Специалисты УрФУ изучают 3D-печать магнитных материалов

Команда отдела магнетизма и магнитных наноматериалов Уральского федерального университета при финансовой поддержке по программе «Приоритет-2030» исследует аддитивную технологию создания магнитных материалов. С ее помощью можно печатать магниты для микроэлектроники, медицины, робототехники, комбинируя различные материалы и управляя свойствами изделий, сообщает пресс-служба вуза.

«Суть нашей технологии заключается в следующем: мы берем металлический порошок, из которого хотим получить магнитный элемент, и спекаем или сплавляем его послойно с помощью лазера. Это позволяет сразу создавать изделие нужной формы. При этом можно использовать комбинации различных магнитных и немагнитных материалов, управляя их свойствами с точностью до толщины человеческого волоса», — рассказал заведующий кафедрой магнетизма и магнитных наноматериалов УрФУ Алексей Волегов.

3D-печать нужна в случае создания функциональных материалов. С ее помощью можно пространственно варьировать свойства изделия: исследователи могут создавать токопроводящие и изолирующие участки, а также объединять магнитомягкие и магнитотвердые материалы в одном элементе, причем в масштабе, сопоставимом с диаметром человеческого волоса. Традиционные технологии этого не позволяют. Это особенно важно в условиях миниатюризации, например в электронике, робототехнике, медицинских устройствах.

«Сейчас мы отрабатываем все на чистом железе: оно доступно, выпускается в виде порошка и удобно для исследований, но у него есть ограничения, например высокая анизотропия. Поэтому мы экспериментируем с добавками оксидов, чтобы задать нужные функциональные свойства. Следующий шаг — переход к пермаллоевым сплавам (железо и никель), отличающимся низкой магнитострикцией. Магнитострикция — причина того самого гула, который слышен рядом с трансформаторной будкой. Он возникает, когда материал при перемагничивании немного меняет линейные размеры. У пермаллоя этот эффект минимален», — пояснил Алексей Волегов.

«Полного вытеснения [традиционных производственных методов] не произойдет, поскольку традиционные технологии по-прежнему эффективны при массовом производстве. Но аддитивные методы займут свою нишу — небольшие партии, сложные формы, кастомизация, новые устройства. Это будет дополнение, а не замена — как сейчас сосуществуют электрические и бензиновые автомобили», — считает Алексей Волегов.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.