加拿大研究人员开发冷喷涂3D打印,可导致电动机磁体的新设计可能性

lydiazhang   2018-01-27 09:20:18

加拿大国家研究委员会(NRC)的研究人员已经开发了一种用于制造电动机永磁体的冷喷涂添加剂制造工艺。 这个过程可能会导致成本降低和新的设计可能性。

电动机中使用的高性能永磁体用于在施加电力时使电动机旋转。一般来说,这些电机使用粉末压实(烧结磁体)或注塑(粘结磁体)等工艺制造而成。但是,这些有效的流程可能需要很长时间,而且花费了很多钱。而且,这些过程可以产生的形状范围是有限的。

来自加拿大国家研究委员会的研究人员Fabrice Bernier和Jean-Michel Lamarre正在寻求通过开发用于生产电动机永磁体的冷喷涂添加剂制造工艺来消除粉末压制和注塑的障碍。他们的技术将所有生产流程合并为一个,从而为制造商节省时间和金钱。

在冷喷涂添加剂制造或3D打印中,细粉材料在高速压缩气体射流中被加速,并且导向目标 - 需要附加特征或修理的现有部件,或新部件可以在其上建造的区域从头开始建造。机器人根据数字指令控制喷雾的方向,产生逐层建立的3D部分。

那么为什么冷喷雾磁铁呢?根据NRC的研究人员,使用这个过程有几个优点。对于初学者来说,它具有非常高的累积率,这意味着每小时可以放出几公斤的磁铁。其次,这些3D印刷磁体具有优异的机械性能和热性能。

这要归功于冷喷涂沉积的速度,这与在混合物中不存在聚合物相结合,赋予了磁体固有的机械性能,例如增加的热导率(其允许更好的温度控制)和耐腐蚀性氧化。

冷喷涂3D打印的另一个优点是零件表面和磁性材料之间具有优异的附着力。 因为没有粘合剂或装配,所以这个粘合力非常强。 这也意味着磁体不如其常规制造的对应物那么脆。

最后,由于冷喷涂3D打印是一个附加过程,它为磁铁提供了许多新的设计可能性,这是使用压缩和成型等技术无法实现的。 例如,复杂的内部几何形状可以通过点击按钮来制作。

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