科学者は改良された3Dプリント技術を使って磁性物体を製造した

科学者は改良された3Dプリント技術を使って磁性物体を製造した
出典: PConline

特定の領域のみに磁性を持つ物体を 3D プリントしたい場合は、通常、異なる金属から 2 つの別々の物体をプリントし、それらを結合する必要があります。しかし、既存の技術を基にした新しい方法では、段階的な磁気特性を持つ単一の物体を印刷することができます。

このプロセスは、ロシアのスコルコボ科学技術研究所が率いるチームによって開発された。これは、指向性エネルギー堆積法と呼ばれる確立された 3D 印刷方法に基づいており、レーザーなどの熱源を使用して、ノズルから出てくる金属粉末を溶かします。


通常、金属粉末の種類は印刷ジョブ内では同じままです。しかし、InssTek MX-1000 3D プリンターを使用することで、研究者はまず 1 つの金属の粉末を吐出し、それを別の金属の粉末と徐々に混ぜていき、最終的に別の金属だけが吐出されるようにすることができました。



これら両方の金属は合金であり、前者はアルミニウム青銅(銅、アルミニウム、鉄)、後者はオーステナイト系ステンレス鋼(主に鉄、クロム、ニッケル)です。興味深いことに、どちらの金属も永久磁性金属に引き付けられないという意味で、本質的に磁性を帯びていません。

しかし、これらを混合すると、結果として得られる混合合金は「軟強磁性」特性を示します。つまり、それ自体には永久磁性はないが、磁性を持つ「硬い強磁性」金属に付着するということです。 「ソフト強磁性」効果は、印刷されたオブジェクトの中央部分で最も強くなります。中央部分では、アルミニウム青銅とオーステナイト系ステンレス鋼が 50/50 の比率で混合されており、その後、端に向かって、どちらかの金属がより目立つようになり、効果が薄れていきます。

「傾斜軟磁性合金は、電気モーターなどの機械工学に応用できる可能性があります」と主任研究員のスタニスラフ・エブラシン氏は言う。「私たちの研究結果は、指向性エネルギー堆積法が傾斜材料を3Dプリントする方法であるだけでなく、新しい合金を発見する方法でもあることを示しています。」さらに、この技術は非常に効率的で、大型部品の迅速な製造にも適しています。 ”

この研究に関する論文が最近、「Materials Processing Technology」誌に掲載されました。サンクトペテルブルク国立海洋技術大学、ロシア国立科学センタークルチャトフ研究所、ベルゴロド国立大学の科学者もこの研究に参加した。


磁石、材料、方向性堆積

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