Galveno materiālu institūts izstrādā lētākus 3D drukātus magnētus
3D druka ir burvīga tehnoloģija, ko var izmantot gandrīz katrā rūpniecībā, no kuras jūs varat domāt, no vienkāršas plastmasas vai tīra metāla. Tomēr materiāliem, ko izmanto, lai iegūtu īpašas īpašības, piemēram, elektrisko vadītspēju un magnētiskās īpašības, joprojām var būt tāls ceļš. Daudzi pētnieki ir izstrādājuši dažādas metodes 3D drukātiem magnētiem. Jaunākā organizācija, kas piedalās šajā jomā, ir ASV Enerģētikas departamenta galvenais materiālu pētījumu institūts (CMI), kas izmanto 3D lāzera metāla drukāšanas tehnoloģiju, lai optimizētu pastāvīgo magnētu materiālus. Šis materiāls var būt ekonomiskāks alternatīva dārgām retzemju metālu neodīma dzelzs boru (NdFeB) magnētiem dažiem pielietojumiem. CMI izmantotais sakausējums sastāv no niobija, salīdzinoši lēta un reta retas zemes elements, kā arī no kobalta, dzelzs un vara. Pētnieki 3D izdrukāja dažādus paraugus, parādot dažādas sastāvdaļas.
"Šis ir zināms magnēts materiāls, bet mēs vēlamies to pārskatīt un redzēt, vai mēs varam atrast labāku magnētismu," sacīja CMI zinātnieks Ryan Ott. "Ar četriem elementiem ir daudz darbu, no kuriem izvēlēties. Izmantojot 3D druku, ievērojami paātrina meklēšanas procesu. "Magnētiem var izgatavot vairākas nedēļas, izmantojot tradicionālās ražošanas metodes, bet 3D druka aizņem tikai divas stundas. . Pētnieki atklāja visdaudzsološākos paraugus un pēc tam izveidoja otru paraugu kopumu, izmantojot tradicionālās liešanas metodes, un salīdzināja tos ar sākotnējiem paraugiem, lai redzētu atšķirību starp tiem.
CMI zinātnieks Ikenna Nlebedim teica: "Ņemot vērā vajadzību attīstīt nepieciešamās mikrostruktūras, lāzergrāmatas izmantošana, lai identificētu potenciālos magnētiskos materiālus ar neapstrādātiem materiāliem, ir ļoti sarežģīta." Bet šis pētījums liecina, ka piedevu ražošana var būt ātra ekonomika. Efektīvs instruments pastāvīgo magnētu sakausējumu ražošanai. "
Pētījums tika dokumentēts dokumentā "Ce-Co-Fe-Cu sistēmu straujā novērtēšana pastāvīgiem magnētu lietojumiem", ko izstrādājuši F. Mengs, R.P. Chaudhary, K.Ganhda, IC Nlebedim, A.Palasyuk, E.Simek, MJKramer un RTOtt. "Lielāko daļu paraugu masīvu ar kontrolētu sastāvu sintezēja lāzera inženierijas linuma formēšana (LENS), pievienojot dažādas sakausējuma pulvera proporcijas izplūdes baseinam, ko ražo lāzeru," skaidro papīrs. "Pamatojoties uz LENS drukāto paraugu magnētisko novērtējumu, tika sagatavotas loka kausēšana un stieņi ar dažādu Fe (5-20%) un Co (60-45%) sastāvu, saglabājot nemainīgu Ce (16%) un Cu (19%) saturu. Dažādo ķīmisko sastāvu mikrostruktūra un fāzes evolūcija un to atkarība no magnētiskajām īpašībām tika analizēta asins paraugos un termiski apstrādātajos paraugos. LENS drukas un liešanas paraugos mēs atradām vislabāko magnētisko korespondenci. Galvenajā vienfāzes Ce (CoFeCu) 5 mikrostruktūrā, lielu koerciivitāti (Hc> 10 kOe) var panākt bez mikrostruktūras uzlabojumiem. "
Galvenais materiālu institūts ir Enerģētikas inovāciju centrs, kuru vada Enerģētikas departamenta Ames Lab, kuru atbalsta Energoefektivitātes un atjaunojamo energoresursu biroja Uzlabotā ražošanas birojs. CMI izskata, kā samazināt vai likvidēt atkarību no retzemju metāliem un citiem materiāliem, kas šobrīd ir izšķiroši tīrai enerģijai.
