Kurzantwort
7050 Aluminium-Pulver ist die pulvermetallurgische Form des in der Luft- und Raumfahrt weit verbreiteten Werkstoffs AA7050, einer Al-Zn-Mg-Cu-Legierung, die wegen ihrer optimalen Kombination aus hoher Festigkeit, Bruchzähigkeit und Spannungskorrosionsbeständigkeit innerhalb der 7xxx-Reihe geschätzt wird. Das gaszerstäubte, kugelförmige Pulver wird in Korngrößen von 15–45 µm für LPBF und in Fraktionen von 20–63 µm oder gröber für DED, Kaltspritzen und HIP geliefert, wobei der Sauerstoffgehalt typischerweise unter 800 ppm und die Sphärizität über 0,85 liegt. Da die Legierung aufgrund ihres breiten Erstarrungsbereichs anfällig für Heißrisse ist, erfolgt der kommerzielle Einsatz in der additiven Fertigung in der Regel unter Einbeziehung einer Zr/Sc-Modifikation zur Kornverfeinerung oder unter streng kontrollierten Parameterfenstern. Die am schnellsten wachsenden Anwendungsbereiche für das Pulver im Jahr 2026 sind Reparaturen mittels Kaltbesprühung, DED-Strukturaufbauten sowie Qualifizierungsprogramme für Komponenten im Bereich des Flügelkastens und des Rumpfs.
| Eigentum | Wert |
|---|---|
| System Legierung | Al-Zn-Mg-Cu (7xxx-Serie, AA7050) |
| Dichte | 2,83 g/cm³ |
| Typische Pulverkorngröße (LPBF) | 15–45 µm |
| Typische Pulverkorngröße (DED/KaltSpritzverfahren) | 20–63 µm, 45–106 µm |
| Kugelförmigkeit (GA) | >= 0,85 |
| Sauerstoffgehalt | <= 800 ppm |
| Zugfestigkeit von Schmiedestahl T7451 | ~510 MPa |
| Wesentlicher Vorteil | Hohe Festigkeit bei hervorragender Zähigkeit und Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion (SCC) |
Was ist 7050-Aluminiumpulver und welche Vorteile bietet es für den industriellen Einsatz?
7050 Aluminium-Pulver gehört zur Pulver aus einer Legierung auf Aluminiumbasis Familie und entspricht chemisch der Legierung AA7050, die die Legierung 7075 in primären Flugzeugstrukturen abgelöst hat, da sie eine gleichwertige Festigkeit bei deutlich besserer Beständigkeit gegen Spannungskorrosionsrisse und Exfoliation sowie eine höhere Bruchzähigkeit in dicken Querschnitten bot. In Pulverform eröffnet dieselbe chemische Zusammensetzung der Legierung Möglichkeiten für die additive Fertigung, die Reparatur mittels Kaltverspritzung und die Verdichtung durch Pulvermetallurgie – Verfahren, die bei Schmieden und der Blechbearbeitung nicht zum Einsatz kommen können.
Die industriellen Argumente für 7050-Pulver beruhen auf mehreren Vorteilen:
- Hohe spezifische Festigkeit. Peak-aged 7050 bietet eine Festigkeit, die mit der vieler Stähle vergleichbar ist, bei etwa einem Drittel der Dichte, was sich bei gewichtskritischen Konstruktionen direkt in Vorteilen hinsichtlich Nutzlast und Kraftstoffverbrauch niederschlägt.
- Klassenbeste SCC-Beständigkeit für diese Festigkeitsklasse. Die überalterten T74-Härtungszustände, die den 7050-Knetlegierung zum Standard für Flügelhaut und Holme gemacht haben, verleihen ihr ein weitaus besseres Verhalten bei Spannungskorrosion als 7075-T6 – ein Unterschied, der sich auch auf verdichtete Pulverprodukte überträgt.
- Zähigkeit bei dicken Querschnitten. Die im Vergleich zu 7075 verringerte Empfindlichkeit gegenüber Abschreckung bedeutet, dass die Eigenschaften auch bei großen Querschnitten erhalten bleiben, was für HIP-verdichtete und im DED-Verfahren gefertigte Bauteile von Bedeutung ist.
