모터 코어도 3D 프린팅할 수 있나요?모터 자기 코어 연구의 새로운 진전 자기 코어는 투자율이 높은 시트형 자성 재료입니다.전자석, 변압기, 모터, 발전기, 인덕터 및 기타 자기 부품을 포함한 다양한 전기 시스템 및 기계의 자기장 유도에 일반적으로 사용됩니다. 지금까지 자기 코어의 3D 프린팅은 코어 효율을 유지하는 데 어려움이 있어 어려운 과제였습니다.그러나 연구팀은 이제 연자성 복합재보다 자기적으로 우수한 제품을 생산할 수 있는 포괄적인 레이저 기반 적층 제조 작업흐름을 제시했습니다. ©3D 사이언스 밸리 백서
3D 프린팅 전자기 재료
전자기적 특성을 지닌 금속의 적층 가공은 새로운 연구 분야입니다.일부 모터 R&D 팀은 자체 3D 프린팅 부품을 개발 및 통합하여 시스템에 적용하고 있으며, 설계의 자유는 혁신의 핵심 중 하나입니다. 예를 들어, 자기적 및 전기적 특성을 지닌 기능적 복합 부품을 3D 프린팅하면 맞춤형 임베디드 모터, 액추에이터, 회로 및 기어박스를 위한 길을 열 수 있습니다.이러한 기계는 많은 부품이 3D 프린팅되기 때문에 조립 및 후처리 등이 덜 필요한 디지털 제조 시설에서 생산될 수 있습니다.그러나 여러 가지 이유로 크고 복잡한 모터 부품을 3D 프린팅하려는 비전은 실현되지 않았습니다.주로 다중 재료 구성 요소의 문제는 말할 것도 없고 전력 밀도 증가를 위한 작은 공극과 같은 장치 측면에 특정한 까다로운 요구 사항이 있기 때문입니다.지금까지 연구는 3D 프린팅된 연자성 회전자, 구리 코일 및 알루미나 열 전도체와 같은 보다 "기본적인" 구성 요소에 중점을 두었습니다.물론 연자성 코어도 핵심 포인트 중 하나이지만 3D 프린팅 공정에서 해결해야 할 가장 중요한 장애물은 코어 손실을 최소화하는 방법이다.
▲탈린 공과대학교
위는 레이저 출력과 인쇄 속도가 자기 코어 구조에 미치는 영향을 보여주는 3D 인쇄 샘플 큐브 세트입니다.
최적화된 3D 프린팅 워크플로
최적화된 3D 프린팅 자기 코어 워크플로우를 입증하기 위해 연구원들은 레이저 출력, 스캔 속도, 해치 간격 및 레이어 두께를 포함하여 응용 분야에 대한 최적의 프로세스 매개변수를 결정했습니다.그리고 최소 DC 손실, 준정적, 히스테리시스 손실 및 최고의 투자율을 달성하기 위해 어닐링 매개변수의 효과를 연구했습니다.최적 어닐링 온도는 1200°C로 결정되었으며, 최고 상대 밀도는 99.86%, 최저 표면 거칠기는 0.041mm, 최저 이력 손실은 0.8W/kg, 최대 항복 강도는 420MPa로 나타났습니다. ▲3D 프린팅 자기 코어의 표면 거칠기에 대한 에너지 입력의 영향
마지막으로 연구원들은 레이저 기반 금속 적층 제조가 3D 프린팅 모터 자기 코어 재료에 실현 가능한 방법임을 확인했습니다.향후 연구에서 연구원들은 입자 크기와 입자 방향, 그리고 이것이 투과성과 강도에 미치는 영향을 이해하기 위해 부품의 미세 구조를 특성화할 계획입니다.연구원들은 또한 성능을 향상시키기 위해 3D 프린팅된 코어 형상을 최적화하는 방법을 추가로 조사할 것입니다.
게시 시간: 2022년 8월 3일 