Može li se i jezgro motora 3D štampati?Novi napredak u proučavanju magnetnih jezgara motora Magnetna jezgra je magnetni materijal nalik na lim sa visokom magnetskom permeabilnosti.Obično se koriste za vođenje magnetnog polja u različitim električnim sistemima i mašinama, uključujući elektromagnete, transformatore, motore, generatore, induktori i druge magnetne komponente. Do sada je 3D štampanje magnetnih jezgara predstavljalo izazov zbog poteškoća u održavanju efikasnosti jezgra.Ali istraživački tim je sada smislio sveobuhvatan proces proizvodnje aditiva baziran na laseru za koji kažu da može proizvesti proizvode koji su magnetski superiorniji od mekih-magnetnih kompozita. ©Bijela knjiga 3D doline nauke
3D štampanje elektromagnetnih materijala
Aditivna proizvodnja metala sa elektromagnetnim svojstvima je novo polje istraživanja.Neki timovi za istraživanje i razvoj motora razvijaju i integrišu svoje 3D štampane komponente i primenjuju ih na sistem, a sloboda dizajna je jedan od ključeva za inovaciju. Na primjer, 3D štampanje funkcionalnih složenih dijelova s magnetskim i električnim svojstvima moglo bi utrti put za prilagođene ugrađene motore, aktuatore, kola i mjenjače.Takve mašine se mogu proizvoditi u digitalnim proizvodnim pogonima sa manje montaže i naknadne obrade itd., budući da se mnogi dijelovi štampaju 3D.Ali iz različitih razloga, vizija 3D štampanja velikih i složenih komponenti motora nije se ostvarila.Uglavnom zato što postoje određeni zahtjevni zahtjevi na strani uređaja, kao što su mali zračni otvori za povećanu gustinu snage, a da ne spominjemo pitanje komponenti od više materijala.Do sada su se istraživanja fokusirala na više "osnovnih" komponenti, kao što su 3D štampani meki magnetni rotori, bakarni namotaji i provodnici toplote od aluminijuma.Naravno, meka magnetna jezgra su također jedna od ključnih tačaka, ali najvažnija prepreka koju treba riješiti u procesu 3D štampe je kako minimizirati gubitak jezgra.
▲Tehnološki univerzitet u Talinu
Iznad je skup 3D štampanih uzoraka kocki koje pokazuju uticaj snage lasera i brzine štampanja na strukturu magnetnog jezgra.
Optimizovan tok rada 3D štampanja
Da bi demonstrirali optimizirani 3D štampani tok rada magnetnog jezgra, istraživači su odredili optimalne parametre procesa za aplikaciju, uključujući snagu lasera, brzinu skeniranja, razmak između šrafiranja i debljinu sloja.Učinak parametara žarenja je proučavan kako bi se postigli minimalni gubici jednosmjerne struje, kvazistatički gubici, gubici na histerezu i najveća permeabilnost.Optimalna temperatura žarenja je određena na 1200°C, najveća relativna gustoća bila je 99,86%, najmanja hrapavost površine 0,041mm, najmanji gubitak histereze 0,8W/kg, a krajnja granica popuštanja bila je 420MPa. ▲Utjecaj uložene energije na hrapavost površine 3D štampanog magnetnog jezgra
Konačno, istraživači su potvrdili da je laserska proizvodnja metalnih aditiva izvodljiva metoda za 3D štampanje materijala sa magnetnim jezgrom motora.U budućem istraživačkom radu, istraživači namjeravaju okarakterizirati mikrostrukturu dijela kako bi razumjeli veličinu zrna i orijentaciju zrna, te njihov utjecaj na propusnost i čvrstoću.Istraživači će također dodatno istražiti načine za optimizaciju 3D štampane geometrije jezgra radi poboljšanja performansi.
Vrijeme objave: 03.08.2022 