- Reparaturkompatibilität. Das chemisch abgestimmte 7050-Pulver ermöglicht die Kalt-Spritz- und DED-Reparatur von verschlissenen oder korrodierten Flugzeugkomponenten – ein schnell wachsender Anwendungsbereich im Bereich Wartung, Reparatur und Überholung.
- Flexibilität in der Pulvermetallurgie. Die gleiche qualifizierte Chemie kann sowohl im AM-Prototyping als auch in der HIP- oder extrusionsbasierten Pulvermetallurgie für Serienfertigung eingesetzt werden.
Die Bezeichnung folgt dem vierstelligen System der Aluminum Association, wobei die führende Ziffer 7 die Al-Zn-Mg-Cu-Reihe kennzeichnet und die nachfolgenden Ziffern diese Sorte von verwandten Sorten wie 7055, 7068 und 7150 unterscheiden. Käufer werden auf dasselbe Material unter den Bezeichnungen AA7050, AlZn6CuMgZr (EN-Bezeichnung) oder einfach als „7050er-Aluminiumlegierungspulver“ stoßen. In Angeboten sollte stets auf die maßgebliche Spezifikation verwiesen werden, da sich die chemischen Toleranzbereiche zwischen den AA- und EN-Registern geringfügig unterscheiden.
Eine wichtige Einschränkung gilt für alle oben genannten Punkte: AA7050 in seiner Standardzusammensetzung lässt sich nur schwer mittels Laser-Pulverbettfusion verarbeiten. Der Gefrierbereich von fast 100 K sowie der Gehalt an flüchtigen Zink- und Magnesiumanteilen begünstigen Heißrisse und Schlüssellochporosität während der schnellen Erstarrung. Der industrielle Einsatz des LPBF-Verfahrens stützt sich daher auf modifizierte Zusammensetzungen mit Zirkonium- oder Scandium-Kornverfeinerern, während das unmodifizierte Pulver bei DED, Kaltspritzen und HIP eine robuste Leistung erbringt. Käufer sollten bei der Anforderung von Angeboten ihren Verarbeitungsprozess angeben, da die Wahl der richtigen Pulvervariante davon abhängt.
Angaben zur chemischen Zusammensetzung und Anteile der Legierungselemente
Die Zusammensetzung von AA7050 ist eine Weiterentwicklung der Basislegierung 7075: Zink und Magnesium bilden das Ausscheidungssystem, Kupfer erhöht die Festigkeit und beeinflusst das Korrosionsverhalten, und Zirkonium ersetzt Chrom als Element zur Steuerung der Kornstruktur, wodurch die Anfälligkeit gegenüber Abschreckung verringert und die Zähigkeit verbessert wird.
Chemische Zusammensetzung des AA7050-Pulvers
| Element | Min (wt%) | Max (wt%) | Rolle |
|---|---|---|---|
| Al | Waage | Waage | FCC-Matrix, in der das MgZn₂-Ausscheidungssystem vorliegt |
| Zn | 5.7 | 6.7 | Primäres Verstärkungselement; bildet MgZn₂-(eta)-Ausscheidungen |
| Mg | 1.9 | 2.6 | Bildet bei der Ausfällung Verbindungen mit Zink; erhöht die Festigkeit und das Aushärtungsverhalten |
| Cu | 2.0 | 2.6 | Erhöht die Spitzenfestigkeit; verbessert die Beständigkeit gegen SCC bei überalterten Vergütungszuständen |
| Zr | 0.08 | 0.15 | Steuerung der Kornstruktur durch Al₃Zr-Dispersoide; verringert die Empfindlichkeit gegenüber Abschreckung |
| Fe | – | 0.15 | Grenzwert für Verunreinigungen; ein Überschuss an Fe bildet spröde Bestandteile |
| Si | – | 0.12 | Grenzwert für Verunreinigungen; wird zum Schutz der Zähigkeit niedrig gehalten |
| Mn | – | 0.10 | Geringfügiger Dispersoidbildner; in dieser Güteklasse nur in begrenztem Umfang vorhanden |
| Cr | – | 0.04 | Absichtlich niedrig; unterscheidet 7050 von 7075 |
| Ti | – | 0.06 | Kornverfeinerungsrückstände aus der Blockherstellung |
| O | – | 0.08 | Grenzwert für die Pulverqualität; Oberflächenoxid beeinträchtigt die Haftung zwischen den Schichten |
Die Ausscheidungssequenz, die für die Festigkeit sorgt, verläuft von den GP-Zonen über das metastabile Eta-Prime zum Gleichgewichts-Eta (MgZn₂), und bei der Überalterung nach dem T74-Verfahren werden diese Ausscheidungen gezielt vergröbert, um eine geringfügige Festigkeitsminderung gegen eine deutliche Steigerung der Spannungskorrosionsbeständigkeit einzutauschen. Ein Kupfergehalt von über 2 Prozent ist für diesen Kompromiss von zentraler Bedeutung und einer der Gründe, warum 7050 den Werkstoff 7075 im schadensresistenten Flugzeugzellenbau verdrängt hat.
