Metalowy materiał do drukowania 3D Scalmalloy może być materiałem lotniczym przyszłości

Mówiąc o tych materiałach, najczęściej słyszymy o komponentach wykonanych z silnych tworzyw termoplastycznych i metali, takich jak tytan. Ale jest tam jeszcze jeden metal - lekki, odporny na korozję stop aluminium, prawie tak mocny jak tytan - który może być bohaterem, którego wszyscy potrzebujemy do przyszłości samolotów. Mam na myśli oczywiście Scalmalloy, stop aluminium-magnezowo-skandowy opracowany i opatentowany specjalnie do metalowego drukowania 3D przez APWorks.

Scalmalloy to wysoce plastyczny materiał, który działa na wszystkich istniejących drukarkach 3D SLM z łóżkiem proszkowym. Dzięki stabilnej mikrostrukturze w temperaturze do 250ºC, jest wysoce spawalna i można ją łatwo obrabiać w takich branżach jak lotnictwo i motoryzacja. Dodatkowo materiał został opracowany specjalnie z myślą o stosowaniu najniższego stosunku kupowania w locie w porównaniu z częściami zaprojektowanymi i wyprodukowanymi przy użyciu konwencjonalnych metod.

Ostatnio grupa naukowców z Nanjing University of Aeronautics and Astronautics (NUAA) i Instytut Technologii Laserowej im. Fraunhofera (ILT) opublikowały dokument na temat innego stopu aluminium wzmocnionego skandem, zatytułowanego "Selektywne topienie laserowe pierwiastka ziem rzadkich Sc zmodyfikowany stop aluminium: Termodynamika opadów atmosferycznych i jego wpływ na właściwości mechaniczne" w czasopiśmie Additive Manufacturing.

W streszczeniu czytamy: "Wzrasta zainteresowanie stopami aluminiowymi do selektywnego topienia laserowego (SLM) do lekkich zastosowań, w szczególności stopu ziem rzadkich Sc modyfikowanego stopu Al-Mg. W tej pracy, wysokowydajny stop Al-Mg-Sc-Zr został pomyślnie wyprodukowany przez SLM. Szczegółowo scharakteryzowano identyfikację fazową, charakterystykę zagęszczania, rozkład osadu i właściwości mechaniczne części prefabrykowanych w szerokim zakresie parametrów procesu. Tymczasem ujawniono ewolucję nanoprecypitacji przy różnych prędkościach skanowania, a analiza osadów TEM pokazuje, że niewielka ilość sferycznych nanoprecypitatów Al3 (Sc, Zr) została osadzona na dnie stopionej puli przy niskiej prędkości skanowania. Podczas gdy nie znaleziono osadów w matrycy przy użyciu stosunkowo dużej prędkości skanowania ze względu na połączone efekty zmienności wektora konwekcyjnego Marangoni, ultrakrótkiego czasu życia cieczy i szybkiego tempa chłodzenia. Zwiększoną twardość i zmniejszoną szybkość zużycia 94 HV0,2 i 1,74 x 10-4 mm3N-1m-1 uzyskano odpowiednio w wyniku zastosowania znacznie niższej prędkości skanowania. ZAzależność między parametrami przetwarzania, napięciem powierzchniowym, przepływem konwekcyjnym, rozkładem strącania i wynikającymi z niego właściwościami mechanicznymi została dobrze ustalona, ​​co pokazuje, że wysoka wydajność stopu Al-Mg-Sc-Zr obrabianego SLM może być dostosowana poprzez kontrolowanie dystrybucja nanoprecypitatów. "

Naukowcy wyprodukowali stop AI-Mg modyfikowany Sc i Zr przy użyciu druku 3D SLM, a następnie byli w stanie wyjaśnić zależności między przepływem konwekcyjnym, rozkładem osadu, mechanicznym właściwości i szybkość skanowania. SEM i TEM charakteryzują różne zachowanie opadów pomiędzy różnymi prędkościami skanowania, a stosunkowo niska prędkość skanowania pomogła ocenić i wyjaśnić, jak znacznie poprawiła się twardość materiału