Môže byť jadro motora vytlačené aj 3D?Nový pokrok v štúdiu magnetických jadier motora Magnetické jadro je listový magnetický materiál s vysokou magnetickou permeabilitou.Bežne sa používajú na vedenie magnetického poľa v rôznych elektrických systémoch a strojoch, vrátane elektromagnetov, transformátorov, motorov, generátorov, induktorov a iných magnetických komponentov. Doteraz bola 3D tlač magnetických jadier výzvou kvôli ťažkostiam pri udržiavaní účinnosti jadra.Výskumný tím však teraz prišiel s komplexným pracovným postupom výroby aditív na báze lasera, ktorý podľa nich dokáže produkovať produkty, ktoré sú magneticky lepšie ako mäkké magnetické kompozity. ©Biela kniha 3D Science Valley
3D tlač elektromagnetických materiálov
Aditívna výroba kovov s elektromagnetickými vlastnosťami je novovznikajúcou oblasťou výskumu.Niektoré tímy výskumu a vývoja motorov vyvíjajú a integrujú svoje vlastné 3D tlačené komponenty a aplikujú ich do systému a sloboda dizajnu je jedným z kľúčov k inováciám. Napríklad 3D tlač funkčných zložitých častí s magnetickými a elektrickými vlastnosťami by mohla pripraviť cestu pre vlastné vstavané motory, akčné členy, obvody a prevodovky.Takéto stroje je možné vyrábať v digitálnych výrobných zariadeniach s menšou montážou a dodatočným spracovaním atď., pretože mnohé diely sú vytlačené 3D.No z rôznych dôvodov sa vízia 3D tlače veľkých a zložitých motorových komponentov nenaplnila.Predovšetkým preto, že na strane zariadenia sú určité náročné požiadavky, ako sú malé vzduchové medzery pre zvýšenie hustoty výkonu, nehovoriac o problematike komponentov z viacerých materiálov.Doteraz sa výskum zameral na „základnejšie“ komponenty, ako sú 3D tlačené mäkké magnetické rotory, medené cievky a tepelné vodiče z oxidu hlinitého.Samozrejme, mäkké magnetické jadrá sú tiež jedným z kľúčových bodov, ale najdôležitejšou prekážkou, ktorú je potrebné vyriešiť v procese 3D tlače, je minimalizovať stratu jadra.
▲Technická univerzita v Talline
Hore je sada 3D tlačených vzorových kociek znázorňujúcich vplyv výkonu lasera a rýchlosti tlače na štruktúru magnetického jadra.
Optimalizovaný pracovný postup 3D tlače
Na demonštráciu optimalizovaného pracovného toku 3D tlačeného magnetického jadra výskumníci určili optimálne parametre procesu pre aplikáciu, vrátane výkonu lasera, rýchlosti skenovania, rozstupu šrafovania a hrúbky vrstvy.A skúmal sa vplyv parametrov žíhania, aby sa dosiahli minimálne DC straty, kvázistatické, hysterézne straty a najvyššia permeabilita.Optimálna teplota žíhania bola stanovená na 1200 °C, najvyššia relatívna hustota bola 99,86 %, najnižšia drsnosť povrchu bola 0,041 mm, najnižšia hysterézna strata bola 0,8 W/kg a medza klzu bola 420 MPa. ▲Vplyv vnesenej energie na drsnosť povrchu 3D tlačeného magnetického jadra
Nakoniec výskumníci potvrdili, že výroba kovových aditív na báze lasera je uskutočniteľnou metódou pre 3D tlač materiálov s magnetickým jadrom motora.V budúcej výskumnej práci majú výskumníci v úmysle charakterizovať mikroštruktúru časti, aby pochopili veľkosť zŕn a orientáciu zŕn a ich vplyv na priepustnosť a pevnosť.Výskumníci budú tiež ďalej skúmať spôsoby optimalizácie geometrie 3D tlačeného jadra na zlepšenie výkonu.
Čas odoslania: august-03-2022 