알루미늄 합금 7050 분말 은 적층 제조 및 기타 분말 야금 응용 분야를 위해 분말 형태로도 제공되는 고강도 항공우주 합금입니다. 아연과 마그네슘을 주원료로 하는 이 7xxx 시리즈 합금은 중요한 구조 부품에 이상적인 우수한 기계적 특성을 보여줍니다.
개요 알루미늄 합금 7050 분말
| 속성 | 설명 |
|---|---|
| 합금 | AA7050 |
| UNS Number | A97050 |
| EN Designation | EN AW-7050 |
| 주요 합금 원소 | Zinc (Zn), Magnesium (Mg), Copper (Cu) |
| 힘 | 높은 중량 대비 강도 비율 |
| 인장 강도 | Up to 570 MPa (T651 temper) |
| 수율 강도 | Up to 500 MPa (T651 temper) |
| 골절 인성 | Around 33 MPa√m (T7351 temper) |
| 피로 강도 | About 310 MPa at 107 cycles (T7351 temper) |
| 내식성 | 양호 |
| 열 전도성 | 높음 |
| 가공성 | 양호 |
| 애플리케이션 | |
| 항공우주 | 기체 구조 부품, 랜딩 기어, 로켓 https://am-material.com/news/7050-aluminium-alloy-powder-in-3d-printing/ |
| 자동차 | 휠, 컨트롤 암, 구동계 부품 https://am-material.com/news/7050-aluminium-alloy-powder-in-3d-printing/ |
| 산업 | 로봇 공학, 툴링 지그 및 고정 장치, 계측 https://am-material.com/news/7050-aluminium-alloy-powder-in-3d-printing/ |
| 해양 | 프로펠러, 구동축, 펌프, 밸브 https://am-material.com/news/7050-aluminium-alloy-powder-in-3d-printing/ |
| 분말 생산 방법 | Gas atomization, plasma atomization, cryomilling https://am-material.com/news/7050-aluminium-alloy-powder-in-3d-printing/ |
알루미늄 7050 파우더의 종류
생산 방법과 특성에 따라 일반적인 Al7050 파우더 품종은 다음과 같습니다:
| 유형 | 설명 | 입자 크기 | 형태학 | 겉보기 밀도 |
|---|---|---|---|---|
| 가스 분무 | 불활성 가스 분무로 구형 분말 제공 | 15-45 μm | 둥근 | ∼1.6g/cc |
| 물 분무 | 용융물의 수분 분해로 불규칙한 입자 형성 | 15-100 μm | 들쭉날쭉한 다공성 | ∼1.2g/cc |
| 플라즈마 원자화 | 플라즈마로 만든 매끄러운 구형의 나노~마이크론 분말 | 5-45 μm | 매우 구형 | ∼2g/cc |
| 기계 합금 | 고에너지 볼 밀링으로 분말을 혼합하고 정제합니다. | 15-100 μm | 들쭉날쭉한 복합 입자 | ∼1.8g/cc |
최종 적용 방법에 따라 적합한 등급이 선택됩니다. 100미크론 미만의 작은 크기일수록 파우더 베드 밀도와 인쇄 해상도가 향상됩니다.
구성 알루미늄 합금 7050 분말
항공우주 구조용 합금인 7050 구성은 다음과 같습니다:
| 요소 | 무게 % | 역할 |
|---|---|---|
| 아연 | 5.7 – 6.7% | 주요 합금 원소, 침전을 통한 강도 향상 |
| 마그네슘 | 1.9 – 2.6% | 강화 요소, MgZn2 침전물 형성 |
| 구리 | 2.0 – 2.6% | 기계적 특성 미세 조정에 도움 |
| 철 | ≤0.15% | 불순물 수준, 낮게 유지 |
| 실리콘 | ≤0.12% | 불순물 요소 |
| 크롬 | ≤0.04% | 미량 불순물로만 존재 |
| 망간 | ≤0.05% | 불순물로 낮게 유지 |
| 알루미늄 | 잔액 | 기본 요소 |
은, 리튬 또는 기타 원소를 의도적으로 첨가하여 분말 특성을 변경하는 경우가 있습니다.
