Ученые УрФУ исследуют 3D-печать постоянных магнитов

Доцент кафедры магнетизма и магнитных наноматериалов Уральского федерального университета Алексей Волегов рассказал о возможностях использования аддитивных технологий в производстве постоянных магнитов с высокой коэрцитивной силой.

Ученые УрФУ исследуют 3D-печать постоянных магнитов

В докладе на II Отраслевом научно-техническом семинаре Росатома по постоянным магнитам ученый отметил достоинства (мелкосерийное производство деталей любой формы, минимум отходов, сокращение времени производственного цикла, управление свойствами) и недостатки (ограниченный выбор материалов, необходимость постобработки, высокая стоимость) 3D-печати, сообщает пресс-служба АО «Наука и инновации», управляющей компании научного дивизиона государственной корпорации «Росатом».

Ученые УрФУ исследуют 3D-печать постоянных магнитов

В 2020 году команда ученых Уральского федерального университета, Института физики металлов Уральского отделения РАН и бременского Института материаловедения имени Лейбница опубликовала исследование 3D-печати постоянных магнитов с высокой коэрцитивной силой в журнале Acta Materialia. В прошлом году пресс-служба УрФУ сообщила о приобретении гибридной производственной системы Coherent Creator разработки немецкой компании OR Laser. Оборудование сочетает возможности 3D-принтера по технологии селективного лазерного сплавления/спекания с фрезерной обработкой.

Ученые УрФУ исследуют 3D-печать постоянных магнитов

Младший научный сотрудник отдела магнетизма твердых тел Андрей Уржумцев со стальным порошком, служащим одним из расходных материалов DMLS/SLM 3D-принтеров

«Принтеров, которые могут печатать из металлических порошков и имеют открытые настройки параметров печати, в мире немного. Такие принтеры преимущественно используются в организациях, занимающихся научными исследованиями. Наша модель, наверное, единственная в мире, которая соответствует нашим целям. Принтер позволяет получать образцы из металлических порошков технологиями селективного лазерного сплавления и селективного лазерного спекания. В первом случае частицы порошка полностью переплавляются, во втором — чуть-чуть подплавляются на границах. В мире на сегодня порядка двадцати опубликованных научных работ, авторы которых пробовали печатать магниты, а работы по селективному лазерному сплавлению вообще по пальцам одной руки можно пересчитать», — поясняет Алексей Волегов.

Ученые УрФУ исследуют 3D-печать постоянных магнитов

«Сейчас мы решаем, какие магниты начнем печатать первыми: либо магниты на основе соединений самария и кобальта — их можно будет использовать в подлодках, на космических станциях, на кораблях, то есть там, где очень сильные перепады температур и к магнитам предъявляются особые требования в плане стабильности свойств. Либо простые, на основе сплава неодима, железа и бора, которые работают при обычных температурах. Такие магниты используют в смартфонах, жестких дисках, датчиках автомобильных двигателей. К примеру, такие магниты установлены в электродвигателях Tesla последнего поколения. В любом случае, и первые, и вторые магниты потребуют постобработки, так как из принтера выходят детали, не всегда обладающие необходимыми свойствами. На первом этапе исследований магниты после печати будем отдельно намагничивать», — рассказал Алексей Волегов пресс-службе вуза весной прошлого года.

KazakhRussianUkrainian