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用3D打印造出永久磁铁的方法

时间:2016-10-31 作者:Nick Flaherty 阅读:
磁场的强度并不是唯一的因素,我们经常需要特殊的磁场,其磁场线以某种极其特殊的方式排列——例如在某一个方向上相对恒定而另一方向强度变化的磁场。
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奥地利的研究人员开发出一种可在3D打印机上以独特形状制造永久磁鐡的方法。4ssEETC-电子工程专辑

维也纳科技大学(Technical University of Vienna;TU Wien)开发的这项技术,利用电源或磁传感器的磁性材料组合,让磁铁能以复杂的形式进行生产,同时还能精确地客制所需的磁场。4ssEETC-电子工程专辑

“磁场的强度并不是唯一的因素,”维也纳科技大学Christian-Doppler先进磁感测与材料实验室主任Dieter Süss表示,“我们经常需要特殊的磁场,其磁场线以某种极其特殊的方式排列——例如在某一个方向上相对恒定而另一方向强度变化的磁场。”4ssEETC-电子工程专辑

为了实现这种要求,磁铁必须以一种复杂的几何形式制造。“我们可以在计算机上设计磁铁,并调整其形状至符合所有磁场要求条件,”在Dieter Süss研究团队的一位博士研究生Christian Huber解释。4ssEETC-电子工程专辑

这项新技术并非注射成型,而是在聚合物矩阵中采用磁性颗粒。磁铁3D打印机采用特殊生产的磁性微粒细丝——这是由聚合物粘合材料密合在一起而形成的。研究人员先以3D打印机加热这些材料,接着再用喷嘴将其逐点施加在所需位置。结果是产生一款由大约90%的磁材与10%的塑料组成的3D对象。4ssEETC-电子工程专辑

不过,最终的产品并不是磁性的,因为这些磁性微粒是以一种未磁化状态进行部署。因此,在最后的过程,最终产品暴露于强大的外部磁场,并将其转变成永久磁铁。
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研究人员采用不同的磁性材料,打造出具有强大磁场的永久磁鐡 (来源:TU Wien)4ssEETC-电子工程专辑

“这种方法让我们得以处理各种磁性材料,例如钕铁硼磁铁”Süss说。“使用计算机创造的磁体设计,现在已能快速且精确地进行建置——尺寸范围从几公分到几公寸,精确度则可达到1mm以下。” 这一快速且具成本效益的过程,更为磁性设计开启新的可能性。例如,单个磁体可使用不同的材料,在强磁性和弱磁性之间创造出平滑转换。Süss表示,“接下来,我们将测试这项技术可以发挥到什么极限——但是现在可以确定的是3D打印为磁体设计带来了以往只能在想象中的新应用”。4ssEETC-电子工程专辑

编译:Susan Hong4ssEETC-电子工程专辑

本文授权编译自EE Times,版权所有,谢绝转载4ssEETC-电子工程专辑

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Nick Flaherty
EETimes Europe嵌入式技术编辑,自由撰稿人。Nick Flaherty是位于布里斯托尔的自由技术作家、分析师和顾问,他关注半导体和电子市场已有近25年。 他是EETimes Europe的嵌入式编辑,并为世界各地的各种技术贸易出版物撰稿。 他曾工作于Electronics Times和 Electronic Engineering,并在MicroTechnology Europe以及Electronic Product Design担任编辑。他为汽车电子行业和许多跨国半导体公司撰稿。 他还是SouthWest Microelectronics Leadership Group的成员,并积极参与英国西南部的硅芯片和相关技术集群。
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