알루미늄 합금 7050 분말 속성
적층 제조에 적합한 Al7050 합금 분말의 주요 특성:
물리적 속성
| 속성 | 가치 |
|---|---|
| 밀도 | 2.83g/cm3 |
| 융점 | ∼635°C |
| 열 전도성 | 130 W/m-K |
| 비열 용량 | 0.88 J/g-K |
| 전기 저항 | ∼4.5μΩ-cm |
| CTE | 23 μm/m-K |
| 색상 | 짙은 회색에서 검은색 |
낮은 밀도와 강도가 결합된 Al7050은 항공우주 및 항공 분야에 적합하여 무게를 절감할 수 있습니다.
기계적 특성
| 속성 | 인쇄된 대로 | 열처리 |
|---|---|---|
| 인장 강도 | ≥450 MPa | ≥570 MPa |
| 수율 강도 | ≥400 MPa | ≥500 MPa |
| 신장 | ∼8% | ∼10% |
| 경도 | ∼150 VPN | ∼195 VPN |
| 피로 강도 | 100 MPa | 230 MPa |
제어된 저응력 열처리로 최적의 침전 미세 구조를 개발하여 기계적 성능을 향상시킵니다.
성능 속성
| 매개변수 | 가치 | 단위 |
|---|---|---|
| 중량 대비 강도 비율 | 높음 | MPa/(g/cm3) |
| 무게 대비 강성 비율 | 높음 | GPa/(g/cm3) |
| 내식성 | 양호 | – |
| 용접성 | 공정 | – |
| 전도성 | 우수 | %IACS |
| 고온 성능 | 양호 | – |
이러한 특성으로 인해 Al7050은 상업용 및 방위 항공 우주 애플리케이션에 적합합니다.
프로덕션 알루미늄 합금 7050 분말
| 프로세스 | 설명 |
|---|---|
| 원자화 | Molten 7050 alloy is fed into the atomizer. Inert gas (typically nitrogen) or plasma jet is used to break up the liquid metal into fine droplets. Droplets rapidly solidify into spherical powder particles due to the high surface area to volume ratio. Various techniques exist, including: Gas Atomization (GA) – Most common method for 7050 powder production. Plasma Atomization (PA) – Offers finer particle size control. |
| 갈기 | Optional step to further refine particle size and morphology, typically used for powders produced by GA. Mechanical milling uses grinding media to achieve the desired particle characteristics. Cryomilling – A specialized milling process conducted at low temperatures to minimize oxidation and improve powder flow. |
| Sieving/Classification | Powder is separated into specific size fractions using sieves or classifiers. Ensures consistent particle size distribution for optimal flow and packing in Additive Manufacturing (AM) processes. |
| Mixing (Optional) | Blending powders from different batches to achieve uniform chemistry and properties. |
| 품질 관리 | Powder is rigorously tested to ensure it meets strict specifications for: 화학 성분 입자 크기 분포 Morphology (shape) 유동성 수분 함량 산소 함량 |
| Key Powder Characteristics | 설명 | Importance for AM |
|---|---|---|
| 입자 크기 분포 | Distribution of powder particle sizes. | Affects packing density, flowability, and final part properties. Typically desired range for 7050 AM is 15-63 microns. |
| 형태학 | Shape of the powder particles. | Spherical particles offer better flowability and packing compared to irregular shapes. |
| 합금 구성 | Specific percentages of elements in the powder. | Determines the mechanical properties, corrosion resistance, and other characteristics of the final part. 7050 powder typically contains Zinc (6%), Magnesium (2%), Copper (2.3%) as key alloying elements. |
| 겉보기 밀도 | Bulk density of the powder. | Impacts the final density of the printed part. |
| 유동성 | Ease with which powder flows. | Measured by Hall flow rate. Crucial for uniform layer formation in AM processes. |
| 수분 함량 | Amount of moisture absorbed by the powder. | Minimizes powder oxidation during storage and AM processing. Typically below 0.1% for 7050 powder. |
애플리케이션 알루미늄 합금 7050 분말
| 애플리케이션 | Properties desired |
|---|---|
