エルケムは、電気自動車分野で大きな可能性を秘めた3Dプリントモーター用の鉄シリコン粉末を開発しています。

この投稿は warrior bear によって 2024-1-18 19:32 に最後に編集されました。

はじめに: 積層造形(AM)は電気機械産業に革命を起こす可能性を秘めていますが、 3Dプリントされた電気機械部品に匹敵する材料が市場に不足していることが、 AM の発展を制限する大きな課題となっています。統計によると、ヨーロッパの電気モーター（EM）および駆動産業は6億3,000万ユーロの価値があり、潜在的なエンドユーザーの1つです。今日の電気モーターは、通常、金属板を切断して成形することによって製造されます。 3Dプリントは効率を大幅に向上させ、材料の消費を削減します。しかし、大型モーター部品の3Dプリントは、部品が脆くなりすぎて壊れやすくなるため、困難であることが判明しています。

2024年1月18日、南極熊は、上記の材料問題を解決するために、シリコーン材料の専門家であるElkemがいくつかのパートナーと協力して、モーター部品のより効率的な3Dプリントを実現できる新しいタイプの特殊な鉄シリコン粉末を開発したことを知りました。研究チームのメンバーは次のとおりです。

Elkem（粉末の商業化をリード）
主なパートナーはVTT（コーディネーターとして）
シーメンス、ドイツ（粉末検証）
ステランティス;
Gemmate Technologies、イタリア;

チームは数名の粉体および電磁気の専門家で構成されており、3D プリントモーター専用のこの新素材を共同で開発しました。このプロジェクトも欧州連合の資金提供を受けており、「軟磁性合金の付加製造を使用した電気自動車向け軽量ソリューション - SOMA プロジェクト」と呼ばれています。

SOMA プロジェクトは、性能の向上、材料消費量の削減、ライフサイクルコストの削減を実現した、電気自動車 (e-モビリティ) 向けのより最適化された電気機械デバイスのニーズに取り組んでいます。この需要により、製造業者や研究コミュニティは従来とは異なる設計および製造方法を模索するようになりました。付加製造技術は、新しい磁気回路設計を実現するための新たな可能性を切り開きます。これまでの研究では、高性能の軟磁性部品は、特に後処理を通じて、カスタマイズされた材料組成と最適化された処理パラメータを通じて、レーザー粉末床溶融結合法 (L-PBF) によって製造できることが示されています。さらに、トポロジー最適化により、他の重要な特性を損なうことなくモーターの重量を大幅に削減できることが実証されています。 SOMA プロジェクトは、最小限の量の重要な原材料を使用して、付加製造用にカスタマイズされた軟磁性合金をアップグレードすることに重点を置いています。さらに、SOMA は従来の製造方法に制限されない製造ルートを実証し、設計の画期的な変更を可能にし、将来の電気自動車などの分野向けの軽量で材料効率の高いソリューションにつながります。
研究チームが開発した新しい粉末は、磁気的に柔らかいことで知られており、簡単に磁化したり消磁したりすることができ、これは電気モーターにとって重要です。これは、クリスチャンサンにあるノルウェーカタパルト未来材料センターの小型パイロットアトマイザーで生産されています。この粉末は、デモンストレーター機器の品質と製造を評価するための部品の 3D プリントに使用されており、3D プリントと部品の認定はフィンランドの VTT とドイツのシーメンスで完了しています。

VTT のトミ・リンドルス氏は次のように語っています。「これは自動車部品の製造を変える可能性を秘めたプロジェクトです。私たちは、印刷性に優れたシリコン鋼 (添加剤入り) をベースにした新しい特殊粉末の開発に成功しました。3D プリントされた部品は、柔軟性が向上し、競争力のある磁気特性を示しました。」
粉末製品の最後の応用例は、電動スクーター用モーターの製造です。このユースケースは、Gemmate-Technologies と VTT によって実行されたモデリングによってサポートされており、電気モーターコンポーネントの新たな設計機会がさらに提供されます。

エルケムのプロジェクトリーダー、ヤン・オーヴェ・オッデン氏は次のように語った。「SOMA プロジェクトで開発された粉末は、エルケムによって市場に投入され、将来の商業生産における製品の適合性を評価する予定です。現在、製品は少量ずつテストされています。」
世界がより持続可能な輸送手段へと移行するにつれ、自動車メーカー、政府、消費者にとって電化が最優先事項となっています。エルケムは先進的なシリコンベースの材料を提供する世界有数のサプライヤーであり、モビリティおよび輸送のサブセクターにシリコンベースの製品を今後も提供していきます。
3年間のSOMAプロジェクトは2021年1月に開始され、総プロジェクト予算が560万ユーロ強で欧州連合から資金提供を受けているEIT Raw Materialsによってサポートされています。