una manipulación especial en atmósferas inertes. Por lo demás, es generalmente seguro, con riesgos para la salud similares a los de otros polvos de aluminio que requieren máscaras para evitar la inhalación. Consulte siempre la FDS.
P: ¿Cuál es la densidad aparente típica del polvo de aluminio esférico?
R: Las densidades aparentes oscilan entre 0,4 y 1,2 g/cm3 dependiendo de la composición exacta y de las características del polvo. Los valores superiores a 1 g/cm3 son comunes para muchas especificaciones de polvo de aluminio esférico.
P: ¿Cómo elijo el polvo de aluminio esférico del tamaño adecuado?
R: Tenga en cuenta factores como las limitaciones del método de fabricación, los requisitos de densidad, las necesidades de acabado superficial, la reactividad, las propiedades finales de la pieza y las opciones de aleación disponibles. La mejor recomendación es comentar los detalles de la aplicación con los proveedores.
P: ¿Pueden utilizarse estos polvos esféricos en aplicaciones alimentarias o médicas?
R: Por lo general, el aluminio esférico no se utiliza en aplicaciones alimentarias o médicas, aunque las aleaciones de aluminio que cumplen normas estrictas relativas a las impurezas y el procesamiento pueden adaptarse a determinadas situaciones que requieren no toxicidad. Se requerirían consideraciones especiales de conformidad.
Conclusión
El polvo de aluminio esférico proporciona un comportamiento de flujo de polvo, densidad, control de reactividad, acabado superficial y otras propiedades superiores en comparación con los polvos de aluminio estándar. La personalización mediante procesos de atomización especializados permite adaptarlo a aplicaciones exigentes en los sectores aeroespacial, de defensa, fabricación aditiva y cerámica avanzada. La asociación con proveedores expertos permite establecer las especificaciones adecuadas. A pesar del aumento de los costes, la mejora de la consistencia y el rendimiento de los componentes demuestra un valor excelente para aplicaciones críticas. Los desarrollos en curso se centran en la mejora de las distribuciones de tamaño, un menor contenido de óxido y un mejor control de las adiciones de aleación.