| Aerospace (including aircraft structures, landing gear, and spacecraft components) | High strength, fracture toughness, fatigue strength |
| Automotive (including wheels, engine components, and body panels) | High strength, light weight |
| Sporting goods (including baseball bats, bicycle frames, and golf clubs) | High strength, good fatigue resistance |
| Military applications (including armor, weapons, and vehicles) | High strength, weldability |
| Molding and tooling (due to its good dimensional stability and wear resistance) | Dimensional stability, wear resistance |
| Electronics (due to its good electrical conductivity) | 전기 전도성 |
| Cryogenic applications (due to its good low-temperature strength) | Low-temperature strength |
| Marine applications (due to its good corrosion resistance) | 내식성 |
| Medical applications (due to its biocompatibility) | 생체 적합성 |
| Construction (due to its high strength-to-weight ratio) | 높은 중량 대비 강도 비율 |
알루미늄 합금 7050 분말 사양
Aluminum Alloy 7050 Powder Specifications
| 속성 | 설명 | 일반 값 | 단위 |
|---|---|---|---|
| 화학 성분 | Aluminum alloy 7050 powder is a high-strength aluminum alloy containing several key elements in specific proportions. | 알루미늄(Al): 잔액 아연(Zn): 5.7 – 6.7% 마그네슘(Mg): 2.0 – 2.6% 구리(Cu): 2.0 – 2.5% Other elements (Si, Fe, Mn, Cr, Ti, Zr): ≤ 0.15% total |
wt% |
| 입자 형태학 | The shape and surface characteristics of the powder particles influence their flowability, packing density, and printability. | Spherical or near-spherical | |
| 입자 크기 분포 | The size of the powder particles plays a crucial role in determining the surface finish, mechanical properties, and overall quality of the final printed part. | Typically offered in a range of sizes, such as 15-45 μm, 45-100 μm, or 100-150 μm. Narrower size distributions may be desired for specific applications. |
μm |
| 겉보기 밀도 | This refers to the bulk density of the powder, considering the spaces between particles. | Approximately 2.6 – 2.8 g/cm³ | g/cm³ |
| 탭 밀도 | Tap density represents the density of the powder after a standardized tapping process to minimize voids. | Slightly higher than apparent density, typically around 3.0 – 3.2 g/cm³ | g/cm³ |
| 유동성 | Good flowability is essential for even powder deposition in additive manufacturing processes. | Spherical morphology and appropriate particle size distribution contribute to good flowability. | |
| Mechanical Properties (wrought equivalent) | While the exact properties can vary depending on the manufacturing process and post-processing techniques, 7050 aluminum powder generally offers excellent mechanical properties comparable to wrought (bulk) 7050 aluminum. | 수확량 강도: 415 – 475 MPa 인장 강도: 500 – 570 MPa 신장: 12 – 18% |
MPa, % |
성적
입자 크기 기준 MPIF 35 표준에 따릅니다:
| 등급 | 입자 크기 |
|---|---|
| 초미세먼지 | 1 - 20μm |
| 매우 좋음 | 15 - 45 μm |
| 괜찮아요 | 25 - 75μm |
| 상대적으로 거친 | 53 - 105 μm |
레이저 기반 융합에 적합한 초미세 및 초미세 Al7050.
표준
- ASTM B233 - 열분무용 알루미늄 분말 및 플레이크 표준
- MPIF 35 - 알루미늄 및 알루미늄 합금 분말 표준
- ISO 22053 - 적층 제조에 사용되는 금속 분말의 입자 크기 측정
가격 책정 알루미늄 합금 7050 분말
대표 가격, 2023년 기준:
| 등급 | 가격 |
|---|---|
| 초미세먼지 | $45 - $55 kg당 |
| 매우 좋음 | $35 - $50 kg당 |
| 괜찮아요 | $18 - $35 kg당 |
| 거친 | $12 - $25 kg당 |
더 높은 구형도, 더 작고 좁은 분포 분말 크기는 프리미엄 가격을 요구합니다.
