El nucli del motor també es pot imprimir en 3D?Nous avenços en l'estudi dels nuclis magnètics motors El nucli magnètic és un material magnètic semblant a una làmina amb una alta permeabilitat magnètica.S'utilitzen habitualment per guiar el camp magnètic en diversos sistemes i màquines elèctrics, inclosos electroimants, transformadors, motors, generadors, inductors i altres components magnètics. Fins ara, la impressió 3D de nuclis magnètics ha estat un repte a causa de la dificultat per mantenir l'eficiència del nucli.Però un equip d'investigació ha creat un flux de treball complet de fabricació additiva basat en làser que diuen que pot produir productes magnèticament superiors als compostos magnètics suaus. ©Llibre blanc 3D Science Valley
Impressió 3D de materials electromagnètics
La fabricació additiva de metalls amb propietats electromagnètiques és un camp d'investigació emergent.Alguns equips d'R+D del motor estan desenvolupant i integrant els seus propis components impresos en 3D i aplicant-los al sistema, i la llibertat de disseny és una de les claus de la innovació. Per exemple, la impressió en 3D de peces complexes funcionals amb propietats magnètiques i elèctriques podria obrir el camí per a motors, actuadors, circuits i caixes de canvi personalitzats.Aquestes màquines es poden produir en instal·lacions de fabricació digital amb menys muntatge i postprocessament, etc., ja que moltes peces s'imprimeixen en 3D.Però per diverses raons, la visió de la impressió en 3D de components de motor grans i complexos no s'ha materialitzat.Principalment perquè hi ha certs requisits desafiants pel costat del dispositiu, com ara petits buits d'aire per augmentar la densitat de potència, per no parlar del problema dels components multimaterial.Fins ara, la investigació s'ha centrat en components més "bàsics", com ara rotors magnètics suaus impresos en 3D, bobines de coure i conductors de calor d'alúmina.Per descomptat, els nuclis magnètics suaus també són un dels punts clau, però l'obstacle més important que cal resoldre en el procés d'impressió 3D és com minimitzar la pèrdua del nucli.
▲Universitat de Tecnologia de Tallinn
A dalt hi ha un conjunt de cubs de mostra impresos en 3D que mostren l'efecte de la potència del làser i la velocitat d'impressió sobre l'estructura del nucli magnètic.
Flux de treball d'impressió 3D optimitzat
Per demostrar el flux de treball del nucli magnètic imprès en 3D optimitzat, els investigadors van determinar els paràmetres de procés òptims per a l'aplicació, inclosa la potència del làser, la velocitat d'escaneig, l'espaiat entre escotilla i el gruix de la capa.I es va estudiar l'efecte dels paràmetres de recuit per aconseguir pèrdues de CC mínimes, pèrdues quasi estàtiques, histèresi i la màxima permeabilitat.Es va determinar que la temperatura de recuit òptima era de 1200 ° C, la densitat relativa més alta va ser del 99,86%, la rugositat superficial més baixa va ser de 0,041 mm, la pèrdua d'histèresi més baixa va ser de 0,8 W/kg i el límit de fluència final va ser de 420 MPa. ▲L'efecte de l'entrada d'energia sobre la rugositat superficial del nucli magnètic imprès en 3D
Finalment, els investigadors van confirmar que la fabricació d'additius metàl·lics basat en làser és un mètode factible per a la impressió en 3D de materials de nucli magnètic del motor.En el futur treball de recerca, els investigadors tenen la intenció de caracteritzar la microestructura de la peça per entendre la mida del gra i l'orientació del gra, i el seu efecte sobre la permeabilitat i la resistència.Els investigadors també investigaran més maneres d'optimitzar la geometria del nucli impresa en 3D per millorar el rendiment.
Hora de publicació: 03-agost-2022 