Für Pulverabnehmer sind zwei Aspekte der Zusammensetzung besonders zu beachten. Erstens führen Zink- und Magnesiumverluste während der Zerstäubung und der Laserbearbeitung zu einer leichten Abweichung der gemessenen chemischen Zusammensetzung von der Spezifikation für Kaltumformung; daher sollten Chargenzertifikate anhand der Zielbereiche überprüft und nicht einfach als gegeben angenommen werden. Zweitens sorgt Zirkonium bereits in der in der Spezifikation festgelegten Menge für eine teilweise Kornverfeinerung im 3D-Druck, doch modifizierte Pulvervarianten erhöhen den Zr-Gehalt oder fügen Scandium hinzu, um die Kornstruktur des Fertigteils vollständig gleichachsig zu gestalten und Heißrisse im LPBF-Verfahren zu unterdrücken.
Physikalische und mechanische Eigenschaften bei Normtemperatur
Die nachstehende Tabelle fasst typische Daten bei Standard-Prüftemperatur (23 ± 5 °C) zusammen. Die Referenzwerte für T7451-Schmiedeteile stellen die Qualifikationsgrundlage für die Legierung dar; die Werte für unbehandelte und wärmebehandelte AM-Teile variieren je nach Verfahrensweg und werden als typische Bereiche angegeben.
Wichtige Eigenschaften
| Eigentum | Wert | Einheit |
|---|---|---|
| Dichte | 2.83 | g/cm3 |
| Schmelzbereich | 490-635 | C |
| Wärmeleitfähigkeit (RT) | 150-160 | W/m·K |
| Koeffizient der thermischen Ausdehnung | 23.5 x 10-6 | /K |
| Young’s modulus | 70-72 | GPa |
| Streckgrenze (Kaltumgeformtes T7451) | 440-455 | MPa |
| Zugfestigkeit (Kaltumgeformtes T7451) | 505-525 | MPa |
| Dehnung (Kaltumgeformtes T7451) | 10-12 | % |
| Zugfestigkeit (AM + gealtert, modifiziert) | 400-500 | MPa |
| Dehnung (AM + gealtert, modifiziert) | 6-12 | % |
| Bruchzähigkeit K1c (geschmiedet) | 29-33 | MPa·m¹/² |
| Härte (Spitzenwert nach Aushärtung) | 150-170 | HV |
| Ermüdungsverhalten | Hohe Qualität bei Schmiedeteilen; anfällig für Fehler bei additiven Fertigungsverfahren | – |
Zwei Eigenschaften stechen bei diesem Material besonders hervor. Erstens ist die spezifische Festigkeit außergewöhnlich: Bei einer Dichte von 2,83 g/cm³ ergibt sich durch eine Zugfestigkeit im Reifungsmaximum von über 500 MPa ein Festigkeits-Gewichts-Verhältnis, an das nur wenige Konstruktionsmetalle heranreichen. Zweitens ist die Bruchzähigkeit von nahezu 30 MPa·m¹/² bei diesem Festigkeitsniveau die Eigenschaft, die AA7050 ursprünglich seinen Einsatz in Flugzeugzellen gesichert hat, und die Wiederherstellung dieser Zähigkeit in verdichteten Pulverprodukten ist ein vorrangiges Ziel der HIP- und Wärmebehandlungsentwicklung.
