《电子技术应用》

3D打印技术首次制造出复杂形状和精确定制磁场的磁体

2016/10/31 5:00:00

  据物理学家组织网报道,从技术角度而言,目前要造出强磁体已非难事,但要造出拥有特定形状的永久磁体还很难。最近,奥地利科学家研制出一种特殊的3D打印机,能打印出拥有复杂形状和精确定制磁场(磁性传感器需要)的永久磁体。新方法快捷且性价比高,为制造特殊磁体开辟了新途径。

  该研究负责人、维也纳技术大学克里斯蒂娜—多普勒先进磁性传感和材料实验室负责人迪特尔·苏斯说:“磁场强度并非唯一的因素,我们经常需要一些磁力线以非常特殊方式排列的特殊磁场。”

  为此,磁铁必需拥有复杂的几何形式。研究人员克里斯蒂娜·休伯称:“我们可以在计算机上设计磁体,不断调整其形状,直到满足所有需要。”获得理想的几何形状之后,如果采用喷射成型方法,还需要制造一个模型,耗时且昂贵。他们提出了更简单的方法:首台可以制造磁性材料的打印机。

  生产塑料结构的3D打印机已存在很长时间,新磁体打印机的功能与其非常类似,区别在于磁体打印机使用特制的磁性微颗粒的长丝。这一打印机会加热材料并使用喷嘴点对点地将其涂在合适位置,得到的三维物体90%由磁性材料组成,10%是塑料。

  打印出的产品仍然没有磁性,因为这些颗粒处于非磁化状态,在整个流程最后,他们让打印物体接触一个强的外磁场,将其转化成一块永久磁体。

  迪特尔·苏斯解释称:“这一方法使我们能处理多种磁材料,例如磁性极强的钕铁硼磁体。通过计算机设计磁体并快速而精确地打印出来,大小从几厘米到几分米。”

  研究人员指出,最新过程不仅迅速而且性价比很高,带来了新的可能性。例如可在单磁体内使用多种材料,制造出强磁性和弱磁性之间的平滑过渡。他们目前正对新技术进行更深入细致地研究。


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