في سبتمبر 2024، لاحظت شركة Oriental Scandium أن APWORKS، وهي شركة تابعة لمجموعة Airbus، قامت بتطوير أحدث سبائك الألومنيوم والمغنيسيوم والسكانديوم (AlMgSc)، وهي "أحدث عضو" في سلسلة Scalmalloy. تم تصميم المادة الأصلية Scalmalloy RP للنماذج الأولية والتصنيع السريع ويمكن معالجتها باستخدام عملية "تصنيع الطبقة الإضافية (ALM)". تبلغ القوة العالية التي أظهرها Scalmalloy RP في الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد ضعف قوة مساحيق الألومنيوم التقليدية، والتي تستخدم عادةً في عمليات الصهر بالليزر الانتقائية (SLM).
يمكن القول أن عائلة سبائك Scalmalloy كانت دائمًا أساس حلول المواد المخصصة التي تقدمها APWORKS والتي تتمتع بمقاومة ممتازة للتعب ومتانة. لقد وضع نجاح Scalmalloy RP في مجموعة متنوعة من المجالات مثل الطيران والسيارات والروبوتات أساسًا متينًا لتطوير Scalmalloy CX. تم تصميم Scalmalloy CX ليرث مزايا أسلافه ويحسن الأداء الضعيف للمواد في البيئات المبردة.
ميزات ومزايا Scalmalloy CX
تم تصميم Scalmalloy CX للحفاظ على صلابة وليونة ممتازة للكسر عند درجات حرارة منخفضة تصل إلى 22K (-251 درجة)، وهو مناسب جدًا للتطبيقات المبردة ذات المتطلبات الصارمة فيما يتعلق بالوزن والأداء. الميزة الرئيسية للمادة هي قدرتها على تحمل الضغوط الشديدة دون المساس بسلامتها الهيكلية حتى في الظروف شديدة البرودة، وهو أمر بالغ الأهمية لتطبيقات مثل تخزين الهيدروجين السائل وضخه، حيث يمكن أن يكون لأي فشل في المواد عواقب وخيمة.
يحافظ Scalmalloy CX على ليونة جيدة في درجات الحرارة المنخفضة، مما يعني أنه يمكنه تحمل الضغوط الديناميكية، وهو أمر مهم بشكل خاص لأنظمة دفع الهيدروجين لأن هذه الأنظمة تتعرض لأحمال حرارية وميكانيكية شديدة. وفي الوقت نفسه، يرث Scalmalloy CX خصائص الكثافة المنخفضة لـ Scalmalloy RP، والتي تعد ميزة كبيرة لتطبيقات الفضاء الجوي. بالمقارنة مع الفولاذ المقاوم للصدأ التقليدي، فإن خصائص هذه المادة خفيفة الوزن تجعلها خيارًا مثاليًا لتطبيقات الطيران، وكل جرام يتم تقليله في الوزن يمكن أن يحسن الأداء بشكل كبير.
التأثير على دفع الهيدروجين
ويُنظر إلى تكنولوجيا الدفع بالهيدروجين على أنها الاتجاه المستقبلي لصناعة الطيران، حيث توفر بديلاً أنظف وأكثر كفاءة للوقود الأحفوري التقليدي. ومع ذلك، فإن نجاح أنظمة الدفع الهيدروجينية يعتمد إلى حد كبير على أداء المواد المستخدمة. إن خصائص الكثافة المنخفضة والقوة العالية لـ Scalmalloy CX تجعله خيارًا مثاليًا لمكونات نظام الدفع الهيدروجيني. يمكن أن يؤدي استبدال مكونات الفولاذ المقاوم للصدأ الأثقل إلى تقليل الوزن الإجمالي للنظام بشكل كبير، وبالتالي تحسين الكفاءة والمدى. وخاصة في مجال استخدام خزانات ومضخات الهيدروجين السائل، يتمتع Scalmalloy CX بمزايا واضحة مقارنة بالمواد التقليدية مثل الفولاذ المقاوم للصدأ. يمكن أن يوفر Scalmalloy CX نفس الموثوقية بوزن منخفض جدًا، وهو مناسب جدًا لمثل هذه التطبيقات.
التعاون مع معهد كارلسروه للتكنولوجيا
أثناء تطوير Scalmalloy CX، عملت APWORKS بشكل وثيق مع معهد كارلسروه للتكنولوجيا (KIT) للتحقق من صحة أداء المادة في ظل الظروف المبردة. كانت مساهمة KIT حاسمة في ضمان تلبية Scalmalloy CX للمعايير الصارمة لتطبيقات العالم الحقيقي. قدمت نتائج البحث والاختبار التي أجرتها KIT في المؤتمر الدولي للهندسة المبردة (ICEC) والمؤتمر الدولي للمواد المبردة (ICMC) إرشادات قيمة لتطوير المادة. يسلط هذا التعاون الضوء على أهمية التعاون بين الصناعة والجامعات والبحث في تطوير علوم المواد. ومن خلال خبرة APWORKS وKIT، تم اختبار Scalmalloy CX على نطاق واسع للتأكد من ملاءمته للتطبيقات المهمة.
توافق Scalmalloy CX مع تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد
من المزايا المهمة لـ Scalmalloy CX توافقه العالي مع تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد. تتيح تقنيات الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد أشكالًا هندسية معقدة يصعب تحقيقها باستخدام طرق التصنيع التقليدية. ومن خلال الجمع بين خصائص مادة Scalmalloy CX وتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، يمكن للمهندسين إنشاء أجزاء أخف وأقوى وأكثر مرونة، وهو أمر مهم بشكل خاص لصناعة الطيران، التي تسعى إلى الأداء الفائق.
التطبيقات المستقبلية
يوفر إصدار Scalmalloy CX إمكانيات جديدة للعديد من الصناعات. تتركز سيناريوهات التطبيق الرئيسية للمادة في التطبيقات المبردة في مجال الفضاء الجوي. وفي الوقت نفسه، فإن الخصائص الفريدة للمادة تجعل لها أيضًا آفاق تطبيق واسعة في مجالات مثل استكشاف الفضاء والتكنولوجيا الطبية وتخزين الطاقة. مع استمرار جميع مناحي الحياة في السعي وراء حلول خفيفة الوزن وفعالة ومستدامة، ستصبح مواد مثل Scalmalloy CX القوة الدافعة الأساسية للابتكار، وتساعد على تطوير تقنيات الطاقة النظيفة بشكل أكبر، وتقليل تأثير الصناعات مثل النقل على البيئة.
Hunan Oriental Scandium هي شركة تابعة لمجموعة LB Group، تركز على استخراج وترويج وتطبيق السكانديوم، وتعمل بنشاط على تطوير ألومنيوم الطباعة ثلاثية الأبعاد المحتوي على سكانديوم مع المستخدمين في الداخل والخارج لتعزيز التطوير عالي الجودة لصناعة الطيران والسيارات والصناعة الوطنية. الصناعة الدفاعية والعسكرية وغيرها من الصناعات ذات التقنية العالية.