Bei der Interpretation dieser Zahlen ist die Zustandsbezeichnung ebenso wichtig wie die chemische Zusammensetzung. Der Referenzzustand T7451 wird durch Dehnung spannungsfrei gemacht und speziell im Hinblick auf die Spannungskorrosionsbeständigkeit überaltert; eine Spitzenalterungsbehandlung vom Typ T6 derselben Legierung erhöht die Zugfestigkeit auf 570 MPa, beeinträchtigt jedoch die für diese Güteklasse charakteristische Spannungskorrosionsbeständigkeit. Pulververdichtete Produkte werden fast immer im T74-Zustand geliefert, um den charakteristischen Vorteil der Legierung zu bewahren.
Die AM-spezifischen Werte hängen stark vom Verfahren ab. Kalt-Sprüh-Aufträge erreichen nach der Alterung nahezu die Festigkeit von Schmiedeteilen, weisen jedoch im Sprühzustand nur eine begrenzte Duktilität auf; DED-Material mit geeignetem Wärmemanagement nähert sich nach einer T74-ähnlichen Wärmebehandlung den Eigenschaften von Schmiedeteilen an; LPBF mit modifizierter chemischer Zusammensetzung erreicht mittlerweile 450–500 MPa bei akzeptabler Duktilität. Unmodifizierte LPBF-Aufbauten sind dagegen weiterhin anfällig für Heißrisse und werden für die strukturelle Qualifizierung nicht empfohlen.
Technische Daten – PSD-Toleranzen und Liste der verfügbaren Güteklassen
Aluminiumpulver 7050 wird als gaszerstäubtes, kugelförmiges Pulver in auf die jeweiligen Verfestigungsverfahren abgestimmten Fraktionen geliefert, wobei die Toleranzen der Partikelgrößenverteilung (PSD) in der Regel auf die Werte D10, D50 und D90 eingehalten werden, die für jede Charge zertifiziert sind.
Verfügbare Spezifikationen
| Parameter | Standard/Wert |
|---|---|
| Partikelgrößenverteilung (LPBF) | 15–45 µm, 15–53 µm |
| Partikelgrößenverteilung (DED) | 45–106 µm |
| Partikelgrößenverteilung (Kaltzerstäubung) | 20–63 µm |
| Partikelgrößenverteilung (MIM/Press-Sinter) | 0–45 µm |
| Sphärizität | >= 0,85 (GA), auf Anfrage auch höher |
| Scheinbare Dichte | >= 1,3 g/cm³ |
| Zapfstellendichte | >= 1,6 g/cm³ |
| Durchflussmenge in der Halle | <= 25 s/50 g (beschichtet/aufbereitet) |
| Sauerstoffgehalt | <= 800 ppm |
| Feuchtigkeitsgehalt | <= 0,05 wt% |
| PSD-Toleranz | Pro Charge nach D10/D50/D90 zertifiziert |
| Grad Optionen | Standard AA7050; Zr/Sc-modifizierte LPBF-Sorte; hochreine Kaltsprüh-Sorte |
| Verpackung | Vakuumversiegelt, mit Argon gespült, 1–25 kg |
| Individuelle Zusammenstellung | Auf Anfrage erhältlich |
Aluminiumpulver sind weniger fließfähig als dichtere Legierungspulver, und der Hall-Fließwert hängt stark von der Oberflächenbehandlung und der Feuchtigkeitskontrolle ab; daher ist für LPBF-Systeme mit Beschichtungsvorrichtung die Verwendung von behandeltem Pulver mit zertifizierten Fließdaten empfehlenswert. Bei Kalt-Sprüh-Sorten wird Wert auf eine etwas gröbere, kantentolerantere Partikelgrößenverteilung sowie höchste Reinheit gelegt, da die Abscheideleistung und die Haftfestigkeit von der Partikelgeschwindigkeit und der Oberflächenreinheit abhängen.
