Изработка на 3D магнит
В момента постоянните магнити се използват в голям мащаб. И това не са само сувенири за хладилника, донесени от отвъдморските страни. Феромагнитните материали се използват в голямо разнообразие от области: от медицина (магнитна терапия) до космически кораби (например за докинг орбитални станции). Магнитите се използват най-широко в индустрията и енергетиката: двигатели, генератори, акустични системи, магнитни сепаратори, различни съоръжения - всичко изисква постоянни магнити. Но поради своята специфика всеки конкретен уред и апарат изисква строго определен магнит с определена форма и параметри на намагнитване. Ето защо, ако производителите на оборудване нямат възможност да произвеждат или поръчват постоянен магнит, това създава определени трудности.
Адитивните технологии са предназначени да помогнат при това досадно недоразумение. Това стана възможно благодарение на работата на инженери от Виенския технологичен университет (Австрия).
Всъщност учените създадоха нова нишка - така нареченият полимагнит под търговското наименование "Neofer 25/60p".
Полимерният магнит е композитно вещество, състоящо се от действителния магнитен прах и свързващ полимер. По този начин материалът, в допълнение към феромагнитните свойства, също получава лекотата и гъвкавостта на пластмасата.
За създаването на нажежаемата жичка са необходими 65% изотропен NdFeB прах (неодим-желязо-бор) и 35% полиамид (найлон 12). Според технологията за производство на композитен материал частици NdFeB се смесват в полиамид, което се вижда ясно на снимката, направена под микроскоп:
NdFeB е един от компонентите на съвременния високомощен неодиммагнити. Те обаче са направени от скъпи редкоземни материали (по-специално неодим и диспрозий). В допълнение, традиционното производство на такива магнити е леене под налягане, което води до голям процент брак и според някои източници е от 30% до 50%, което също се отразява на цената на крайния продукт.
Адитивното производство намалява този недостатък. Трябва да се отбележи също, че по същество ние отпечатваме не толкова самия магнит, колкото магнитното поле, тъй като неговите параметри зависят от формата на самия магнит.
За да се придадат на отпечатаната заготовка магнитни свойства, продуктът се поставя в магнитно поле с индукция от 4 T.
За контрол на резултата е направена инсталация на базата на сензор на Хол. И отпечатаният магнит беше сравнен с пробата. Формата и посоката на магнитното поле практически съвпадаха с теоретичното заключение.
Във всяка бъчва обаче има муха в мехлема. Въпреки че този магнит е почти толкова добър, колкото и традиционните му колеги, тази технология има проблем. По технологични и икономически причини използваният материал е с недостатъчни магнитни характеристики. Разбира се, можете да използвате по-висококачествени суровини, но в този случай целият икономически ефект се свежда до нищо. Много малко хора обаче се нуждаят от твърде мощни магнити и не това е важното.
Какво мислите за бъдещето на 3D отпечатаните магнити?