В МАИ исследуют применение 3D-печати в производстве электродвигателей

Ученые Московского авиационного института предложили технологию изготовления большинства деталей электродвигателей для малой авиации посредством 3D-печати. Это позволит сократить трудозатраты на изготовление деталей и при этом сохранить качество, сопоставимое с традиционными способами производства, считают разработчики..

Благодаря высокой мощности при относительно компактных габаритах 3D-печатные силовые агрегаты можно будет применять на тяжелых беспилотниках, небольших самолетах, электромобилях и другой технике. Специалисты подготовили конструкторскую документацию, сборка опытного образца и испытания пройдут в конце года, сообщает издание «Известия».

«Предполагается, что по технологии 3D-печати будет изготовлен синхронный электродвигатель, в котором магнитный поток направлен вдоль оси вращения, а ротор и статор имеют форму дисков. За счет этого длина агрегата будет меньше, чем в стандартных вариантах со схожими параметрами с радиальным магнитным потоком. Благодаря небольшим габаритам новый двигатель подойдет для воздушных судов с ограниченным внутренним объемом. Его удобно интегрировать с другими системами, — рассказал аспирант кафедры электроэнергетических, электромеханических и биотехнических систем МАИ Илья Качанов.

В качестве источников магнитных полей будут использоваться редкоземельные постоянные магниты. Расчетная номинальная мощность двигателя — 50 кВт при частоте вращения в три тысячи оборотов в минуту, а пиковая кратковременная мощность — 80 кВт. С помощью аддитивных технологий будут изготовлены элементы корпуса силового агрегата и магнитопровод статора. Это один из основных элементов системы, участвующий в преобразовании электрической энергии в механическую, для его изготовления используют сплав с повышенным содержанием кремния.

«Деталь обычно вырубают из шихтованной стали. Так называют набор из множества тонких листов, которые склеены, но электрически изолированы друг от друга. Это нужно, чтобы при работе двигателя избежать перегрева магнитопровода. Технология МАИ дает возможность печатать деталь послойно, имитируя шихтовку. За рубежом же сначала печатают листы, затем их склеивают, после чего производят вырубку детали. Новый метод позволяет изготавливать весь магнитопровод сразу. Магнитные свойства образцов, полученных при 3D-печати, несколько уступают прокатной стали. Это связано с наличием остаточной пористости, микроструктурной неоднородностью и другими дефектами. В связи с этим представляет научный и практический интерес поиск оптимальных параметров и режимов постобработки с целью достижения показателей, равных традиционным сталям», — пояснил Илья Качанов.

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