Alle Chargen werden mit vollständigen Zertifikaten zu chemischer Zusammensetzung, Partilsgrößenverteilung (PSD) und Morphologie ausgeliefert; bei modifizierten LPBF-Sorten ist die Zugabe von Kornverfeinerungsmitteln im Analysezertifikat dokumentiert. Die Richtlinien zur Wiederverwendung entsprechen der gängigen Praxis in der Aluminiumindustrie: LPBF-Anwender mischen dem recycelten Pulver in der Regel pro Zyklus 30 bis 50 Prozent Neumaterial bei und überwachen die Sauerstoff- und Feinanteilsdrift, da sich durch die Ansammlung von Aluminiumoxid im Laufe wiederholter Zyklen sowohl die Verarbeitbarkeit als auch die Festigkeitsdichte verschlechtern.
Herstellungsprozess vom Rohstoff bis zur kugelförmigen Pulverform
Die Herstellung beginnt mit Ausgangsmaterial der Sorte AA7050 in Schmiedequalität, das im Vakuum oder unter Inertgasatmosphäre induktiv geschmolzen und anschließend weiterverarbeitet wird durch Gaszerstäubung (GA), bei dem Hochdruck-Argon-Strahlen den Schmelzstrom in Tröpfchen zerlegen, die sich im Flug kugelförmig ausbilden und erstarren. Der gesamte Prozess von der Schmelzvorbereitung bis zur Verpackung erfolgt unter kontrollierter Atmosphäre, da bereits eine kurze Einwirkung feuchter Luft auf die Oberflächen des frischen Pulvers zu einer messbaren Feuchtigkeitsaufnahme führt. Bei Aluminiumlegierungen wird Argon gegenüber Stickstoff bevorzugt, um die Bildung von Nitriden zu vermeiden und die Sauerstoffaufnahme gering zu halten, da sich das native Oxid von Aluminium auf jeder freiliegenden Oberfläche sofort wieder bildet.
Die Volatilität von Zink und Magnesium erfordert eine sorgfältige Steuerung der Schmelzüberhitzung und des Zerstäubungsgases: Eine zu hohe Überhitzung führt dazu, dass diese Elemente bevorzugt verdampfen und die Pulverzusammensetzung außerhalb des Zielbereichs rutscht, während eine zu geringe Überhitzung den Anteil an Satellitenpartikeln und unregelmäßigen Partikeln erhöht. Qualifizierte Hersteller halten den Schmelzprozess innerhalb eines engen Bereichs und überprüfen die endgültige Zusammensetzung jeder Charge mittels ICP-OES, anstatt von der Gleichwertigkeit der Ausgangsmaterialien auszugehen.
Die Nachbehandlung nach der Zerstäubung erfolgt in einer festgelegten Reihenfolge:
- Klassifizierung Durch Sieben und Luftabscheidung werden die gewünschten Fraktionen isoliert und Feinanteile unter 10–15 µm entfernt, die sowohl die Fließfähigkeit als auch die Sicherheit beeinträchtigen.
- Oberflächenbehandlung passt die native Oxidschicht an und trägt, sofern für Recoater-basierte Systeme angegeben, Fließhilfsmittel auf.
- Fließ- und Dichtheitsprüfung überprüft die Werte für Durchflussrate nach Hall oder Carney, die scheinbare Dichte und die Schüttdichte.
- Chemische Analyse bestätigt die Einhaltung der gesamten Spezifikation sowie der Grenzwerte für Sauerstoff, Feuchtigkeit und Spurenverunreinigungen.
- Morphologische Prüfung Mittels SEM werden die Kugelform, der Satellitengehalt und der Zustand der Oberflächenoxidschicht überprüft.
- Inertverpackung In mit Argon gespülten, vakuumversiegelten Behältern mit Trockenmittel wird die Oxidschicht während der Lagerung und des internationalen Transports vor Feuchtigkeitsaufnahme geschützt.
