Visión general del polvo de aleación de aluminio 7075
Polvo de aleación de aluminio 7075 es un polvo de aleación de aluminio fuerte y resistente que se utiliza habitualmente en aplicaciones aeroespaciales y de defensa sometidas a grandes esfuerzos. Presenta una elevada relación resistencia/densidad, buena resistencia a la fatiga, mecanizabilidad media y excelente resistencia a la corrosión.
Principales propiedades y aplicaciones del polvo de aleación de aluminio 7075:
| Propiedades | Detalles |
|---|---|
| Composición | Aluminio, zinc, magnesio, cobre, cromo, hierro, silicio, manganeso, titanio, otros elementos |
| Fuerza | Muy alta resistencia |
| Dureza | Gran dureza |
| Densidad | Baja densidad (2,81 g/cm3) |
| Resistencia a la corrosión | Excelente en diversos entornos |
| Principales aplicaciones | Estructuras aeronáuticas, equipos de defensa, accesorios marinos, piezas sometidas a grandes esfuerzos |
El aluminio 7075 obtiene su alta resistencia mediante un tratamiento térmico de endurecimiento por precipitación. Es soldable pero pierde algo de resistencia durante la soldadura. Su tenacidad a la fractura es inferior a la de otras aleaciones de aluminio.
Tipos de polvo de aleación de aluminio 7075
El polvo de aleación de aluminio 7075 está disponible en varios tipos:
| Tipo | Caracteristicas |
|---|---|
| Polvo atomizado | Polvo esférico producido por proceso de atomización, buena fluidez |
| Polvo atomizado con gas | Fabricado por atomización de gas inerte, muy esférico, de gran pureza |
| Polvo atomizado con agua | Forma irregular, alto contenido de oxígeno |
| Polvo atomizado por plasma | Muy esférica, superficie lisa, gran pureza |
| Polvo molido | Forma irregular por fresado mecánico |
Los polvos atomizados con gas y plasma tienen una distribución más uniforme del tamaño de las partículas y una forma ideal para la fabricación aditiva. El polvo atomizado con agua y molido es más barato pero tiene menos esfericidad.
Aplicaciones y usos del polvo de aluminio 7075
Entre las principales aplicaciones del polvo de aleación de aluminio 7075 se incluyen:
| Solicitud | Utiliza |
|---|---|
| Aeroespacial | Fuselajes de aviones, alas, accesorios, cierres, engranajes, válvulas |
| Defensa | Vehículos blindados, armas, equipos de protección |
| Automotor | Ruedas, piezas de transmisión, pistones, válvulas, transmisión |
| Marina | Cascos de embarcaciones, accesorios, hélices, herrajes de cubierta |
| Fabricación aditiva | Impresión 3D de piezas complejas y ligeras |
| Mecanizado | Mecanizado CNC de alta velocidad de formas complejas |
La alta resistencia, dureza y resistencia a la fatiga del 7075 le permiten soportar cargas pesadas en piezas estructurales de aviones, vehículos, barcos, etc. Resiste la corrosión en entornos marinos. Su ligereza permite ahorrar combustible. Puede imprimirse en 3D en formas complejas que no son posibles con fundición o mecanizado.
Especificaciones y normas de diseño de la aleación 7075 en polvo
Las especificaciones clave y las normas de diseño para el polvo de aleación de aluminio 7075 incluyen:
| Especificación | Detalles |
|---|---|
| Elementos de aleación | Zinc 5,1-6,1%, Magnesio 2,1-2,9%, Cobre 1,2-2,0%, Hierro 0,5% máx., Si 0,4% máx., Mn 0,3% máx. |
| Densidad | 2,81 g/cm3 |
| Punto de fusión | Aprox. 475°C |
| Fuerza | Tracción 510-540 MPa, límite elástico 430-505 MPa |
| Dureza | Brinell 150 |
| Alargamiento | 11% |
| Resistencia al cizallamiento | 330 MPa |
| Resistencia a la fatiga | 159 MPa |
| Conductividad térmica | 130 W/m-K |
| Designación | UNS A97075, Asociación de Aluminio 7075, ISO Al Zn5.5MgCu |
| Normas aplicables | AMS 4045, AMS 4127, ASTM B918, ISO 16220, NF L 16-720 |
Deben revisarse las especificaciones clave, como la composición de la aleación, las propiedades mecánicas y las normas de diseño, para garantizar la adquisición de polvo 7075 de alta calidad para su uso en producción.
