空中客车子公司APWORKS研发Scalmalloy CX新材料，实现低温应用新突破

2024年8月，南极熊获悉，空客集团子公司APWORKS开发了最新的铝镁钪(AlMgSc)合金，是Scalmalloy系列的“最新成员”。原始材料Scalmalloy RP专为快速成型和制造而设计，可采用“增材层制造(ALM)”工艺进行加工。Scalmalloy RP在3D打印部件中展现出的高强度几乎是传统铝粉的两倍，这些铝粉通常用于选择性激光熔化(SLM)过程。

可以说，Scalmalloy合金系列一直是APWORKS提供定制材料解决方案的基础，这些解决方案具有出色的疲劳耐受性和韧性。Scalmalloy RP在航空航天、汽车和机器人等多个领域的成功为Scalmalloy CX的研发打下了坚实的基础。Scalmalloy CX旨在继承前代产品的优点，并且特别针对低温环境下材料性能不佳的问题进行了改进。



Scalmalloy CX的特点与优势
Scalmalloy CX被设计成能够在低至22K(-251°C)的温度下保持出色的断裂韧性和延展性，非常适合那些对重量和性能都有严格要求的低温应用领域。材料的一大特点是即使在极端低温条件下也能承受极大的应力而不损害其结构完整性，这对于液态氢的存储和泵送等应用至关重要，因为任何材料的失效都可能导致严重的后果。

Scalmalloy CX在低温下依然保持着良好的延展性，这意味着它能够承受动态应力，这一点对于氢推进系统尤为重要，因为这些系统会经历剧烈的热和机械负荷。同时，Scalmalloy CX继承了Scalmalloy RP的低密度特性，这对航空航天应用来说是一个巨大的优势。与传统的不锈钢相比，这种材料的轻量化特性使得它成为航空航天应用中的理想选择，每减轻一克的重量都能显著提升性能。

对氢推进的影响
氢推进技术被视为航空航天业的未来方向，它为传统化石燃料提供了一种更清洁、更高效的替代方案。然而，氢推进系统的成功在很大程度上依赖于所用材料的性能。Scalmalloy CX的低密度和高强度特性使其成为氢推进系统部件的理想选择，使用它替换较重的不锈钢部件可以大大减轻系统的总重量，进而提高效率和航程。尤其是在液态氢储罐和泵的应用中，Scalmalloy CX相比于传统材料如不锈钢有着明显的优势。Scalmalloy CX能够以极低的重量提供同等的可靠性，非常适合这类应用。



与卡尔斯鲁厄理工学院的合作
在Scalmalloy CX的研发过程中，APWORKS与卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)进行了密切合作，以验证该材料在低温条件下的表现。KIT的贡献对于确保Scalmalloy CX能够满足实际应用的严格标准至关重要。KIT在国际低温工程会议(ICEC)和国际低温材料会议(ICMC)上发布的研究和测试结果为该材料的开发提供了宝贵的指导。这次合作强调了产学研合作在材料科学发展中的重要性。通过APWORKS和KIT的专业知识，Scalmalloy CX得以经过广泛的测试，以确认其适用于关键应用。

Scalmalloy CX与3D打印技术的兼容性
Scalmalloy CX的一个重要优势在于其与3D打印技术的高度兼容性。金属3D打印技术能够实现复杂的几何形状，这是传统制造方法难以达到的。结合Scalmalloy CX的材料特性和3D打印技术，工程师可以制造出更轻、更坚固、更具弹性的部件，这对于追求极致性能的航空航天业尤为重要。

未来的应用
Scalmalloy CX的发布为多个行业带来了新的可能性。材料的主要应用场景集中在航空航天领域的低温应用，同时材料独特的性能使其在太空探索、医疗技术和储能等领域同样具有广泛的应用前景。随着各行各业对轻量化、高效和可持续解决方案的不断追求，像Scalmalloy CX这样的材料将成为创新的核心驱动力，助力清洁能源技术的进一步发展，减少交通运输等行业对环境的影响。

关于APWORKS
APWORKS是一家专注于先进材料开发与增材制造技术的创新型企业。公司成立于2012年，总部位于德国慕尼黑，是空中客车集团的子公司。APWORKS专注于开发高性能材料和提供增材制造服务，旨在推动航空航天、汽车、医疗以及其他高科技产业的发展。