进军严苛工业场景，Gränges开发铝硅钪与铝镁钪3D打印材料

瑞典制造商Gränges旗下的先进铝合金部门Gränges Powder Metallurgy（GPM）正在与金属部件专家Pint以及法国研究机构IRT M2P合作，

开发两种用于激光粉末床熔融（LPBF）3D打印的铝钪合金。

这两种材料针对不同的工业需求进行开发。

第一种Al-Si-Sc面向需要高温性能和尺寸精度的应用。

第二种Al-Mg-Sc则专为在100°C至250°C的氢气环境中运行的部件而设计。

两个开发项目目前均处于材料生产、工艺试验和认证活动的推进阶段。

据合作方表示，首批演示验证部件预计将于2027年问世。

面向高温应用的Al-Si-Sc合金将高硅含量与钪及其他合金元素相结合，

以满足需要热稳定性和尺寸精度的应用需求。

该开发基于GPM在生产过共晶铝硅合金方面的经验，同时借鉴了AluScal项目的研究成果。

AluScal是一个为期三年、于2025年结束的关于铝钪合金增材制造的研究项目。

合作方目前已推进至粉末生产和制造验证阶段。

IRT M2P正在进行雾化试验，以评估化学成分变化对材料的影响。

Pint正在开发LPBF工艺参数。

据合作方称，初步结果表明该合金可以在较宽的LPBF工艺窗口内进行加工。

一项全面的材料测试计划正在进行中，计划于2026年第四季度完成。

与潜在工业用户的讨论也已启动。

GPM及其合作伙伴报告称，国防和汽车领域相关方对此表现出浓厚兴趣。

尤其是对需要在高温下保持尺寸精度和稳定性的轻量化部件。

第二个开发项目聚焦于Al-Mg-Sc，这是一种铝镁钪合金，

瞄准在100°C至250°C温度下暴露于氢气的应用场景。

抗疲劳性是这种材料的核心要求，反映了在这些环境中运行的部件的需求。

在完成合金化学成分开发后，合作方已开始专利布局。

中试规模的生产已成功完成，同时计划进行更多的雾化试验，以评估进一步成分调整的影响。

LPBF打印试验预计将于2026年第四季度开始。

材料表征和认证活动预计将于2027年第一季度完成。

来自能源领域的一家未具名工业合作伙伴正在为测试计划提供支持。

据开发者称，这一参与旨在使材料开发与未来氢相关应用的需求保持一致。

两个项目都在迈向工业验证。

这两种合金均处于开发阶段，其中Al-Si-Sc正在进行材料测试，Al-Mg-Sc正在为认证前的打印试验做准备。

这些项目也延续了GPM与Scandium Canada于2025年签署的谅解备忘录。

钪添加到铝合金中的研究已进行了数十年，

不过合作方指出，地缘政治供应问题一直是限制其更广泛采用的历史性因素。

他们指出，加拿大新兴的钪资源可能成为支持未来材料供应的有利因素。

随着测试持续到2026年直至2027年初，

合作方预计将于2027年生产出首批演示验证部件，瞄准未来在交通运输、能源和先进工程领域的应用。

近期金属增材制造研究凸显了建立可靠工艺条件和材料性能所面临的挑战。

2025年，橡树岭国家实验室测试了DuAlumin-3D，这是一种面向高温汽车应用的铝合金，包括其在LPBF过程中的抗开裂性能。

此外，2026年一项涉及桑迪亚国家实验室的研究展示了电子束粉末床熔融过程中材料吸收率的变化。

对于GPM及其合作伙伴而言，围绕可加工性和材料性能的类似问题仍是开发的核心。

虽然Al-Si-Sc已展现出良好的LPBF可加工性，但仍需进一步测试以确定其在预期工作条件下的性能。

Al-Mg-Sc则仍需进行打印试验，并为其目标氢应用完成认证。