I september 2024 märkte Oriental Scandium att APWORKS, ett dotterbolag till Airbus Group, har utvecklat den senaste aluminium-magnesium-scandium (AlMgSc) legeringen, som är den "nyaste medlemmen" i Scalmalloy-serien. Originalmaterialet Scalmalloy RP är designat för snabb prototypframställning och tillverkning och kan bearbetas med "Additive Layer Manufacturing (ALM)"-processen. Den höga hållfastheten som Scalmalloy RP uppvisar i 3D-tryckta delar är nästan dubbelt så stor som traditionella aluminiumpulver, som vanligtvis används i selektiva lasersmältningsprocesser (SLM).
Man kan säga att legeringsfamiljen Scalmalloy alltid har varit grunden för APWORKS skräddarsydda materiallösningar med utmärkt utmattningsbeständighet och seghet. Framgången för Scalmalloy RP inom en mängd olika områden som flyg-, bil- och robotteknik har lagt en solid grund för utvecklingen av Scalmalloy CX. Scalmalloy CX är designad för att ärva sina föregångares fördelar och förbättra den dåliga prestandan hos material i kryogena miljöer.
Funktioner och fördelar med Scalmalloy CX
Scalmalloy CX är designad för att bibehålla utmärkt brottseghet och duktilitet vid temperaturer så låga som 22K (-251 grader), vilket är mycket lämpligt för kryogena applikationer med strikta krav på vikt och prestanda. En viktig egenskap hos materialet är att det kan motstå extrema påfrestningar utan att kompromissa med dess strukturella integritet även under extrema kryogena förhållanden, vilket är avgörande för applikationer som lagring av flytande väte och pumpning, där materialfel kan få allvarliga konsekvenser.
Scalmalloy CX bibehåller god duktilitet vid låga temperaturer, vilket innebär att den tål dynamiska påfrestningar, vilket är särskilt viktigt för väteframdrivningssystem eftersom dessa system utsätts för svåra termiska och mekaniska belastningar. Samtidigt ärver Scalmalloy CX lågdensitetsegenskaperna hos Scalmalloy RP, vilket är en stor fördel för flygtillämpningar. Jämfört med traditionellt rostfritt stål gör de lätta egenskaperna hos detta material det till ett idealiskt val för flygtillämpningar, och varje gram viktminskning kan förbättra prestandan avsevärt.
Inverkan på vätgasdrivningen
Teknik för framdrivning av väte ses som den framtida riktningen för flygindustrin, vilket ger ett renare och effektivare alternativ till traditionella fossila bränslen. Men framgången för väteframdrivningssystem beror till stor del på prestandan hos de material som används. Den låga densiteten och höga hållfasthetsegenskaperna hos Scalmalloy CX gör den till ett idealiskt val för komponenter i väteframdrivningssystem. Att byta ut tyngre komponenter i rostfritt stål med det kan avsevärt minska systemets totala vikt och därigenom förbättra effektiviteten och räckvidden. Speciellt vid tillämpningen av tankar och pumpar för flytande väte har Scalmalloy CX uppenbara fördelar jämfört med traditionella material som rostfritt stål. Scalmalloy CX kan ge samma tillförlitlighet vid en mycket låg vikt, vilket är mycket lämpligt för sådana applikationer.
Samarbete med Karlsruhe Tekniska Högskola
Under utvecklingen av Scalmalloy CX arbetade APWORKS i nära samarbete med Karlsruhe Institute of Technology (KIT) för att validera materialets prestanda under kryogena förhållanden. KIT:s bidrag var avgörande för att säkerställa att Scalmalloy CX skulle uppfylla de stränga standarderna för verkliga applikationer. KIT:s forsknings- och testresultat som presenterades vid International Cryogenic Engineering Conference (ICEC) och International Cryogenic Materials Conference (ICMC) gav värdefull vägledning för materialets utveckling. Detta samarbete belyser vikten av samarbete mellan industri-universitet och forskning i utvecklingen av materialvetenskap. Genom expertis från APWORKS och KIT testades Scalmalloy CX omfattande för att bekräfta dess lämplighet för kritiska applikationer.
Kompatibilitet för Scalmalloy CX med 3D-utskriftsteknologier
En viktig fördel med Scalmalloy CX är dess höga kompatibilitet med 3D-utskriftsteknologier. Metall 3D-utskriftsteknik möjliggör komplexa geometrier som är svåra att uppnå med traditionella tillverkningsmetoder. Genom att kombinera materialegenskaperna hos Scalmalloy CX med 3D-utskriftsteknik kan ingenjörer skapa lättare, starkare och mer motståndskraftiga delar, vilket är särskilt viktigt för flygindustrin, som eftersträvar extrem prestanda.
Framtida applikationer
Släppningen av Scalmalloy CX ger nya möjligheter till flera branscher. De huvudsakliga tillämpningsscenarierna för materialet är koncentrerade till kryogena tillämpningar inom flyg- och rymdområdet. Samtidigt gör materialets unika egenskaper att det även har breda tillämpningsmöjligheter inom områden som rymdutforskning, medicinsk teknik och energilagring. Eftersom alla samhällsskikt fortsätter att sträva efter lätta, effektiva och hållbara lösningar, kommer material som Scalmalloy CX att bli den centrala drivkraften för innovation, bidra till att vidareutveckla ren energiteknik och minska påverkan från industrier som transporter på miljön.
Hunan Oriental Scandium är ett holdingdotterbolag till LB Group, med fokus på utvinning, marknadsföring och tillämpning av scandium, och aktivt utvecklar scandiuminnehållande 3D-utskriftsaluminium med användare hemma och utomlands för att främja högkvalitativ utveckling av flyg-, bil-, nationell försvars- och militärindustri och andra högteknologiska industrier.
