I september 2024 bemærkede Oriental Scandium, at APWORKS, et datterselskab af Airbus Group, har udviklet den seneste aluminium-magnesium-scandium (AlMgSc) legering, som er det "nyeste medlem" af Scalmalloy-serien. Det originale materiale Scalmalloy RP er designet til hurtig prototyping og fremstilling og kan behandles ved hjælp af "Additive Layer Manufacturing (ALM)"-processen. Den høje styrke, som Scalmalloy RP udviser i 3D-printede dele, er næsten dobbelt så stor som traditionelle aluminiumspulvere, som typisk bruges i selektiv lasersmeltning (SLM) processer.
Det kan siges, at Scalmalloy-legeringsfamilien altid har været grundlaget for APWORKS' skræddersyede materialeløsninger med fremragende udmattelsesbestandighed og sejhed. Succesen med Scalmalloy RP inden for en række forskellige områder såsom rumfart, bilindustrien og robotteknologi har lagt et solidt grundlag for udviklingen af Scalmalloy CX. Scalmalloy CX er designet til at arve fordelene fra sine forgængere og forbedre den dårlige ydeevne af materialer i kryogene miljøer.
Funktioner og fordele ved Scalmalloy CX
Scalmalloy CX er designet til at opretholde fremragende brudsejhed og duktilitet ved temperaturer så lave som 22K (-251 grader), hvilket er meget velegnet til kryogene applikationer med strenge krav til vægt og ydeevne. Et væsentligt træk ved materialet er, at det kan modstå ekstreme belastninger uden at kompromittere dets strukturelle integritet selv under ekstreme kryogene forhold, hvilket er afgørende for applikationer som lagring og pumpning af flydende brint, hvor ethvert materialefejl kan have alvorlige konsekvenser.
Scalmalloy CX bevarer en god duktilitet ved lave temperaturer, hvilket betyder, at den kan modstå dynamiske belastninger, hvilket er særligt vigtigt for brintfremdrivningssystemer, fordi disse systemer oplever alvorlige termiske og mekaniske belastninger. Samtidig arver Scalmalloy CX Scalmalloy RP's egenskaber med lav densitet, hvilket er en kæmpe fordel til rumfartsapplikationer. Sammenlignet med traditionelt rustfrit stål gør dette materiales lette egenskaber det til et ideelt valg til rumfartsapplikationer, og hvert gram vægtreduktion kan forbedre ydeevnen betydeligt.
Indvirkning på brintfremdrift
Brintfremdrivningsteknologi ses som den fremtidige retning for luftfartsindustrien, der giver et renere og mere effektivt alternativ til traditionelle fossile brændstoffer. Imidlertid afhænger brintfremdrivningssystemers succes i høj grad af ydeevnen af de anvendte materialer. Scalmalloy CX's lave densitet og høje styrkeegenskaber gør den til et ideelt valg til komponenter til brintfremdrivningssystem. Udskiftning af tungere rustfri stålkomponenter med det kan i høj grad reducere systemets samlede vægt og derved forbedre effektiviteten og rækkevidden. Især ved anvendelse af flydende brinttanke og -pumper har Scalmalloy CX åbenlyse fordele i forhold til traditionelle materialer såsom rustfrit stål. Scalmalloy CX kan levere samme pålidelighed ved en meget lav vægt, hvilket er meget velegnet til sådanne applikationer.
Samarbejde med Karlsruhe Institute of Technology
Under udviklingen af Scalmalloy CX arbejdede APWORKS tæt sammen med Karlsruhe Institute of Technology (KIT) for at validere materialets ydeevne under kryogene forhold. KITs bidrag var afgørende for at sikre, at Scalmalloy CX ville opfylde de strenge standarder for applikationer i den virkelige verden. KIT's forsknings- og testresultater præsenteret på International Cryogenic Engineering Conference (ICEC) og International Cryogenic Materials Conference (ICMC) gav værdifuld vejledning til materialets udvikling. Dette samarbejde fremhæver vigtigheden af samarbejde mellem industri-universitet og forskning i udviklingen af materialevidenskab. Gennem ekspertise fra APWORKS og KIT blev Scalmalloy CX grundigt testet for at bekræfte dens egnethed til kritiske applikationer.
Kompatibilitet af Scalmalloy CX med 3D-printteknologier
En vigtig fordel ved Scalmalloy CX er dens høje kompatibilitet med 3D-printteknologier. Metal 3D-printteknologier muliggør komplekse geometrier, som er svære at opnå med traditionelle fremstillingsmetoder. Ved at kombinere Scalmalloy CX's materialeegenskaber med 3D-printteknologi kan ingeniører skabe lettere, stærkere og mere modstandsdygtige dele, hvilket er særligt vigtigt for rumfartsindustrien, som stræber efter ekstrem ydeevne.
Fremtidige ansøgninger
Udgivelsen af Scalmalloy CX bringer nye muligheder til flere industrier. De vigtigste anvendelsesscenarier for materialet er koncentreret i kryogene applikationer i rumfartsområdet. Samtidig gør materialets unikke egenskaber, at det også har brede anvendelsesmuligheder inden for områder som rumforskning, medicinsk teknologi og energilagring. Da alle samfundslag fortsætter med at forfølge lette, effektive og bæredygtige løsninger, vil materialer som Scalmalloy CX blive den centrale drivkraft for innovation, hjælpe med at videreudvikle rene energiteknologier og reducere påvirkningen fra industrier såsom transport på miljøet.
Hunan Oriental Scandium er et holdingdatterselskab af LB Group, der fokuserer på udvinding, promovering og anvendelse af scandium og aktivt udvikler scandiumholdigt 3D-printaluminium med brugere i ind- og udland for at fremme højkvalitetsudviklingen af rumfart, bil, nationalt forsvars- og militærindustri og andre højteknologiske industrier.
