Российские учёные напечатали на 3D-принтере магниты. Технология, разработанная научным коллективом Национального исследовательского технологического университета «МИСИС», в перспективе может заменить промышленную технологию спекания магнитов. В сравнении с традиционной, она дает возможность делать их в три раза быстрее, дешевле, любой сложной формы и с улучшенными качествами.
Постоянный магнит
В отличие от обычного магнита, напечатанный способен сохранять свои свойства в течение длительного времени. Эти качества делают его незаменимым в производстве диагностической аппаратуры, авиадвигателей, генераторов, бытовой техники и высокотехнологических электронных устройств. Использование в их создании редкоземельного металла ниодима придает высокие магнитные свойства при невысокой стоимости изготовления.
Традиционная технология производства магнитов – это комплекс затратных и технологически сложных процессов. Сначала создается сплав, который дробят, прессуют, спекают, подвергают механической обработке, намагничивают и покрывают защитным слоем. 3D-печать упрощает этот процесс, сокращает его продолжительность втрое, позволяет получать магниты с нужными свойствами и сложной геометрической формы.
Принтер вместо сложного производства
3D-печать сейчас широко используется для создания новых промышленных материалов. Аддитивные технологии, то есть послойное наращивание и синтез изделия, внедряются в различных сферах и являются перспективным направлением исследований. Но печать постоянных магнитов на принтере – новая научная область, которая только начинает развиваться. Всего несколько научных коллективов в мире могут создавать 3D-изделия из ферромагнетика. Сейчас в их числе и НИТУ «МИСИС». Российские исследователи отмечают, что их показатели магнитов ближе всего к литейным аналогам.
Ученые использовали селективное лазерное плавление для производства деталей из магнитотвердых материалов. Сложность заключалась в подборе параметров для работы принтера. Оптимальными оказались скорость сканирования до 700 мм/с и мощность лазера до 200 Вт. В качестве основы для изготовления был использован порошок из ниодима, железа, бора, кобальта, циркония и титана.
Перспективы
Разработка российских ученых имеет статус грантового проекта и пока носит лабораторный характер. Ее перспективность заключается в том, что с помощью принтера станет возможным упростить и удешевить получение магнитов со стабильными свойствами.
Существующий сейчас промышленный способ производства имеет серьезные ограничения и не позволяет создавать магниты сложной формы, которые требуются для электронных устройств. Новая технология решает эту проблему и способна стать импортозамещающей в производстве металломатричных мультиматериалов.
Подписывайтесь на нас в Телеграм, Яндекс Дзен и во Вконтакте.
26.07.2022
