Može li se jezgra motora također 3D printati?Novi napredak u proučavanju magnetskih jezgri motora Magnetska jezgra je pločasti magnetski materijal visoke magnetske propusnosti.Obično se koriste za vođenje magnetskog polja u raznim električnim sustavima i strojevima, uključujući elektromagnete, transformatore, motore, generatore, induktore i druge magnetske komponente. Do sada je 3D ispis magnetskih jezgri bio izazov zbog poteškoća u održavanju učinkovitosti jezgre.Ali istraživački tim sada je došao do sveobuhvatnog tijeka proizvodnje aditiva temeljenog na laseru za koji kažu da može proizvesti proizvode koji su magnetski superiorniji od meko-magnetskih kompozita. ©Bijela knjiga 3D Science Valley
3D ispis elektromagnetskih materijala
Aditivna proizvodnja metala s elektromagnetskim svojstvima novo je polje istraživanja.Neki timovi za istraživanje i razvoj motora razvijaju i integriraju vlastite 3D tiskane komponente i primjenjuju ih na sustav, a sloboda dizajna jedan je od ključeva inovacije. Na primjer, 3D ispis funkcionalnih složenih dijelova s magnetskim i električnim svojstvima mogao bi otvoriti put prilagođenim ugrađenim motorima, aktuatorima, krugovima i mjenjačima.Takvi se strojevi mogu proizvesti u digitalnim proizvodnim pogonima s manje sastavljanja i naknadne obrade itd., budući da su mnogi dijelovi 3D ispisani.Ali iz raznih razloga, vizija 3D ispisa velikih i složenih komponenti motora nije se ostvarila.Uglavnom zato što postoje određeni izazovni zahtjevi na strani uređaja, kao što su mali zračni raspori za povećanu gustoću snage, a da ne spominjemo problem komponenti od više materijala.Do sada su istraživanja bila usmjerena na "osnovnije" komponente, kao što su 3D ispisani meki magnetski rotori, bakrene zavojnice i vodiči topline od glinice.Naravno, meke magnetske jezgre također su jedna od ključnih točaka, ali najvažnija prepreka koju treba riješiti u procesu 3D ispisa je kako minimizirati gubitak jezgre.
▲Tehnološko sveučilište u Tallinnu
Iznad je skup 3D ispisanih uzoraka kockica koje pokazuju učinak snage lasera i brzine ispisa na strukturu magnetske jezgre.
Optimiziran tijek rada 3D ispisa
Kako bi demonstrirali optimizirani tijek rada s 3D tiskanom magnetskom jezgrom, istraživači su odredili optimalne procesne parametre za aplikaciju, uključujući snagu lasera, brzinu skeniranja, razmak šrafura i debljinu sloja.Učinak parametara žarenja proučavan je kako bi se postigli minimalni gubici istosmjerne struje, kvazistatički gubici, gubici zbog histereze i najveća propusnost.Utvrđeno je da je optimalna temperatura žarenja bila 1200°C, najveća relativna gustoća bila je 99,86%, najmanja hrapavost površine bila je 0,041 mm, najmanji gubitak na histerezi bio je 0,8 W/kg, a krajnja granica razvlačenja bila je 420 MPa. ▲Učinak unosa energije na hrapavost površine 3D tiskane magnetske jezgre
Konačno, istraživači su potvrdili da je proizvodnja metalnih aditiva temeljena na laseru izvediva metoda za 3D ispis materijala magnetske jezgre motora.U budućem istraživačkom radu, istraživači namjeravaju karakterizirati mikrostrukturu dijela kako bi razumjeli veličinu i orijentaciju zrna te njihov učinak na propusnost i čvrstoću.Istraživači će također dodatno istražiti načine optimizacije 3D tiskane geometrije jezgre kako bi se poboljšala izvedba.
Vrijeme objave: 3. kolovoza 2022 