Proveedores y precios de la aleación de aluminio 7075 en polvo
Algunos de los principales proveedores mundiales de polvo de aleación de aluminio 7075 son:
| Proveedor | Descripción | Precios |
|---|---|---|
| Alpoco | Gas atomizado, alta pureza | $50-$150/kg |
| Rusal | Plasma atomizado, para impresión 3D | $75-$250/kg |
| Valimet Inc. | Diferentes distribuciones de tamaño | $30-$100/kg |
| Fabricación de polvos metálicos | Agua atomizada, económica | $20-$60/kg |
| Sandvik | Aleaciones y granulometrías personalizadas | $100-$500/kg |
Los precios varían en función de la forma del polvo, la gama de tamaños, la atomización con gas, las aleaciones especiales y el volumen del pedido. Las pequeñas cantidades de polvo especial para laboratorio pueden costar más de $500/kg. Los volúmenes a granel de polvo atomizado con agua pueden costar tan sólo $20/kg.
Instalación, funcionamiento y mantenimiento de equipos de producción de polvo 7075
Aspectos clave de la instalación, el funcionamiento y el mantenimiento de los equipos de producción de polvo de aleación de aluminio 7075:
| Actividad | Directrices |
|---|---|
| Instalación | Asegúrese de que la conexión a tierra, los conductos de vacío, la refrigeración por agua, los conductos de gas, los dispositivos de seguridad y la ventilación son correctos. Siga los manuales OEM. |
| Operación | Operar dentro de los parámetros recomendados de temperatura, presión, caudales. Garantizar la pureza del gas y una alimentación adecuada. |
| Mantenimiento | Inspeccione y sustituya periódicamente los elementos de desgaste, como boquillas, juntas tóricas y válvulas. Compruebe los motores de accionamiento y las bombas. Controlar los analizadores. |
| Manipulación del polvo | Garantizar el tamizado adecuado del polvo, el almacenamiento en recipientes sellados, el movimiento minimiza la exposición al oxígeno. |
| Seguridad | Llevar EPI, garantizar la integridad de la línea de gas, establecer PNT para sistemas presurizados. Proporcionar extinción de incendios. |
| Formación | Formar a los operarios en la puesta en marcha, el apagado, la seguridad y la resolución de problemas. Hacer hincapié en los riesgos de inflamabilidad del polvo. |
Una instalación, un funcionamiento y un mantenimiento adecuados, de acuerdo con las directrices de los fabricantes de equipos originales, garantizan la máxima producción de polvo, calidad y seguridad. La formación del personal es clave.
Cómo seleccionar proveedores de polvo de aluminio 7075
Factores clave en la selección de proveedores de polvo de aleación de aluminio 7075:
| Parámetro | Directrices |
|---|---|
| Proceso de fabricación del polvo | Adaptar procesos como la atomización con gas a las necesidades de la aplicación |
| Conformidad de la composición | La composición de la aleación cumple las normas exigidas |
| Distribución granulométrica | La distribución cumple los requisitos del producto |
| Esfericidad y fluidez | Forma del polvo y propiedades de fluidez adecuadas para su uso |
| Datos de ensayo del lote | Revisión de los informes de ensayo para determinar las propiedades críticas del polvo |
| Muestreo | Solicite muestras para realizar pruebas de evaluación |
| Certificaciones | El fabricante debe tener la certificación ISO 9001 |
| Capacidades de I+D | Desarrollo de aleaciones personalizadas, mejoras |
| Atención al cliente | Capacidad de respuesta a las consultas, actualizaciones proactivas |
| Capacidad de producción | Capacidad para cumplir los requisitos de volumen |
| Precios | Precios competitivos para las especificaciones de los productos |
| Condiciones y plazos | Condiciones de pago y plazos de entrega aceptables |
La evaluación minuciosa de varios proveedores en función de estos parámetros garantiza la selección del proveedor óptimo de polvo 7075.
