韓國研究人員采用磁性3D打印工藝制造高性能電機

2024年12月4日，南極熊獲悉，韓國機械材料研究所（KIMM）的研究人員表示，他們已經(jīng)開發(fā)出一種用于電機制造的磁性3D打印系統(tǒng)，無需使用傳統(tǒng)模具。目前，使用這項新技術制造的下一代電機的性能評估也已成功完成。盡管該團隊聲稱已經(jīng)成功地通過了性能驗證，但迄今為止，他們分享的結果僅限于一份新聞稿。

△高性能下一代電機磁性3D打印技術概念圖

該技術的核心在于開發(fā)能夠最大限度發(fā)揮材料磁性的3D打印設備。這樣就無需模具，克服了二維形狀的限制，超越了電機性能的界限。該技術被應用于軸向磁通電機的開發(fā)，這種電機非常適合在有限空間內需要高扭矩和高輸出的應用，例如機器人、電動汽車和移動解決方案。

研究人員表示，與傳統(tǒng)的層壓或粉末冶金電機相比，他們的工藝可以實現(xiàn)更復雜的磁結構。但是，關于材料配方和打印參數(shù)的具體細節(jié)尚未公開。目前，團隊展示了一款輸出密度超過2.0 kW/L的500瓦級電機，但他們沒有提供與傳統(tǒng)制造方法的比較基準。

△研究團隊由KIMM自主制造研究所3D打印系首席研究員Taeho Ha領導

已公開展示的性能指標：

●已展示500瓦電機
●輸出密度>2.0 kW/L
●未提供比較效率指標
●未指定制造時間和材料成本
●未包含耐用性和熱性能數(shù)據(jù)

目前，展示的結果包括一個500瓦級原型電機，據(jù)稱在設計靈活性和材料效率方面超越了傳統(tǒng)制造方法。然而，制造可重復性、熱性能、效率及長期耐用性等關鍵驗證指標尚未得到充分解決。研究人員計劃將此技術應用于機器人、移動設備和醫(yī)療領域，但具體的應用性能要求及原型的滿足方式尚未詳細闡述。

△帶有可變激光模塊的3D打印設備，用于微結構控制

下一步計劃

這項研究得到了KIMM用于開發(fā)下一代高性能電機的3D打印設備的基礎研究計劃，以及韓國國家研究基金會的納米和材料技術開發(fā)計劃的支持。

韓國機械材料研究所( KIMM)是科學和信息通信技術部下屬的非營利性政府資助研究機構。自1976年成立以來，機構通過研發(fā)機械和材料領域的關鍵技術、進行可靠性測試評估以及將開發(fā)的產品和技術商業(yè)化，為國家經(jīng)濟增長做出了貢獻。

KIMM的博士Taeho Ha表示：“展望未來，我們計劃將它與高功能材料的3D打印技術相結合，擴展到先進的工業(yè)領域�！笨偟膩碚f，目前的技術挑戰(zhàn)主要集中在可擴展性、批量生產的成本效益以及材料優(yōu)化。