בספטמבר 2024, אוריינטל סקנדיום הבחינה ש-APWORKS, חברה בת של איירבוס גרופ, פיתחה את סגסוגת האלומיניום-מגנזיום-סקנדיום (AlMgSc) העדכנית ביותר, שהיא "החבר החדש ביותר" בסדרת סקאלמאלוי. החומר המקורי Scalmalloy RP מיועד ליצירת אב טיפוס מהיר וייצור וניתן לעיבוד באמצעות תהליך "ייצור שכבות תוסף (ALM)". החוזק הגבוה שמציג Scalmalloy RP בחלקים מודפסים בתלת מימד הוא כמעט פי שניים מזה של אבקות אלומיניום מסורתיות, המשמשות בדרך כלל בתהליכי המסת לייזר סלקטיבית (SLM).
ניתן לומר שמשפחת סגסוגת Scalmalloy תמיד הייתה הבסיס לפתרונות החומרים המותאמים אישית של APWORKS עם עמידות מעולה בפני עייפות וקשיחות. ההצלחה של Scalmalloy RP במגוון תחומים כמו תעופה וחלל, רכב ורובוטיקה הניחה בסיס איתן לפיתוח Scalmalloy CX. Scalmalloy CX נועד לרשת את היתרונות של קודמיו ולשפר את הביצועים הגרועים של חומרים בסביבות קריוגניות.
תכונות ויתרונות של Scalmalloy CX
Scalmalloy CX תוכנן לשמור על קשיחות שבר וגמישות מצוינים בטמפרטורות נמוכות כמו 22K (-251 מעלות), המתאים מאוד ליישומים קריוגניים עם דרישות קפדניות על משקל וביצועים. תכונה עיקרית של החומר היא שהוא יכול לעמוד בלחצים קיצוניים מבלי לפגוע בשלמותו המבנית אפילו בתנאים קריוגניים קיצוניים, אשר חיוניים ליישומים כגון אחסון מימן נוזלי ושאיבתם, שבהם לכל כשל בחומר עלולות להיות השלכות חמורות.
Scalmalloy CX שומר על משיכות טובה בטמפרטורות נמוכות, מה שאומר שהוא יכול לעמוד בלחצים דינמיים, מה שחשוב במיוחד עבור מערכות הנעת מימן מכיוון שמערכות אלו חוות עומסים תרמיים ומכניים קשים. במקביל, Scalmalloy CX יורש את מאפייני הצפיפות הנמוכה של Scalmalloy RP, המהווה יתרון עצום ליישומי תעופה וחלל. בהשוואה לנירוסטה מסורתית, המאפיינים הקלים של החומר הזה הופכים אותו לבחירה אידיאלית עבור יישומי תעופה וחלל, וכל גרם של הפחתת משקל יכול לשפר משמעותית את הביצועים.
השפעה על הנעת מימן
טכנולוגיית הנעת מימן נתפסת ככיוון העתידי של תעשיית התעופה והחלל, המספקת אלטרנטיבה נקייה ויעילה יותר לדלקים מאובנים מסורתיים. עם זאת, הצלחתן של מערכות הנעה מימן תלויה במידה רבה בביצועי החומרים המשמשים. מאפייני הצפיפות הנמוכים והחוזק הגבוה של Scalmalloy CX הופכים אותו לבחירה אידיאלית עבור רכיבי מערכת הנעת מימן. החלפת רכיבי נירוסטה כבדים יותר בו יכולה להפחית מאוד את המשקל הכולל של המערכת, ובכך לשפר את היעילות והטווח. במיוחד ביישום של מיכלים ומשאבות מימן נוזלי, ל-Scalmalloy CX יש יתרונות ברורים על פני חומרים מסורתיים כמו נירוסטה. Scalmalloy CX יכול לספק את אותה אמינות במשקל נמוך מאוד, שמתאים מאוד ליישומים כאלה.
שיתוף פעולה עם המכון הטכנולוגי של קרלסרוהה
במהלך הפיתוח של Scalmalloy CX, APWORKS עבדה בשיתוף פעולה הדוק עם המכון הטכנולוגי של Karlsruhe (KIT) כדי לאמת את ביצועי החומר בתנאים קריוגניים. התרומה של KIT הייתה קריטית בהבטחה ש-Scalmalloy CX יעמוד בסטנדרטים המחמירים ליישומים בעולם האמיתי. תוצאות המחקר והבדיקות של KIT שהוצגו בכנס הבינלאומי להנדסה קריוגנית (ICEC) ובוועידת החומרים הקריוגניים הבינלאומיים (ICMC) סיפקו הדרכה חשובה לפיתוח החומר. שיתוף פעולה זה מדגיש את החשיבות של שיתוף פעולה תעשייה-אוניברסיטה-מחקר בפיתוח מדעי החומרים. באמצעות המומחיות של APWORKS ו-KIT, Scalmalloy CX נבדק בהרחבה כדי לאשר את התאמתו ליישומים קריטיים.
תאימות של Scalmalloy CX עם טכנולוגיות הדפסה תלת מימדיות
יתרון חשוב של Scalmalloy CX הוא התאימות הגבוהה שלו לטכנולוגיות הדפסה תלת מימדיות. טכנולוגיות הדפסת תלת מימד מתכת מאפשרות גיאומטריות מורכבות שקשה להשיגן בשיטות ייצור מסורתיות. שילוב תכונות החומר של Scalmalloy CX עם טכנולוגיית הדפסה תלת מימדית, מהנדסים יכולים ליצור חלקים קלים, חזקים וגמישים יותר, מה שחשוב במיוחד עבור תעשיית התעופה והחלל, השואפת לביצועים קיצוניים.
יישומים עתידיים
השחרור של Scalmalloy CX מביא אפשרויות חדשות לתעשיות מרובות. תרחישי היישום העיקריים של החומר מתרכזים ביישומים קריוגניים בתחום התעופה והחלל. יחד עם זאת, התכונות הייחודיות של החומר גורמות לו גם לאפשרויות יישום רחבות בתחומים כמו חקר חלל, טכנולוגיה רפואית ואגירת אנרגיה. ככל שכל תחומי החיים ממשיכים לחפש פתרונות קלים, יעילים וברי קיימא, חומרים כמו Scalmalloy CX יהפכו לכוח המניע המרכזי של חדשנות, יסייעו בהמשך פיתוח טכנולוגיות אנרגיה נקייה ויפחיתו את ההשפעה של תעשיות כמו תחבורה על הסביבה.
Hunan Oriental Scandium היא חברת בת מחזיקה של LB Group, המתמקדת בחילוץ, קידום ויישום של סקנדיום, ופיתוח פעיל של אלומיניום המכיל סקנדיום להדפסת תלת מימד עם משתמשים בבית ומחוצה לה כדי לקדם את הפיתוח האיכותי של תעופה וחלל, רכב, לאומי תעשייה ביטחונית וצבאית ותעשיות היי-טק אחרות.