Besondere Erwähnung verdient der sichere Umgang mit dem Produkt: Feines Aluminiumpulver ist brennbar, und Partikel mit einer Größe unter 45 µm sollten unter inerten Bedingungen mit geeigneten ATEX-zertifizierten Anlagen gelagert, gefördert und zurückgewonnen werden. Die Lieferanten sollten jeder Lieferung Sicherheitsdatenblätter und Anweisungen zum Umgang mit dem Produkt beifügen.
Anwendungen nach Branchen: Medizin, Luft- und Raumfahrt sowie Energieerzeugung
Aluminiumpulver 7050 kommt in Branchen zum Einsatz, in denen das Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht sowie die Schlagzähigkeit der Legierung die Komplexität ihrer Verarbeitung rechtfertigen. Informationen zum Branchenkontext finden Sie auf der Anwendungen seite.
Luft- und Raumfahrtkonstruktionen und MRO. Dies ist der Kernmarkt. Durch die Kaltzerstäubung von 7050-Pulver lassen sich Korrosionsschäden, abgenutzte Befestigungslöcher und Reibschäden an Flügel- und Rumpfkomponenten reparieren, wobei die Geometrie mit chemisch passendem Material und minimaler Wärmezufuhr wiederhergestellt wird. DED-Programme werden derzeit für umfangreichere strukturelle Sanierungen qualifiziert, während LPBF mit modifiziertem Pulver zum Einsatz bei Halterungen, Befestigungselementen und Innenstrukturen kommt, bei denen das „Buy-to-Fly“-Verhältnis den Einsatz additiver Verfahren begünstigt. Raumfahrt-Startausrüstung ist ein angrenzender Wachstumsbereich, in dem derzeit Komponenten für Treibstoffsysteme und Strukturteile evaluiert werden.
Verteidigung und Hubschrauber. Programme zur Instandhaltung von Militärflugzeugen gehörten zu den ersten Anwendern der Kalt-Sprüh-Reparaturtechnik mit hochfesten Aluminiumpulvern, und 7050 ist ein Standardwerkstoff für die Instandsetzung von magnesiumarmen und korrosionsanfälligen Bereichen an Hubschraubern und Transportflugzeugen. Tragbare Kaltsprühsysteme, die dieses Pulver verwenden, ermöglichen nun Reparaturen vor Ort und verkürzen die Ausfallzeiten von Flugzeugen bei der Wiederherstellung korrosionsgeschädigter Bereiche von Wochen auf Tage.
Stromerzeugung und Energie. Für Komponenten von Schwenk- und Neigungssystemen von Windkraftanlagen, Armaturen für Wasserkraftwerke sowie leichte Strukturelemente in Gehäusen für Leistungselektronik wird hochfestes Aluminium verwendet, und das Pulverspritzverfahren eignet sich für Teile mit geringen Stückzahlen und komplexen Geometrien, bei denen die Werkzeugkosten das Schmieden ausschließen. Die Korrosionsbeständigkeit der Legierung im überalterten Zustand eignet sich für Energieanlagen im Außenbereich und in Meeresnähe.
Medizinische Geräte und Präzisionsgeräte. Obwohl es sich nicht um ein Implantatmaterial handelt, findet 7050-Pulver in medizinischen Anwendungen Verwendung, beispielsweise bei Rahmen für Bildgebungssysteme, Strukturen für robotergestützte chirurgische Geräte und Gehäusen für tragbare Geräte, bei denen das Verhältnis von Steifigkeit zu Gewicht sowie die Bearbeitbarkeit eine wichtige Rolle spielen. Ein durch HIP-Verdichtung hergestellter Rohling, der in seine Endform bearbeitet wird, ist der typische Herstellungsweg für diese hochfesten Teile, die in kleinen Stückzahlen gefertigt werden.