Ventajas e inconvenientes del polvo de aleación de aluminio 7075
| Ventajas | Desventajas |
|---|---|
| Muy alta resistencia para un peso reducido | Menor tenacidad a la fractura que otras aleaciones |
| Excelente resistencia a la fatiga | Susceptible al agrietamiento por corrosión bajo tensión |
| Buena maquinabilidad y resistencia a la corrosión | Difícil de soldar, requiere procedimientos especiales |
| Se utiliza para piezas aeroespaciales sometidas a grandes esfuerzos | Caro en comparación con aleaciones de menor resistencia |
| Puede endurecerse por precipitación hasta alcanzar altas resistencias | La producción de polvo requiere procesos controlados |
| Puede imprimirse en 3D con formas complejas | Sensible a la velocidad de enfriamiento durante el tratamiento térmico |
Las principales ventajas del polvo 7075, como la alta resistencia y la resistencia a la fatiga, lo hacen adecuado para aplicaciones aeronáuticas y de defensa, a pesar de desventajas como la menor tenacidad y soldabilidad.
Preguntas más frecuentes
P: ¿Para qué se utiliza el polvo de aleación de aluminio 7075?
R: El polvo de aluminio 7075 se utiliza habitualmente para fabricar piezas estructurales de alta resistencia para aeronaves, equipos de defensa y otras aplicaciones críticas en las que la fuerza y la resistencia a la fatiga son primordiales.
P: ¿Qué procesos de fabricación utilizan polvo de aluminio 7075?
R: Los procesos clave que utilizan polvo 7075 incluyen la fabricación aditiva/impresión 3D, el moldeo por inyección de metal, la deposición por pulverización, la forja con polvo y otras técnicas pulvimetalúrgicas.
P: ¿Qué contiene la aleación de aluminio 7075?
R: El aluminio 7075 contiene aproximadamente 90% de aluminio junto con elementos de aleación como 5-6% de zinc, 2-3% de magnesio, 1-2% de cobre y trazas de silicio, hierro, manganeso, cromo y otros metales.
P: ¿Se puede soldar el polvo de aluminio 7075?
R: Sí, el aluminio 7075 puede soldarse, pero necesita procedimientos controlados para minimizar la pérdida de resistencia en la zona de soldadura y la susceptibilidad al agrietamiento. Es importante seleccionar correctamente el material de aportación.
P: ¿Cuáles son las alternativas al polvo de aleación de aluminio 7075?
R: Las alternativas son las aleaciones de aluminio 2024, 6061 y 7050. La 2024 ofrece una mayor tenacidad, mientras que la 6061 cambia algo de resistencia por una mayor resistencia a la corrosión frente a la 7075.
P: ¿Qué precauciones de seguridad son necesarias al manipular polvo de aluminio 7075?
R: Las precauciones clave incluyen evitar todas las fuentes de ignición, una correcta conexión a tierra del equipo, una protección respiratoria adecuada y un equipo de manipulación del polvo a prueba de explosiones. Deben controlarse los riesgos de inflamabilidad del polvo.
P: ¿Se utiliza la aleación de aluminio 7075 en la fabricación aditiva?
R: Sí, 7075 es una aleación en polvo muy popular para la impresión 3D de metales de alta gama cuando se necesita una alta resistencia y resistencia al calor pero los costes del polvo están justificados. Los parámetros de impresión deben optimizarse para obtener todas las propiedades.
P: ¿Cómo debe almacenarse el polvo de aluminio 7075?
R: El polvo 7075 debe almacenarse en contenedores sellados en un entorno fresco y seco para evitar la oxidación y la contaminación por humedad. Se pueden añadir bolsas desecantes a los contenedores para absorber la humedad. Debe utilizarse la rotación de existencias FIFO (primero en entrar, primero en salir).
P: ¿Cuánto cuesta el polvo de aleación de aluminio 7075?
R: Los precios pueden oscilar entre $20-500/kg en función de la forma del polvo, la distribución de tamaños, el método de fabricación, la cantidad del pedido y otros factores. Las cantidades pequeñas de I+D son las más caras, mientras que los pedidos a granel de polvo simple atomizado con agua son los más baratos.