科学家使用改良后的3D打印技术生产部分磁性物体

时间:2021-10-26
来自俄罗斯圣彼得堡国立海洋技术大学俄罗斯国家科学中心库尔恰托夫研究所和别尔哥罗德国立大学的科学家也参与了这项研究

据New Atlas报道,如果你想3D打印一个只在某些区域有磁性的物体,通常需要用不同的金属打印两个独立的物品,然后再把它们连接起来。然而,在现有技术的基础上,一种新的方法可以打印出具有渐变磁性的单个物体。

该工艺是由俄罗斯斯科尔科沃科学技术研究院领导的一个团队开发的。它基于一种被称为定向能量沉积的既定3D打印方法,在这种方法中,激光等热源被用来熔化金属粉末,因为它正从一个喷嘴中喷出。

通常情况下,金属粉末的类型在一次打印作业中保持不变。然而,利用InssTek MX-1000 3D打印机,研究人员能够从分配一种金属的粉末开始,然后逐渐与另一种金属粉末混合,直到最后只分配另一种金属。

这两种金属都是合金,第一种是铝青铜(铜、铝和铁),第二种是奥氏体不锈钢(主要是铁、铬和镍)。有趣的是,这两种金属本身都没有磁性,因为它们不会被永久的磁性金属所吸引。

然而,当它们被混合在一起时,所产生的混合合金表现出“软铁磁”的特征。这意味着,尽管它本身没有永久的磁性,但它会粘附在有磁性的“硬铁磁”金属上。“软铁磁”效应在打印物体的中间部分最强,在那里铝青铜和奥氏体不锈钢以50/50的比例混合,然后随着一种金属或另一种金属变得突出而向两端逐渐变小。

"梯度软磁合金可以在机器工程中找到应用,例如,在电动机中,"主要研究人员 Stanislav Evlashin说。“我们的发现表明,定向能量沉积不仅是一种3D打印梯度材料的方法,也是一种发现新合金的方法。除此之外,该技术效率很高,甚至适合快速制造大尺寸的零件。”

有关这项研究的论文最近发表在《材料加工技术》杂志上。来自俄罗斯圣彼得堡国立海洋技术大学、俄罗斯国家科学中心库尔恰托夫研究所和别尔哥罗德国立大学的科学家也参与了这项研究。


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