O núcleo do motor tamén se pode imprimir en 3D?Novos avances no estudo dos núcleos magnéticos motores O núcleo magnético é un material magnético en forma de folla con alta permeabilidade magnética.Utilízanse habitualmente para guiar o campo magnético en varios sistemas e máquinas eléctricas, incluíndo electroimáns, transformadores, motores, xeradores, indutores e outros compoñentes magnéticos. Ata agora, a impresión en 3D de núcleos magnéticos foi un reto debido á dificultade para manter a eficiencia do núcleo.Pero un equipo de investigación creou agora un fluxo de traballo completo de fabricación aditiva baseado en láser que din que pode producir produtos que son magnéticamente superiores aos compostos magnéticos brandos. ©Libro branco 3D Science Valley
Impresión 3D de materiais electromagnéticos
A fabricación aditiva de metais con propiedades electromagnéticas é un campo de investigación emerxente.Algúns equipos de I+D do motor están a desenvolver e integrar os seus propios compoñentes impresos en 3D e aplicándoos ao sistema, e a liberdade de deseño é unha das claves da innovación. Por exemplo, a impresión en 3D de pezas complexas funcionais con propiedades magnéticas e eléctricas podería allanar o camiño para motores, actuadores, circuítos e caixas de cambios personalizados.Tales máquinas pódense producir en instalacións de fabricación dixital con menos montaxe e posprocesamento, etc., xa que moitas pezas están impresas en 3D.Pero por varias razóns, a visión da impresión en 3D de compoñentes de motores grandes e complexos non se materializou.Principalmente porque hai certos requisitos desafiantes no lado do dispositivo, como pequenos espazos de aire para aumentar a densidade de potencia, sen esquecer o problema dos compoñentes de varios materiais.Ata agora, a investigación centrouse en compoñentes máis "básicos", como rotores magnéticos suaves impresos en 3D, bobinas de cobre e condutores de calor de alúmina.Por suposto, os núcleos magnéticos brandos tamén son un dos puntos clave, pero o obstáculo máis importante que hai que resolver no proceso de impresión 3D é como minimizar a perda do núcleo.
▲Universidade Tecnolóxica de Tallin
Arriba hai un conxunto de cubos de mostra impresos en 3D que mostran o efecto da potencia do láser e da velocidade de impresión na estrutura do núcleo magnético.
Fluxo de traballo de impresión 3D optimizado
Para demostrar o fluxo de traballo optimizado do núcleo magnético impreso en 3D, os investigadores determinaron os parámetros de proceso óptimos para a aplicación, incluíndo a potencia do láser, a velocidade de exploración, o espazamento das escotillas e o grosor da capa.E estudouse o efecto dos parámetros de recocido para conseguir perdas mínimas de CC, perdas cuasiestáticas, por histérese e maior permeabilidade.A temperatura de recocido óptima determinouse en 1200 °C, a densidade relativa máis alta foi de 99,86 %, a rugosidade superficial máis baixa foi de 0,041 mm, a perda de histérese máis baixa foi de 0,8 W/kg e o límite de fluencia final foi de 420 MPa. ▲O efecto da entrada de enerxía sobre a rugosidade da superficie do núcleo magnético impreso en 3D
Finalmente, os investigadores confirmaron que a fabricación de aditivos metálicos baseado en láser é un método factible para imprimir en 3D materiais de núcleo magnético do motor.En futuros traballos de investigación, os investigadores pretenden caracterizar a microestrutura da peza para comprender o tamaño e a orientación dos grans, así como o seu efecto sobre a permeabilidade e a resistencia.Os investigadores tamén investigarán máis formas de optimizar a xeometría do núcleo impreso en 3D para mellorar o rendemento.
Hora de publicación: 03-ago-2022 