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-251℃不失效!3D打印鋁合金Scalmalloy誕生變體!適合極低溫套用

2024-08-29科學

3D打印技術參考於8月27日註意到,業內首款先進鋁合金Scalmalloy的開發商APWORKS,已成功開發此前材料的 新變體——Scalmalloy CX 。其被稱之為是 材料科學領域的一次重大飛躍,尤其適合極端低溫環境套用 。它可在-251℃保持優秀的機械效能,從而徹底改變航空航天等對於效能與重量要求極為嚴苛的材料要求。

Scalmalloy鋁合金第二代創新變體

Scalmalloy CX是Scalmalloy系列的最新變體,繼承了該系列鋁鎂鈧(AlMgSc)合金的元素體系,該系列最初由空客集團打造。最初版本——Scalmalloy RP專為3D打印工藝開發,展現出了驚人的強度,是傳統 鋁合金粉末強度的近乎兩倍,從而樹立了行業標桿。

APWORKS一直致力於提供兼具優異疲勞抗性與韌性的客製化材料解決方案,Scalmalloy RP在航空航天、汽車制造及機器人技術等領域的廣泛套用,為Scalmalloy CX的誕生奠定了基礎。Scalmalloy CX不僅繼承了初始版本的優點,更在低溫環境這一傳統材料易失效的領域展現出非凡的效能,

效能卓越,代替鋼材,引領低溫套用

Scalmalloy CX的設計精髓在於其能在 低至-251°C(22K)的極端低溫下,仍能保持出色的斷裂韌性與延展性 ,使其成為低溫套用的理想之選。其獨特的低溫穩定性,使其即便在極端應力下,也能確保結構的完整性不受損害 ,這在 液態氫儲存與泵送等高風險套用中尤為重要 ,有效避免了因材料失效可能導致的災難性後果 。3D打印技術參考註意到,在此前,這些套用使用不銹鋼部件,鋼材雖然可靠,但高密度無疑會增加航天發射的成本。Scalmalloy CX的低密度和「優異」效能「使其成為下一代氫推進技術的理想選擇」。

尤為值得一提的是,Scalmalloy CX在低溫環境中展現出的高延展性,使其能夠輕松應對動態應力,這對於氫推進系統等需承受劇烈熱與機械負荷的套用場景而言,無疑是一大福音。此外,其低密度特性完美繼承了Scalmalloy RP的優點,為航空航天業帶來了顯著的重量減輕效益,每一克重量的節省都能轉化為效能上的大幅提升,而傳統不銹鋼部件在低溫套用中的笨重則顯得相形見絀。

產學研合作,共創輝煌

在Scalmalloy CX的開發歷程中,APWORKS與卡爾斯魯厄理工學院(KIT)的緊密合作發揮了至關重要的作用。KIT在低溫條件下對Scalmalloy CX進行的嚴格測試與驗證,為其實際套用奠定了基礎 。這種產學研合作模式,充分展示了跨學科合作在推動材料科學進步中的巨大潛力。

Scalmalloy CX與金屬3D打印技術的完美融合,為其套用開辟了無限可能。3D打印技術賦予了Scalmalloy CX更寬泛的設計自由度,使工程師能夠創造出傳統制造方法難以實作的復雜幾何形狀部件。 結合拓撲最佳化與仿生設計等先進手段 ,Scalmalloy CX的潛力被進一步挖掘,實作了部件在減輕重量的同時增強功能與耐用性的雙重目標。

END

根據3D打印技術參考的市場觀察,當前高效能3D打印鋁合金已經誕生出眾多變體。例如中強鋁、高強鋁、超高強鋁、耐溫鋁、高導熱鋁、可陽極氧化鋁等,這些不同種類的材料變體能夠滿足多種多樣的套用場景。

然而,APWORKS公司無疑再一次開辟了極低溫環境的新套用場景。 Scalmalloy CX的推出為多個行業帶來了新的套用可能,其獨特效能更預示著在太空探索、醫療技術及儲能等眾多領域的廣泛套用前景。

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