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俄羅斯科學(xué)家3D打印了微型永磁體

魔猴君  行業(yè)資訊   723天前

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烏拉爾聯(lián)邦大學(xué)和俄羅斯科學(xué)院烏拉爾分院的科學(xué)家們正在聯(lián)合開展一個(gè)項(xiàng)目,確定用稀土金屬的硬磁化合物3D打印永磁體的最佳條件。

這項(xiàng)技術(shù)使得小規(guī)模生產(chǎn)任何形狀的永磁體成為可能,還能創(chuàng)造復(fù)雜的永磁體,對(duì)磁力進(jìn)行配置。這樣的永磁體可以用于制造微型電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī),而微型電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)可以用于心臟起搏器等設(shè)備。此外,這項(xiàng)技術(shù)還能最大限度地減少生產(chǎn)浪費(fèi),還具有較短的生產(chǎn)周期。

永磁體可以在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)保持磁場(chǎng)源,被廣泛用于各種行業(yè)和設(shè)備,如現(xiàn)代電動(dòng)機(jī)、家用電器和計(jì)算機(jī)設(shè)備等多種電器的制造。傳統(tǒng)方法制造的永磁體很難做到微小體積,而且通常有兩個(gè)磁極,一個(gè)在北方,一個(gè)在南方。

從技術(shù)角度來(lái)講,制造復(fù)雜的小型永磁體并不是一件容易的事。而3D打印技術(shù),可以用來(lái)制造復(fù)雜形狀的永磁體。經(jīng)過(guò)多次的實(shí)驗(yàn),烏拉爾的科學(xué)家們已經(jīng)成功地確定了使用選擇性激光燒結(jié)和磁性粉末3D打印永磁體的最佳參數(shù)。

而且3D打印還能在生產(chǎn)階段改變磁體的內(nèi)部屬性。例如,改變化合物的化學(xué)成分、晶體的空間取向程度和結(jié)晶學(xué)紋理,以及影響矯頑力(抗退磁)。

“原來(lái)制造小型永磁體時(shí),一般會(huì)采用機(jī)加工的方式,銑削大塊的永磁體,大約會(huì)有一半的永磁體變成工業(yè)垃圾。而3D打印可以避免這種情況,并制造出復(fù)雜的永磁體,例如一個(gè)永磁體擁有5個(gè)南極、5個(gè)北極,這樣的配置對(duì)于心臟起搏器來(lái)說(shuō)是必要的。目前,心臟起搏器的電動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)子都是在顯微鏡下,使用獨(dú)立的永磁體組裝的?!毖芯繂T德米特里-涅茲納金(Dmitry Neznakhin)解釋說(shuō)。

目前他們已經(jīng)3D打印了只有1毫米厚的永磁體,其使用的基料是一種含有釤、鋯、鐵和鈦的粉末。

“我們發(fā)現(xiàn),在燒結(jié)樣品時(shí),加入釤、銅和鈷合金的易熔粉,可以保留主磁粉的磁性特征。” 涅茲納金補(bǔ)充說(shuō),“這種合金的熔化溫度低于主合金的特性變化,這就是為什么最終的材料保留了它的強(qiáng)制力和密度?!?/span>



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