Em setembro de 2024, a Oriental Scandium notou que a APWORKS, uma subsidiária do Grupo Airbus, desenvolveu a mais recente liga de alumínio-magnésio-escândio (AlMgSc), que é o "membro mais novo" da série Scalmalloy. O material original Scalmalloy RP foi projetado para prototipagem e fabricação rápidas e pode ser processado usando o processo "Additive Layer Manufacturing (ALM)". A alta resistência exibida pelo Scalmalloy RP em peças impressas em 3D é quase o dobro da dos pós de alumínio tradicionais, que são normalmente usados em processos seletivos de fusão a laser (SLM).
Pode-se dizer que a família de ligas Scalmalloy sempre foi a base das soluções de materiais customizados da APWORKS com excelente resistência à fadiga e tenacidade. O sucesso do Scalmalloy RP em diversos campos, como aeroespacial, automotivo e robótica, estabeleceu uma base sólida para o desenvolvimento do Scalmalloy CX. Scalmalloy CX foi projetado para herdar as vantagens de seus antecessores e melhorar o baixo desempenho dos materiais em ambientes criogênicos.
Recursos e vantagens do Scalmalloy CX
Scalmalloy CX foi projetado para manter excelente resistência à fratura e ductilidade em temperaturas tão baixas quanto 22K (-251 graus), o que é muito adequado para aplicações criogênicas com requisitos rigorosos de peso e desempenho. Uma característica importante do material é que ele pode suportar tensões extremas sem comprometer sua integridade estrutural, mesmo em condições criogênicas extremas, o que é crucial para aplicações como armazenamento e bombeamento de hidrogênio líquido, onde qualquer falha do material pode ter consequências graves.
O Scalmalloy CX mantém uma boa ductilidade a baixas temperaturas, o que significa que pode suportar tensões dinâmicas, o que é particularmente importante para sistemas de propulsão a hidrogénio porque estes sistemas sofrem cargas térmicas e mecânicas severas. Ao mesmo tempo, o Scalmalloy CX herda as características de baixa densidade do Scalmalloy RP, o que é uma enorme vantagem para aplicações aeroespaciais. Comparado com o aço inoxidável tradicional, as características leves deste material tornam-no uma escolha ideal para aplicações aeroespaciais, e cada grama de redução de peso pode melhorar significativamente o desempenho.
Impacto na propulsão de hidrogênio
A tecnologia de propulsão a hidrogénio é vista como a direção futura da indústria aeroespacial, proporcionando uma alternativa mais limpa e eficiente aos combustíveis fósseis tradicionais. No entanto, o sucesso dos sistemas de propulsão a hidrogénio depende em grande parte do desempenho dos materiais utilizados. As características de baixa densidade e alta resistência do Scalmalloy CX o tornam a escolha ideal para componentes de sistemas de propulsão a hidrogênio. A substituição de componentes mais pesados de aço inoxidável pode reduzir bastante o peso geral do sistema, melhorando assim a eficiência e o alcance. Especialmente na aplicação de tanques e bombas de hidrogênio líquido, Scalmalloy CX tem vantagens óbvias sobre materiais tradicionais como o aço inoxidável. Scalmalloy CX pode fornecer a mesma confiabilidade com um peso muito baixo, o que é muito adequado para tais aplicações.
Colaboração com Instituto de Tecnologia de Karlsruhe
Durante o desenvolvimento do Scalmalloy CX, a APWORKS trabalhou em estreita colaboração com o Instituto de Tecnologia de Karlsruhe (KIT) para validar o desempenho do material em condições criogênicas. A contribuição do KIT foi fundamental para garantir que o Scalmalloy CX atendesse aos rigorosos padrões para aplicações do mundo real. Os resultados de pesquisas e testes do KIT apresentados na Conferência Internacional de Engenharia Criogênica (ICEC) e na Conferência Internacional de Materiais Criogênicos (ICMC) forneceram orientações valiosas para o desenvolvimento do material. Esta colaboração destaca a importância da colaboração indústria-universidade-pesquisa no desenvolvimento da ciência dos materiais. Através da experiência da APWORKS e do KIT, o Scalmalloy CX foi extensivamente testado para confirmar a sua adequação para aplicações críticas.
Compatibilidade do Scalmalloy CX com tecnologias de impressão 3D
Uma vantagem importante do Scalmalloy CX é a sua alta compatibilidade com tecnologias de impressão 3D. As tecnologias de impressão 3D de metal permitem geometrias complexas que são difíceis de alcançar com métodos de fabricação tradicionais. Combinando as propriedades do material Scalmalloy CX com a tecnologia de impressão 3D, os engenheiros podem criar peças mais leves, mais fortes e mais resilientes, o que é particularmente importante para a indústria aeroespacial, que busca desempenho extremo.
Aplicações futuras
O lançamento do Scalmalloy CX traz novas possibilidades para vários setores. Os principais cenários de aplicação do material estão concentrados em aplicações criogênicas na área aeroespacial. Ao mesmo tempo, as propriedades únicas do material fazem com que ele também tenha amplas perspectivas de aplicação em áreas como exploração espacial, tecnologia médica e armazenamento de energia. À medida que todas as esferas da vida continuam a procurar soluções leves, eficientes e sustentáveis, materiais como o Scalmalloy CX tornar-se-ão a principal força motriz da inovação, ajudarão a desenvolver ainda mais tecnologias de energia limpa e reduzirão o impacto de indústrias como a dos transportes no ambiente.
Hunan Oriental Scandium é uma subsidiária holding do Grupo LB, com foco na extração, promoção e aplicação de escândio, e desenvolvendo ativamente alumínio para impressão 3D contendo escândio com usuários no país e no exterior para promover o desenvolvimento de alta qualidade da indústria aeroespacial, automobilística, nacional indústria de defesa e militar e outras indústrias de alta tecnologia.
