导读:奥地利TU Graz的3D打印技术突破,使得制造小型电子元件的永磁体变得更加容易。TU Graz团队与维也纳大学,弗里德里希-亚历山大大学埃尔兰根-纽伦堡分校(FAU)和Joanneum Research合作,已经成功地使用基于激光的3D打印工艺制造了超级磁体——永磁体。
永磁体存在于许多电气产品中,从电动机和传感器到风力涡轮机和磁性开关系统。尽管它们无处不在,但是它们的制造方式仍然是一种挑战。永磁体通常使用烧结或注射成型来生产,这在尺寸和几何形状方面有了限制。随着电子器件的日益小型化,需要一种方法来生产具有更复杂几何形状和更小尺寸的超级磁体。因此,3D打印为超级磁体的生产提供了新途径。
总部位于奥地利的研究小组最近报告说,它已经使用磁粉材料和基于激光的增材制造工艺成功地3D打印了超级磁体结构。整个过程已经精炼到了这样的程度,即印刷磁铁显示出具有可控微观结构的高相对密度。
正如格拉茨大学材料科学研究所的研究人员Siegfried Arneitz和Mateusz Skalon所说:“这两种功能的结合可以有效地利用材料,因为这意味着我们可以根据应用精确地调整磁性能。 ”
最初,研究人员将精力集中在3D打印钕(NdFeB)上,钕是一种稀土金属,可用于许多强永磁体,例如计算机,智能手机等。现在,团队成员Arneitz(位于TU Graz的博士研究生)正在探索3D打印其他类型的磁体(如铁和钴磁体(Fe-Co))的可能性。顺带一提,这些磁铁可能会替代钕铁硼(NdFeB)在生态上更具替代性,钕铁硼是一种稀土金属,需要大量资源并且难以回收。
研究人员还指出,就性能而言,稀土金属往往会在高温下失去其磁性,而Fe-Co合金则可将其磁性保持至400摄氏度。“理论计算表明,这些材料的磁性能可以提高两倍或三倍,” Arneitz补充说,“鉴于3D打印所提供的形状灵活性,我们相信我们可以接近这一目标。我们将与其他多家研究所合作,继续就该主题开展工作,以便为不需要钕磁铁的领域开发替代性磁性材料。”