3D打印中使用銅，陶瓷和鐵制造電動馬達
德國TU Chemnitz公司的一項研究項目，首次成功地為電動馬達的每個重要部件進行3D打印，同時使用銅，鐵和陶瓷進行印刷。經過兩年多的工作，由開姆尼茨技術大學教授Dr. Ralf Werner領導的一個小組將在今年的漢諾威工業(yè)博覽會上展示他們的突破。
這一旅程的第一個重要步驟是完成一個完全3D打印的線圈。該線圈能夠承受超過300°C的溫度，并于去年首次由Werner的兩名學術成員Johannes Rudolph和Fabian Lorenz頒發(fā)。線圈主要由銅導電體組成，能夠與鐵或鐵合金部件結合產生磁場。使用陶瓷材料以使銅導體彼此以及鐵或鐵合金部件絕緣。
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該團隊采用更先進的3D打印陶瓷來制造線圈，而不是用于這類電機絕緣的傳統(tǒng)聚合物材料。這些材料具有更高的耐溫水平?！拔覀冞^去兩年半的目標是大幅提高電機能夠承受的溫度”，Werner說。
根據Rudolph的說法，“與常規(guī)絕緣系統(tǒng)相關的220°C的最大允許繞組溫度可能會超過相當數量。因此，電機的工作溫度僅受鐵元件的鐵磁特性的限制，而鐵元件的鐵磁特性只能維持在700°C?！?D打印陶瓷不僅可以更好地承受熱量，還可以更有效地傳導熱量。這種散熱能力的提高有助于提高電機的輸出密度。
該團隊的創(chuàng)新3D打印過程包括使用糊劑，這些糊劑如FDM打印一樣擠出，然后像SLS技術一樣燒結在一起。這些膏體由陶瓷材料以及銅和鐵等金屬材料組成。使用特別適合的粘合劑將粘性糊劑保持在一起。該技術可以同時進行陶瓷和金屬結構的3D打印。這種開創(chuàng)性的方法可能會繼續(xù)為制造電氣設備提供廣泛的潛在應用。正如我們去年所報道的那樣，這種新的3D打印過程 ?是與德國ViscoTec公司密切合作開發(fā)的，該公司是生產抽液系統(tǒng)的專家。
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“在開姆尼茨大學實驗室印刷的電機代表了突破，同時證明了我們技術的原理 - 它證明了我們的技術的可行性”，魯道夫說。在參與開發(fā)這種開創(chuàng)性制造技術之后，他現在正準備在洛倫茨旁邊的研究基礎上啟動一家初創(chuàng)公司。為了引起人們的興趣，該團隊將于4月23日至27日在漢諾威工業(yè)博覽會上展示他們的3D打印電機和相關研究進展。
