Scalmalloy il Materiale di stampa 3D in metallo

Materiale di stampa 3D in metallo Scalmalloy Potrebbe essere il materiale aeronautico del futuro

L’aviazione è una delle molte industrie in tutto il mondo che sta aumentando la sua adozione della stampa 3D , che può essere utilizzata per creare componenti leggeri e parti complesse  che sono necessarie per un aeroplano. La tecnologia rende queste parti con caratteristiche ripetibili e costantemente di alta qualità e può anche ridurre la quantità di tempo, denaro e materiali necessari per produrle, rendendo più efficiente la catena di approvvigionamento generale.

Parlando di questi materiali, spesso sentiamo parlare di componenti realizzati con materiali termoplastici forti e metalli , come il titanio . Ma c’è un altro metallo là fuori – una lega di alluminio leggera, resistente alla corrosione quasi forte come il titanio – che potrebbe essere l’eroe di cui tutti abbiamo bisogno per il futuro degli aerei. Mi riferisco ovviamente a Scalmalloy , una lega di alluminio-magnesio-scandio sviluppata e brevettata specificamente per la stampa 3D in metallo di APWorks .

Scalmalloy  è un materiale altamente duttile che funziona su tutte le stampanti 3D a letto SLM esistenti. Con una microstruttura stabile a temperature fino a 250 ° C, è altamente saldabile e può essere facilmente lavorato per l’impiego in settori come l’aviazione e l’ industria automobilistica . Inoltre, il materiale è stato sviluppato appositamente per utilizzare il più basso rapporto “buy-to-fly” rispetto alle parti progettate e prodotte con metodi convenzionali.

Recentemente, un gruppo collaborativo di ricercatori dell’Università di Nanchino di Aeronautica e Astronautica (NUAA) e dell’Istituto Fraunhofer per la tecnologia laser (ILT) ha pubblicato un documento su un’altra lega di alluminio rinforzata da scandio, intitolata “Fusione laser selettiva di elementi di terre rare Sc modificati lega di alluminio: termodinamica del comportamento di precipitazione e sua influenza sulle proprietà meccaniche “, nella rivista Additive Manufacturing .

L’abstract recita: “L’interesse per le leghe a base di alluminio a fusione laser selettiva (SLM) per applicazioni leggere, in particolare la lega Al-Mg modificata Sc elemento terre rare, è in aumento. In questo lavoro, la lega Al-Mg-Sc-Zr ad alte prestazioni è stata fabbricata con successo da SLM. L’identificazione di fase, il comportamento di densificazione, la distribuzione dei precipitati e le proprietà meccaniche delle parti così fabbricate in una vasta gamma di parametri di lavorazione sono stati accuratamente caratterizzati. Nel frattempo, l’evoluzione del comportamento delle nanoprecipitazioni sotto varie velocità di scansione viene rivelata e l’analisi TEM dei precipitati mostra che una piccola quantità di nanoprecipitati sferici Al 3(Sc, Zr) sono stati incorporati nella parte inferiore del pool fuso utilizzando una bassa velocità di scansione. Mentre nessun precipitato è stato trovato nella matrice utilizzando una velocità di scansione relativamente elevata a causa degli effetti combinati della variazione del vettore di convezione Marangoni, la durata di vita ultracorta del liquido e la velocità di raffreddamento rapida. Maggiore durezza e ridotto indice di usura di 94 HV 0,2  e 1,74 × 10 -4  mm 3 N -1  m -1 sono stati ottenuti conseguentemente rispettivamente come è stata applicata una velocità di scansione molto più bassa. Una relazione tra i parametri di lavorazione, la tensione superficiale, il flusso di convezione, la distribuzione delle precipitazioni e le proprietà meccaniche risultanti è stata ben stabilita, dimostrando che le alte prestazioni della lega Al-Mg-Sc-Zr lavorata SLM potevano essere adattate da controllare la distribuzione dei nanoprecipitati. ”
Divisione aeromobile Scalmalloy stampata in 3D
I ricercatori hanno fabbricato la lega AI-Mg modificata da Sc e Zr utilizzando la stampa 3D SLM e sono quindi stati in grado di fornire chiarimenti sulle relazioni tra flusso di convezione, distribuzione di precipitati, proprietà meccaniche e velocità di scansione. SEM e TEM caratterizzano i vari comportamenti di precipitazione tra diverse velocità di scansione e una velocità di scansione relativamente bassa ha contribuito a valutare e spiegare quanto significativamente la durezza del materiale fosse migliorata.

Autori del giornale sono  Han  Zhang,  Dongdong  Gu,  Jiankai  Yang e  Donghua  Dai di NUAA e Tong Zhao, Chen Hong, Andres Gasser e  Reinhart  Poprawe di Fraunhofer ILT.

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