Metal Eklemeli İmalat (3D Yazıcı) dünyasında yıllardır çözülemeyen bir ikilem vardı: Alüminyumun hafifliğini istiyorduk ama yüksek mukavemetli serileri (7000 serisi gibi) basamıyorduk çünkü çatlıyorlardı. Basabildiğimiz seriler (AlSi10Mg) ise yeterince güçlü değildi.
İşte bu boşluğu, havacılık devlerinin laboratuvarlarında geliştirilen devrim niteliğinde bir malzeme doldurdu: Skandiyum Katkılı Alüminyum (Scalmalloy®). Titanyumun dayanıklılığına kafa tutan ama ondan %40 daha hafif olan bu süper alaşım, metal 3D baskının kurallarını yeniden yazıyor.
Scalmalloy, Alüminyum (Al), Magnezyum (Mg) ve Skandiyum (Sc) elementlerinin özel bir kombinasyonudur. Airbus (APWorks) tarafından eklemeli imalat için özel olarak geliştirilen dünyadaki ilk ve tek alüminyum alaşımıdır.
Onu diğerlerinden ayıran sihirli bileşen Skandiyum elementidir. Nadir bulunan bu element, alaşım içinde çok güçlü çökeltiler ($Al_3Sc$) oluşturarak malzemenin mikroyapısını tamamen değiştirir.
Standart AlSi10Mg alüminyum tozu ile basılan bir parça yaklaşık 250-300 MPa çekme dayanımına sahiptir. Scalmalloy ile basılan parçalar ise 520 MPa ve üzerine çıkabilir. Bu değer, neredeyse Titanyum (Ti64) alaşımlarına yaklaşırken, ağırlık olarak alüminyumun hafifliğini korur.
Yüksek mukavemetli geleneksel alüminyumlar (7075 gibi), lazerle eritilip hızlı soğutulduğunda "sıcak çatlama" (hot cracking) yapar. Skandiyum, soğuma sırasında tane yapısını incelterek (grain refinement) bu çatlamaları engeller. Bu sayede, 3D yazıcıda hatasız ve yoğun parçalar üretilebilir.
Sadece sert değil, aynı zamanda esnektir (sünek). %13'e varan uzama değeri ile dinamik yükler altında kırılmadan esneyebilir. Ayrıca magnezyum içeriği sayesinde korozyona karşı mükemmel direnç gösterir.
Skandiyum pahalı bir elementtir, bu nedenle Scalmalloy tozu standart alüminyumdan daha maliyetlidir. Ancak sağladığı performans artışı şu sektörlerde onu "tek seçenek" yapar:
Havacılık ve Uzay: Roket gövdeleri, uydu braketleri ve hidrolik manifoldlar. Ağırlıktan tasarruf edilen her gram, binlerce dolarlık yakıt tasarrufu demektir.
Motorsporları (F1): Yarış araçlarında şasi parçaları ve ısı değiştiriciler.
Robotik: Hızlı hareket etmesi gereken hafif robot kolları.
Müşterileriniz için doğru yönlendirme şudur:
Eğer parça sadece prototipse veya düşük yük taşıyacaksa -> AlSi10Mg (Ekonomik).
Eğer parça uçacaksa, yarışacaksa veya yük altında çalışacaksa -> Scalmalloy (Performans).
Skandiyum katkılı alüminyum alaşımları, metal 3D baskıyı "prototip üretimi" seviyesinden "yüksek performanslı seri üretim" seviyesine taşıyan en önemli materyaldir. Hafiflik ve dayanıklılığın aynı anda istendiği her projede, Scalmalloy mühendislerin gizli silahıdır.