Forschung und Qualifizierung. Als eine der hochfestesten Aluminiumlegierungen, die derzeit im Bereich der additiven Fertigung aktiv entwickelt werden, wird das 7050-Pulver häufig von Universitäten und führenden Unternehmen der Luft- und Raumfahrt für Untersuchungen zur Kornverfeinerung, zur Verringerung von Heißrissen und zur Wärmebehandlung bestellt, was es zu einem Referenzmaterial in der Fachliteratur über hochfestes, druckbares Aluminium macht. Die veröffentlichten Parametersätze für modifiziertes 7050-Aluminium decken nun die Verfahren LPBF, DED und Kaltspritzen ab und bieten neuen Anwendern einen brauchbaren Ausgangspunkt für ihre eigenen Qualifizierungskampagnen.
Vergleich mit alternativen Pulvern und wichtigen Leistungskennzahlen
Bei der Materialauswahl wird das 7050-Pulver in der Regel mit dem 7075, mit den schweißbaren Gusslegierungen AlSi10Mg und AlSi7Mg sowie mit scandiummodifizierten Systemen wie Scalmalloy verglichen.
7050-Pulver im Vergleich zu alternativen Aluminiumlegierungen
| Eigentum | AA7050 | AA7075 | AlSi10Mg | Scalmalloy |
|---|---|---|---|---|
| Dichte (g/cm³) | 2.83 | 2.81 | 2.67 | 2.67 |
| Spannungsspitzenwert (MPa, Referenzwert) | 510 (T7451) | 570 (T6) | 350–400 (AM-gealtert) | 500–530 (AM-Alter) |
| SCC-Beständigkeit | Ausgezeichnet (T74) | Schlecht (T6) | Gut | Gut |
| Bruchzähigkeit | Hoch | Mäßig | Mäßig | Hoch |
| LPBF-Druckbarkeit | Schwierig (angepasst: OK) | Schwierig (angepasst: OK) | Ausgezeichnet | Ausgezeichnet |
| Eignung für Kaltbesprühung | Ausgezeichnet | Ausgezeichnet | Gut | Mäßig |
| Max. Betriebstemperatur (°C) | ~120 | ~120 | ~150 | ~150 |
| Relative Pulverkosten | Mittel bis hoch | Mittel bis hoch | Niedrig | Sehr hoch |
Im Vergleich zu 7075 bietet 7050 eine geringfügig geringere Spitzenfestigkeit, dafür aber eine deutlich höhere Beständigkeit gegen Spannungskorrosion, eine höhere Zähigkeit und eine bessere Beibehaltung der Eigenschaften bei dicken Querschnitten, weshalb es die bevorzugte Konstruktionsgüte und die gängigere Wahl als Reparaturwerkstoff ist. Im Vergleich zu Gusslegierungen der Klassen AlSi7Mg und AlSi10Mg, … bietet es zwar eine um etwa 30 bis 50 Prozent höhere Festigkeit, erfordert beim LPBF-Verfahren jedoch weitaus mehr Prozessdisziplin. Im Vergleich zu Scalmalloy erreicht es eine ähnliche Festigkeit zu einem Bruchteil der Pulverkosten, wobei Scalmalloy jedoch toleranter im Druckverfahren ist und eine überlegene Duktilität im Fertigungszustand aufweist.
Die Auswahlregel ist praxisorientiert: Wählen Sie 7050-Pulver für Kaltspritzreparaturen, DED-Konstruktionsarbeiten und HIP-Verdichtung, wenn dessen Eigenschaften, die denen von Knetlegierungen entsprechen, im Vordergrund stehen; wählen Sie AlSi10Mg oder Scalmalloy, wenn die Druckbarkeit im LPBF-Verfahren und die geometrische Freiheit Priorität haben. Insbesondere bei Instandhaltungs- und Reparaturprogrammen ergibt sich die Entscheidung in der Regel automatisch aus der chemischen Übereinstimmung mit der Grundstruktur, und 7050 ist das vorgeschriebene Ausgangsmaterial, wenn das ursprüngliche Bauteil aus der Knetlegierung gefertigt wurde.
