Lõi động cơ cũng có thể được in 3D?Tiến bộ mới trong nghiên cứu lõi từ động cơ Lõi từ là vật liệu từ tính dạng tấm có độ thấm từ cao.Chúng thường được sử dụng để dẫn hướng từ trường trong các hệ thống điện và máy móc khác nhau, bao gồm nam châm điện, máy biến áp, động cơ, máy phát điện, cuộn cảm và các bộ phận từ tính khác. Cho đến nay, việc in 3D lõi từ vẫn là một thách thức do khó duy trì hiệu suất lõi.Nhưng một nhóm nghiên cứu hiện đã đưa ra một quy trình sản xuất bồi đắp toàn diện dựa trên tia laser mà họ cho rằng có thể tạo ra các sản phẩm có từ tính vượt trội so với vật liệu tổng hợp từ tính mềm. ©Sách trắng Thung lũng Khoa học 3D
Vật liệu điện từ in 3D
Sản xuất phụ gia kim loại có đặc tính điện từ là một lĩnh vực nghiên cứu mới nổi.Một số nhóm R&D về động cơ đang phát triển và tích hợp các bộ phận in 3D của riêng họ và áp dụng chúng vào hệ thống, và sự tự do trong thiết kế là một trong những chìa khóa dẫn đến sự đổi mới. Ví dụ, các bộ phận phức tạp có chức năng in 3D có đặc tính điện và từ có thể mở đường cho các động cơ nhúng, bộ truyền động, mạch và hộp số tùy chỉnh.Những máy như vậy có thể được sản xuất trong các cơ sở sản xuất kỹ thuật số với ít khâu lắp ráp và xử lý hậu kỳ hơn, v.v., vì nhiều bộ phận được in 3D.Nhưng vì nhiều lý do, tầm nhìn về việc in 3D các bộ phận động cơ lớn và phức tạp vẫn chưa thành hiện thực.Chủ yếu là do có một số yêu cầu thách thức nhất định về phía thiết bị, chẳng hạn như các khe hở không khí nhỏ để tăng mật độ năng lượng, chưa kể đến vấn đề về các thành phần đa vật liệu.Cho đến nay, nghiên cứu đã tập trung vào các thành phần “cơ bản” hơn, chẳng hạn như rôto từ mềm in 3D, cuộn dây đồng và dây dẫn nhiệt alumina.Tất nhiên, lõi từ mềm cũng là một trong những điểm mấu chốt, nhưng trở ngại quan trọng nhất cần giải quyết trong quá trình in 3D là làm thế nào để giảm thiểu tổn thất lõi.
▲Đại học Công nghệ Tallinn
Trên đây là bộ khối mẫu in 3D thể hiện ảnh hưởng của công suất laser và tốc độ in đến cấu trúc của lõi từ.
Quy trình in 3D được tối ưu hóa
Để chứng minh quy trình làm việc lõi từ được in 3D được tối ưu hóa, các nhà nghiên cứu đã xác định các tham số quy trình tối ưu cho ứng dụng, bao gồm công suất laser, tốc độ quét, khoảng cách giữa các khe và độ dày lớp.Và ảnh hưởng của các thông số ủ đã được nghiên cứu để đạt được tổn thất DC tối thiểu, tổn thất bán tĩnh, tổn thất trễ và độ thấm cao nhất.Nhiệt độ ủ tối ưu được xác định là 1200°C, mật độ tương đối cao nhất là 99,86%, độ nhám bề mặt thấp nhất là 0,041mm, tổn thất trễ thấp nhất là 0,8W/kg và cường độ năng suất cuối cùng là 420MPa. ▲Ảnh hưởng của năng lượng đầu vào đến độ nhám bề mặt của lõi từ in 3D
Cuối cùng, các nhà nghiên cứu xác nhận rằng sản xuất bồi đắp kim loại dựa trên laser là phương pháp khả thi cho vật liệu lõi từ của động cơ in 3D.Trong công việc nghiên cứu trong tương lai, các nhà nghiên cứu dự định mô tả cấu trúc vi mô của bộ phận để hiểu kích thước hạt và hướng hạt cũng như ảnh hưởng của chúng đến tính thấm và độ bền.Các nhà nghiên cứu cũng sẽ nghiên cứu sâu hơn các cách tối ưu hóa hình học lõi in 3D để cải thiện hiệu suất.
Thời gian đăng: 03-08-2022 