Scalmalloy:Das neueste Hochleistungsmaterial für den 3D-Metalldruck

Die additive Fertigung ermutigt Forscher, neue und innovative Materialien zu entwickeln. Diese neuen Materialien bieten spannende neue Möglichkeiten, Produkte mit Eigenschaften herzustellen, die sonst nicht kombiniert werden könnten. Ein großartiges Beispiel für eine aktuelle Entwicklung in der AM-Materialforschung ist Scalmalloy , eine hochfeste Metallpulverlegierung, die speziell für die Luft- und Raumfahrtindustrie entwickelt wurde. Aber was ist Scalmalloy und welche Vorteile bietet es Herstellern?

Scalmalloy:Ein einzigartiges Material für den Metall-3D-Druck

Scalmalloy ist eine Aluminium-Magnesium-Scandium-Pulverlegierung für den Metall-3D-Druck entwickelt, nämlich mit den Technologien Selective Laser Melting (SLM) oder Direct Metal Laser Sintering (DMLS), beides Pulverbett-Metall-3D-Druckverfahren.

Die Legierung wurde von der 2013 gegründeten deutschen Firma APWorks entwickelt 2016 mit seinem Light Rider, einem 3D-gedruckten Scalmalloy-Motorrad, das die Leichtbauanwendungen zeigt, die erreicht werden können, wenn additive Technologien mit fortschrittlichen Materialien und Werkzeugen wie Topologieoptimierung und generativem Design kombiniert werden.

Scalmalloy bietet Vorteile, die nur wenige metallische AM-Werkstoffe aufweisen können. Seine Materialeigenschaften vereinen die Leichtigkeit von Aluminium (AlSi10Mg) mit nahezu gleicher spezifischer Festigkeit und Duktilität von Titan (Ti6Al4V). Im Vergleich zu anderen Aluminiumlegierungen für AM bietet Scalmalloy eine einzigartige Korrosionsbeständigkeit und eine hochstabile Mikrostruktur bei erhöhter Temperatur, wodurch es für eine Reihe von Hochleistungsanwendungen gut geeignet ist.

Laut APWorks kann die Leistung von 3D-gedruckten Scalmalloy-Teilen mit der von Aluminiumprodukten konkurrieren, die mit herkömmlichen Verfahren hergestellt wurden.

Was macht Scalmalloy zu einem perfekten Kandidaten für die Luft- und Raumfahrt?

Die Luft- und Raumfahrtindustrie ist seit langem ein Pionier der 3D-Drucktechnologie und -materialien. Es ist daher keine Überraschung, dass APWorks sein Scalmalloy-Material mit Blick auf die Luft- und Raumfahrtindustrie entwickelt hat.

Ein typisches Beispiel:Scalmalloy bietet das niedrigste Buy-to-Fly-Verhältnis, ein besonderer Segen für die Luft- und Raumfahrtindustrie. In der Luftfahrt ist das Buy-to-Fly-Verhältnis bezieht sich auf das Verhältnis zwischen dem für ein Teil verwendeten Rohmaterial und dem Gewicht des Teils selbst. Je kleiner dieses Verhältnis ist, desto weniger Material wird verschwendet, was zu einer besseren Materialeffizienz führt.

Das Material hat auch ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht . Für die Luft- und Raumfahrtindustrie bedeutet dies, dass Scalmalloy ideal für den Einsatz mit Tools zur Topologieoptimierung geeignet ist. Die Topologieoptimierung hilft bei der Herstellung leichter Teile, indem die Geometrie und Materialverteilung des Teils optimiert wird, ohne die Festigkeit des Teils zu beeinträchtigen. Generell verbrauchen Flugzeuge, die mit leichteren Teilen ausgestattet sind, weniger Treibstoff – deshalb streben Flugzeughersteller verstärkt nach Gewichtsreduzierung. Scalmalloy erfüllt sicherlich dieses Schlüsselkriterium.

Anwendungen für andere Branchen

Nicht nur in der Luft- und Raumfahrtindustrie kann Scalmalloy technologische und wirtschaftliche Vorteile bringen – Branchen wie die Automobilindustrie und Anwendungen wie die Robotik sind nur einige Beispiele für die hervorragenden Anwendungsfälle von Scalmalloy.

Der Prototyp der Frontend-Struktur für den Volkswagen Caddy demonstriert erfolgreich die Möglichkeiten des Werkstoffs für die Automobilindustrie. Das Gemeinschaftsprojekt 3i-PRINT von Altair, APWORKS, csi entwicklungstechnik, EOS GmbH, GERG und Heraeus hatte zum Ziel, eine funktionsintegrierte, leichte Tragstruktur zu schaffen, die verschiedene Elemente zum Wärmemanagement beinhaltet. Die Kombination aus generativem Design, additiver Fertigung und Scalmalloyl brachte die Modifikation des Frontend-Moduls auf ein Niveau, das mit herkömmlichen Fertigungsmethoden nicht erreicht werden konnte.

Sehen Sie sich das 3i-PRINT-Projekt in Aktion an:

Fortschritt beim 3D-Metalldruck

Wir haben in den letzten Jahren den rasanten Anstieg des Metall-3D-Drucks erlebt, bei dem Metall-AM-Systeme immer schneller und zuverlässiger wurden. Es ist jedoch auch fair zu sagen, dass die Fähigkeit des Metall-3D-Drucks, wichtige Fertigungsherausforderungen zu lösen und Werte zu schaffen, auch stark von der Vielfalt der verfügbaren Materialien bestimmt wird. Mit der Entwicklung neuer, verbesserter Materialien für den Metall-3D-Druck kann sich die Wirtschaftlichkeit und Effizienz der Technologie für industrielle Anwendungen nur weiter verbessern.

Besuchen Sie APWorks für weitere Informationen:http://www.apworks.de/