هل يمكن أيضًا طباعة قلب المحرك ثلاثي الأبعاد؟تقدم جديد في دراسة النوى المغناطيسية الحركية النواة المغناطيسية عبارة عن مادة مغناطيسية تشبه الصفائح ذات نفاذية مغناطيسية عالية.وهي تستخدم عادة لتوجيه المجال المغناطيسي في مختلف الأنظمة والآلات الكهربائية، بما في ذلك المغناطيسات الكهربائية والمحولات والمحركات والمولدات والمحاثات والمكونات المغناطيسية الأخرى. حتى الآن، كانت الطباعة ثلاثية الأبعاد للنوى المغناطيسية تمثل تحديًا بسبب صعوبة الحفاظ على الكفاءة الأساسية.لكن فريق بحث توصل الآن إلى سير عمل شامل لتصنيع المواد المضافة المعتمد على الليزر، والذي يقولون إنه يمكن أن ينتج منتجات متفوقة مغناطيسيًا على المركبات المغناطيسية الناعمة. ©ورقة بيضاء ثلاثية الأبعاد لوادي العلوم
الطباعة ثلاثية الأبعاد للمواد الكهرومغناطيسية
يعد التصنيع الإضافي للمعادن ذات الخصائص الكهرومغناطيسية مجالًا بحثيًا ناشئًا.تقوم بعض فرق البحث والتطوير في مجال المحركات بتطوير ودمج مكوناتها المطبوعة ثلاثية الأبعاد وتطبيقها على النظام، وتعد حرية التصميم أحد مفاتيح الابتكار. على سبيل المثال، يمكن للأجزاء المعقدة الوظيفية للطباعة ثلاثية الأبعاد ذات الخصائص المغناطيسية والكهربائية أن تمهد الطريق للمحركات والمحركات والدوائر وعلب التروس المدمجة المخصصة.يمكن إنتاج هذه الآلات في منشآت التصنيع الرقمية مع قدر أقل من التجميع والمعالجة اللاحقة، وما إلى ذلك، نظرًا لأن العديد من الأجزاء تتم طباعتها ثلاثية الأبعاد.ولكن لأسباب مختلفة، لم تتحقق رؤية الطباعة ثلاثية الأبعاد للمكونات الحركية الكبيرة والمعقدة.ويرجع ذلك أساسًا إلى وجود بعض المتطلبات الصعبة على جانب الجهاز، مثل فجوات الهواء الصغيرة لزيادة كثافة الطاقة، ناهيك عن مسألة المكونات متعددة المواد.حتى الآن، ركزت الأبحاث على المزيد من المكونات "الأساسية"، مثل الدوارات المغناطيسية الناعمة المطبوعة ثلاثية الأبعاد، والملفات النحاسية، وموصلات الحرارة من الألومينا.وبطبيعة الحال، تعد النوى المغناطيسية الناعمة أيضًا إحدى النقاط الرئيسية، ولكن أهم عقبة يجب حلها في عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد هي كيفية تقليل فقدان النواة.
▲جامعة تالين للتكنولوجيا
أعلاه مجموعة من مكعبات العينات المطبوعة ثلاثية الأبعاد توضح تأثير طاقة الليزر وسرعة الطباعة على بنية النواة المغناطيسية.
تحسين سير عمل الطباعة ثلاثية الأبعاد
ولإظهار سير العمل الأساسي المغناطيسي المطبوع ثلاثي الأبعاد، حدد الباحثون معلمات العملية المثالية للتطبيق، بما في ذلك طاقة الليزر، وسرعة المسح، وتباعد الفتحات، وسمك الطبقة.وتمت دراسة تأثير عوامل التلدين للحصول على الحد الأدنى من خسائر التيار المستمر، وشبه الساكنة، وخسائر التباطؤ، وأعلى نفاذية.تم تحديد درجة حرارة التلدين المثلى لتكون 1200 درجة مئوية، وكانت أعلى كثافة نسبية 99.86٪، وأقل خشونة سطحية 0.041 مم، وأقل فقدان التباطؤ 0.8 واط / كجم، وكانت مقاومة الخضوع النهائية 420 ميجا باسكال. ▲تأثير مدخلات الطاقة على خشونة سطح النواة المغناطيسية المطبوعة ثلاثية الأبعاد
أخيرًا، أكد الباحثون أن تصنيع الإضافات المعدنية المعتمدة على الليزر هو طريقة مجدية لطباعة المواد الأساسية المغناطيسية ثلاثية الأبعاد.في العمل البحثي المستقبلي، يعتزم الباحثون توصيف البنية المجهرية للجزء لفهم حجم الحبوب واتجاهها وتأثيرها على النفاذية والقوة.سيقوم الباحثون أيضًا بدراسة طرق تحسين الهندسة الأساسية المطبوعة ثلاثية الأبعاد لتحسين الأداء.
وقت النشر: 03 أغسطس 2022 