Unser Unternehmen
Shanghai Truer Technology Co. Ltd. ist ein in China ansässiger Anbieter von Lösungen für die additive Fertigung, der PREP-Pulverherstellungsanlagen und hochwertige kugelförmige Metallpulver aus einer Hand anbietet. Das 2009 gegründete Unternehmen bietet sowohl Gaszerstäubung (GA) und PREP Fertigungskapazitäten für Nickellegierungen, Titanlegierungen, Aluminiumlegierungen, rostfreie Stähle, Kobaltlegierungen, Kupferlegierungen, Hochentropie-Legierungen und Spezialwerkstoffe.
Truer bietet Dienstleistungen in den Bereichen Entwicklung maßgeschneiderter Legierungen, Prototypenfertigung in Kleinserien sowie Serienproduktion für Branchen wie Luft- und Raumfahrt, medizinische Implantate, Öl und Gas sowie die Automobilindustrie an. Das Unternehmen betreibt in Zusammenarbeit mit führenden Forschungseinrichtungen ein gemeinsames Innovationszentrum für den 3D-Metalldruck.
Bei Anfragen zu 7050-Aluminiumpulver oder zu anderem Metallpulver, Wenden Sie sich an das Team.
FAQ
Frage 1: Wie sieht die typische Partikelgrößenverteilung von 7050-Aluminiumpulver aus? A: LPBF verwendet Fraktionen von 15–45 µm oder 15–53 µm, DED Fraktionen von 45–106 µm und beim Kaltspritzverfahren werden in der Regel Fraktionen von 20–63 µm verwendet. Jede Charge ist mit D10-, D50- und D90-Werten zertifiziert, und auf Anfrage sind auch kundenspezifische Fraktionen erhältlich.
Frage 2: Kann 7050-Aluminiumpulver in LPBF-Systemen verwendet werden? A: Der Standardwerkstoff AA7050 ist aufgrund seines breiten Erstarrungsbereichs im LPBF-Verfahren anfällig für Heißrisse, weshalb er in der Regel stattdessen mittels DED, Kaltspritzverfahren oder HIP verarbeitet wird. Speziell für das LPBF-Verfahren wurden mit Zr oder Sc modifizierte Varianten entwickelt, die nach der Alterung eine Festigkeit von 450–500 MPa bei akzeptabler Duktilität erreichen.
Frage 3: Über welche Zertifizierungen verfügt das Aluminiumpulver der Güteklasse 7050? A: Jede Charge wird mit einem Analysezertifikat ausgeliefert, das die vollständige Elementanalyse, den Sauerstoff- und Feuchtigkeitsgehalt, PSD-Daten, die Fließgeschwindigkeit sowie die Schütt- und Klopfdichte umfasst. SEM-Morphologieberichte und Sicherheitsdatenblätter sind als Standardunterlagen erhältlich.
Frage 4: Wie hoch ist die Mindestbestellmenge für 7050-Aluminiumpulver? A: Für Parameteruntersuchungen und Kaltversprühversuche stehen Entwicklungsmengen von 1–5 kg zur Verfügung. Serienmengen werden in mit Argon gespülten, vakuumversiegelten Behältern zu 10–25 kg geliefert, wobei die Preise je nach Menge und Güteklasse gestaffelt sind.
Frage 5: Kann die Zusammensetzung des 7050-Aluminiumpulvers individuell angepasst werden? A: Ja. Die Zugabe von Zirkonium und Scandium zur Kornverfeinerung ist die häufigste Anpassung, und das Zink-Magnesium-Verhältnis kann innerhalb des Spezifikationsbereichs angepasst werden, um bestimmte Reaktionen bei der Wärmebehandlung zu erzielen. Kundenspezifische Varianten werden über den Legierungsentwicklungsservice des Lieferanten hergestellt, wobei zunächst Testchargen produziert werden.
Frage 6: Wie lang ist die übliche Lieferzeit für Bestellungen von 7050-Aluminiumpulver? A: Standardqualitäten in Lagerabmessungen werden in der Regel innerhalb von ein bis zwei Wochen versandt. Modifizierte LPBF-Zusammensetzungen und hochreine Kaltzerstäubungsqualitäten erfordern in der Regel vier bis sechs Wochen, einschließlich der Planung der Zerstäubung, der Klassifizierung, der Konditionierung und des vollständigen Zertifizierungspakets.
