Испания: IMDEA Materials напечатала на 3D-принтере металлическое стекло с низкими потерями
Репортаж от Wedoany,17 сентября испанский Институт IMDEA Materials обнародовал последние результаты исследования в рамках европейского проекта AM2SoftMag. Команда проекта с помощью процесса лазерного плавления порошкового слоя (LPBF) успешно изготовила полностью аморфный железосодержащий металлический стекломатериал с плотностью формования более 92% и коэрцитивной силой, сниженной до 44 А/м; целевое применение — роторы и статоры высокоэффективных электродвигателей и другие магнитомягкие компоненты. Соответствующие результаты исследования опубликованы в журнале «Acta Materialia».

Новый материал разработан исследовательской группой Саарского университета Германии; его основные компоненты включают железо, кремний, бор, ниобий и никель, без кобальта и редкоземельных элементов. Ключевая характеристика материала — повышенная устойчивость к расстекловыванию: без кристаллизации может формироваться критическая толщина до примерно 1 мм, что примерно в 10 раз превышает показатель существующих коммерческих аналогов.
Группа устойчивой металлургии IMDEA Materials отвечает за оптимизацию параметров изготовления LPBF. Исследователи применили стратегию двухлазерного сканирования и устанавливали контролируемые временные интервалы между последовательными сканированиями, чтобы снизить риск кристаллизации, вызванной повторяющимся нагревом и охлаждением в процессе аддитивного производства. Полученные образцы сохранили полностью аморфную структуру и одновременно достигли плотности материала более 92%.
Исследовательская группа также подтвердила структуру материала с помощью рентгеновской дифракции, электронной микроскопии и атомно-зондовой томографии. Результаты испытаний показали, что химические элементы распределены внутри материала случайным образом и не образуют выраженной кристаллической структуры, что обеспечивает структурную основу для сохранения магнитомягких свойств. Достигнутая коэрцитивная сила 44 А/м является одним из наиболее низких на данный момент измеренных уровней для железосодержащего металлического стекла, напечатанного на 3D-принтере.
При использовании железосодержащего металлического стекла в электродвигателях основное внимание уделяется потерям на вихревые токи и гистерезисным потерям в материалах сердечника. В традиционном процессе обработки LPBF повторяющиеся термические циклы многослойного лазерного воздействия легко вызывают кристаллизацию металлического стекла, ослабляя его магнитомягкие свойства. В данном исследовании за счёт одновременной корректировки состава сплава и технологии печати удалось обеспечить сохранение аморфной структуры магнитомягких компонентов сложной формы после аддитивного производства.
Проект AM2SoftMag финансируется Европейским инновационным советом через программу HORIZON-EIC-2021-PATHFINDEROPEN-01, номер проекта — 101046870. В числе участвующих организаций — Саарский университет, IMDEA Materials, Итальянский национальный институт метрологии и Берлинский технический университет. На следующем этапе проект сосредоточится на снижении внутренних дефектов 3D-печатных изделий, увеличении размеров изготовления и масштабировании процесса, а также на изготовлении прототипов роторов и статоров высокоэффективных электродвигателей из нового материала для проверки характеристик.
Связанные продукты

Тактическая индивидуальная транспортная ручная платформа
Automation Research Institute Co., Ltd. of China South Industries Group Corporation

Многофункциональное устройство для калибровки электрических измерительных
Xi'an Yingchuan Electric Power Equipment Co., Ltd.

Электромагнитный расходомер ZDL91
Tianjin Zhongdian Celestial Science and Technology Co., Ltd.
Серия механизированных мостов: механизированный мост длиной 81 м
China Harzone Industry Corp., Ltd.
ERW-сварные трубы (черные трубы и оцинкованные горячим способом трубы)
Handan Zhengda Steel Pipe Co., Ltd.



Кабель экранированный, витая пара, ТПЭ-изоляция, оболочка PUR, стойкий к скручиванию, для роботов.
Shanghai Jinyou Jinhong Intelligent Electric Co., Ltd.
Интеллектуальный автоматический калибратор давления ConST811A
Beijing ConST Instruments Technology Inc.