Pros and Cons of Aluminum Alloy 7050 Powder
| 장점 | 단점 |
|---|---|
| 높은 강도: Aluminum alloy 7050 powder boasts excellent strength properties, exceeding those of other commonly used aluminum alloys for additive manufacturing like 6061 or 7075. This makes it suitable for applications requiring high load-bearing capacity, such as aerospace components or structural parts. | Limited Ductility: Compared to some other aluminum alloys, 7050 powder exhibits lower ductility, meaning it has a reduced ability to deform plastically before fracture. This can be a drawback for applications requiring some degree of flexibility or bendability. |
| 우수한 내식성: 7050 aluminum powder offers good resistance to corrosion, particularly for applications involving saltwater environments. The presence of zinc and magnesium in the alloy contributes to this enhanced corrosion performance. | 사후 처리 요구 사항: To achieve the optimal mechanical properties of 7050 aluminum, parts printed with 7050 powder often require post-processing steps like hot isostatic pressing (HIP). This adds complexity and cost to the manufacturing process. |
| 가벼움: As with all aluminum alloys, 7050 powder offers a significant weight advantage compared to heavier materials like steel or titanium. This makes it ideal for weight-critical applications in aerospace, automotive, and other industries. | 더 높은 비용: Aluminum alloy 7050 powder can be more expensive than some other aluminum powders due to the additional elements included in the alloy and the potential need for specialized manufacturing processes. |
| 뛰어난 용접성: 7050 aluminum powder exhibits good weldability, allowing for the joining of 3D printed parts or the creation of hybrid structures combining additively manufactured components with traditionally fabricated elements. | 이방성: Similar to other metal alloy powders, parts printed with 7050 powder can exhibit anisotropic properties. This means their mechanical strength can vary depending on the printing direction. Careful design considerations are necessary to mitigate this effect. |
| 맞춤형 속성: The specific properties of 7050 aluminum powder can be influenced by adjustments in the manufacturing process, such as powder atomization parameters and heat treatment techniques. This allows for some degree of customization to achieve desired characteristics for a particular application. | 안전 예방 조치: Aluminum alloy 7050 powder, like most metal powders, can pose safety hazards during handling. Proper ventilation, personal protective equipment, and adherence to safety protocols are essential to minimize risks. |
알루미늄 합금 7050 분말 공급업체
대표적인 Al7050 파우더 제조업체는 다음과 같습니다:
| 회사 | 위치 |
|---|---|
| Alpoco | UK |
| AMC 파우더 | 독일 |
| 금속 분말 제조 | UK |
| 샌드빅 오스프리 | UK |
| 파이로제네시스 | 캐나다 |
| TLS 테크닉 | 독일 |
이들 및 2차 LPF 기계 공급업체는 산업 구매자에게 애플리케이션별 Al7050 파우더 로트를 제공합니다.
자주 묻는 질문
| 질문 | 답변 |
|---|---|
| 알루미늄 합금 7050 파우더란 무엇인가요? | 아연과 마그네슘이 주 합금으로 첨가된 7xxx 시리즈 항공우주 합금의 구상 기체 또는 물 분무 분말입니다. |
| 7050 합금 파우더의 용도는 무엇인가요? | 항공, 자동차 및 해양 응용 분야를 위한 경량 구조 부품의 적층 제조 |
| Al7050 파우더의 일반적인 구성은 무엇인가요? | ∼아연 ∼6%, 마그네슘 ∼2.5%, 구리는 알루미늄과 Fe, Si, Mn과 같은 미량 원소와 균형을 이룹니다. |
| Al7050 파우더의 종류에는 어떤 것이 있나요? | 가스 분무, 물 분무, 플라즈마 분무 및 기계적으로 합금된 분말 |
| Al7050 합금 분말의 특성은 무엇인가요? | 밀도 - 2.83g/cm3; 인장 강도 - 500MPa 이상; 경도 - 150~200 VPN; 우수한 중량 대비 강도 비율; 중간 정도의 내식성 |
| 적층 제조용 Al7050 분말의 일반적인 입자 크기는 얼마입니까? | 15~45미크론은 매우 미세한 등급 크기로 분류됩니다. |
| Al7050 분말은 사용 전에 탈산 또는 구상화가 필요합니까? | 산소 함량이 50~100ppm 미만인 것이 바람직하며, 구형도가 0.9 이상인 것이 바람직합니다. |
| Al7050은 취급 및 보관 시 위험합니까? | 큰 위험은 없지만 미세한 분말을 흡입하면 호흡기 자극을 유발할 수 있습니다. |
요약
알루미늄 7050 합금은 고강도, 우수한 파단 인성 및 적당한 내식성의 강력한 조합으로 적층 제조용 비철 분말 옵션 중에서 매력적인 특성을 보여줍니다. 파우더 품질과 재활용성에 세심한 주의를 기울여 최신 대형 파우더 베드 시스템을 통해 부품을 가공하면 탁월한 사용 중 구조적 성능을 보장합니다.
알루미늄 합금이 항공, 로켓 및 프리미엄 자동차 분야에서 폭넓게 채택됨에 따라 Al7050 파우더는 지금까지 불가능했던 복잡한 경량 형상과 격자의 제조 가능성을 선도하여 새로운 수준의 기능성을 뒷받침할 것입니다.
