3Dプリントモーターはもはや夢ではありません。ケムニッツ工科大学は銅、鉄、セラミックを使用して重要な部品を印刷することに成功しました。

3Dプリントモーターはもはや夢ではありません。ケムニッツ工科大学は銅、鉄、セラミックを使用して重要な部品を印刷することに成功しました。
ドイツのケムニッツ工科大学は、銅、鉄、セラミックを使用して、電気モーターの重要な部品すべてを初めて3Dプリントすることに成功した。 2年以上の研究を経て、ケムニッツ工科大学のラルフ・ヴェルナー教授率いるチームが、今年のハノーバーメッセで最新の成果を発表する予定です。

この研究における最初の重要なステップは、完全に 3D プリントされたコイルを完成させることでした。このコイルは300℃を超える温度に耐えることができ、ヴェルナー氏率いる2人の学術メンバー、ヨハネス・ルドルフ氏とファビアン・ロレンツ氏によって昨年初めて完成された。コイルは主に銅導体で構成されており、鉄または鉄合金部品と組み合わせて磁場を発生させることができます。セラミック材料は、銅導体を銅導体と鉄または鉄合金部品から絶縁するために使用されます。

研究チームは、従来のポリマー材料ではなく、より高度な 3D プリントセラミックを使用してコイルを製造しました。これらの材料はより高い耐熱性を備えています。 「過去2年半にわたり、私たちの目標はモーターが耐えられる温度を大幅に上げることでした」とワーナー氏は語った。

ルドルフ氏によると、「従来の絶縁システムに関連する最大許容巻線温度 220°C は、大幅に超過する可能性があります。したがって、モーターの動作温度は、鉄要素の強磁性特性によってのみ制限され、700°C までしか維持できません。」 3D プリントされたセラミックは、熱に対する耐性が優れているだけでなく、熱をより効率的に伝導します。この放熱の増加は、モーターの出力密度の増加に役立ちます。 ”

チームの革新的な 3D 印刷プロセスでは、FDM 印刷のように押し出されたペーストを使用し、その後 SLS 技術のように焼結します。これらのペーストは、銅や鉄などの金属材料だけでなく、セラミック材料で構成されています。粘着ペーストを固定するために、特別に調整された接着剤が使用されます。この技術により、セラミックと金属の構造を同時に 3D プリントできます。この画期的なアプローチは、電気機器の製造において今後も幅広い応用が期待できます。昨年お伝えしたように、この新しい 3D プリント プロセスは、液体をポンプで送るシステムの製造を専門とするドイツ企業 ViscoTec との緊密な協力のもとで開発されました。

「ケムニッツ大学の研究室で印刷されたモーターは画期的な成果であると同時に、私たちの技術の原理を証明し、私たちの技術の実現可能性を実証しています」とルドルフ氏は言う。この画期的な製造技術の開発に携わった後、彼は現在、ロレンツ氏とともにスタートアップ企業を設立する準備を進めています。関心を高めるために、チームは4月23日から27日までハノーバーメッセで3Dプリントモーターと関連研究の進捗状況を展示する予定です。

出典: 3D Tiger

セラミックス、FDM

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