Производственные инновации для профессионалов

Российские материаловеды напечатали магнитные объекты из немагнитных порошков

Российские материаловеды впервые напечатали градиентные мягкомагнитные образцы на 3D-принтере. Ученые смешали парамагнитные порошки в процессе печати, что позволило получить материал с ферромагнитными свойствами. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Materials Processing Technology.

Аддитивные технологии, которые также называют 3D-печатью, позволяют создавать детали сложной геометрии, которые невозможно изготовить с помощью стандартных технологий, таких как литье, прокатка или штамповка. Одной из новейших технологий печати металлических изделий является Laser-aided Direct Metal Tooling (DMT) —лазерный луч высокой мощности формирует на поверхности металла зону расплава, куда дозировано подается металлический порошок. Он полностью расплавляется лазерным лучом и быстро отвердевает в этой зоне. Так слой за слоем создается деталь. В этой технологии используется направленная энергия и осаждение материала происходит в конкретной точке. Поэтому на поверхности не образуются остатки материала, в отличие от селективного лазерного спекания или сплавления.

Ранее ученые из разных стран уже печатали магнитные материалы, прибегая к различным аддитивным технологиям. Но для печати использовались изначально ферромагнитные порошки, что накладывало свои ограничения на производство. Например, применение таких порошков в технологии прямого подвода энергии и материала может привести к засорению системы подачи порошка на 3D-принтере из-за намагничивания металлических деталей. А технология лазерной сварки в порошковом слое требует размагничивания строительной подложки и металлических деталей внутри камеры принтера, чтобы избежать неравномерного наложения порошка.

Российские материаловеды напечатали магнитные объекты из немагнитных порошков

Постепенно наслаивая один порошок на другой, материаловеды получили мягкомагнитный материал, который сам по себе не является постоянным магнитом, но притягивается к твердым ферромагнитным металлам. Мягкий ферромагнитный эффект сильнее всего наблюдается в середине изделия, где алюминиевая бронза и нержавеющая сталь смешиваются в соотношении 50 на 50. По мнению авторов, такие материалы найдут широкое применение в машиностроении, электронике и радиотехнике.

Возникновение у полученного изделия ферромагнитных свойств ученые подтвердили при помощи фазового анализа. Исходные материалы имели гранецентрированную кубическую кристаллическую структуру, соединив их, получился новый материал с объемно-центрированной кубической решеткой. Новая структура позволила материалу стать ферромагнетиком.

Недавно мы писали о том, что на 3D-принтере напечатали биоразлагаемый суперконденсатор, который состоит из целлюлозы и материалов на основе углерода. Он может питать электронные часы в течение двадцати минут, а после использования разлагается в почве за два месяца.

Алиса Родина

Поделиться

Заметили ошибку? Сообщите нам: выделите текст и нажмите Ctrl+Enter
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy andTerms of Service apply.