Lesen: Key Materials Institute entwickelt billiger 3D-Printed-Magnete | Key Materials Institute entwickelt billiger 3D-Printed-Magnete

Der 3D-Druck ist eine eklektische Technik, die in fast jeder denkbaren Anwendung zum Einsatz kommt, und zwar einfach aus Kunststoff oder reinem Metall, jedoch können Materialien, die für die Herstellung besonderer Eigenschaften wie elektrische und magnetische Eigenschaften verwendet werden, sehr lang sein Der Weg zu gehen Viele Forscher haben verschiedene Methoden für 3D-gedruckte Magnete entwickelt Die jüngste Organisation, die zu diesem Bereich beigetragen hat, ist das Critical Materials Institute (CMI) des US-Energieministeriums, das 3D-Laser-Metalldrucktechnologie zur Optimierung von Permanentmagnetmaterialien verwendet. Das Institut glaubt, dass das Material eine wirtschaftlichere Alternative zu den teuren Seltenerd-Neodym-Eisen-Bor (NdFeB) -Magneten sein kann, die in bestimmten Anwendungen verwendet werden.Die von CMI verwendete Legierung besteht aus Niob, einem relativ billigen und seltenen Material. Seltene Erden, sowie Kobalt, Eisen und Kupfer Die Forscher 3D druckten eine Vielzahl von Proben, die eine Reihe von Inhaltsstoffen zeigten.

"Das ist ein bekanntes Magnetmaterial, aber wir wollen es noch einmal untersuchen, um zu sehen, ob wir noch besseren Magnetismus finden können." CMI-Wissenschaftler Ryan Ott sagte: "Mit vier Elementen gibt es viel Arbeit Durch die Verwendung von 3D-Druck wird der Suchvorgang erheblich beschleunigt. "Die Herstellung von Magneten mit herkömmlichen Produktionsmethoden kann mehrere Wochen dauern, aber der 3D-Druck dauert nur zwei Stunden. Die Forscher haben die vielversprechendsten Proben identifiziert und dann traditionelle verwendet. Der zweite Satz von Proben wurde durch das Gießverfahren hergestellt und mit der ursprünglichen Probe verglichen, um den Unterschied zwischen ihnen zu sehen.

CMI-Wissenschaftlerin Ikenna Nlebedim sagte: "Aufgrund der Notwendigkeit, die notwendigen Mikrostrukturen zu entwickeln, ist die Verwendung von Laserdruck zur Identifizierung potenzieller Permanentmagnetphasen von Massenmaterialien eine große Herausforderung." Diese Studie zeigt jedoch, dass die additive Fertigung als schnelle Wirtschaft eingesetzt werden kann. Hergestellt aus einem effektiven Werkzeug mit Permanentmagnet-Legierung.

Die Studie wurde in einem Papier mit dem Titel "Schnelle Bewertung von Ce-Co-Fe-Cu-Systemen für Permanentmagnetanwendungen" von F. Meng, RP Chaudhary, K. Ganhda, IC Nlebedim, A. Palasyuk, E Simsek, MJ Kramer und RTOtt. "Synthese von großen Probenfeldern mit kontrollierter Zusammensetzung durch Laser Engineered Network Forming (LENS)" durch Zugabe unterschiedlicher Anteile von Legierungspulvern zu einem Laserbad. " Auf der Grundlage der magnetischen Bewertung von LENS-gedruckten Proben wurden Lichtbogenschmelzen und Barren mit unterschiedlicher Zusammensetzung von Fe (5-20 Atom-%) und Co (60-45 Atom-%) hergestellt, während eine konstante Ce (16 Atom-%) beibehalten wurde. ) und Gehalt an Cu (19 Atom-%) Die Entwicklung von Mikrostrukturen und Phasen unterschiedlicher chemischer Zusammensetzungen und ihre Abhängigkeit von magnetischen Eigenschaften wurden in gegossenen und wärmebehandelten Proben analysiert.In den LENS Druck- und Gießproben fanden wir das Beste Die magnetischen Eigenschaften entsprechen den einphasigen Ce (CoFeCu) 5-Mikrostrukturen, bei denen eine hohe Koerzitivfeldstärke (Hc> 10 kOe) ohne Gefügeverfeinerung erreicht werden kann.

Das Key Materials Institute ist ein Zentrum für Energieinnovation unter der Leitung des Ames Laboratory des US-Energieministeriums, das vom Advanced Manufacturing Office des Office of Energy Efficiency and Renewable Energy unterstützt wird und untersucht, wie Metalle der Seltenen Erden reduziert oder eliminiert werden können. Die Abhängigkeit anderer Materialien.

Quelle: China 3D-Drucknetzwerk

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