研究員開發(fā)出可在高溫下運行的“世界上第一臺”3D打印電機
上個月,德國研究人員聲稱開發(fā)出了首款3D打印電動馬達。并且在漢諾威工業(yè)博覽會上,來自開姆尼茨技術大學的研究人員展示了他們的機器。3D打印的電機可以在比傳統(tǒng)設計高得多的溫度下工作,因此可以開辟新的應用。去年,研究人員Ralf Werner、Johannes Rudolph和Fabian Lorenz使用3D打印技術制作了能夠承受300°C的線圈。從那以后,他們成功地打印了其他關鍵電機部件,包括銅導體(這些部件產(chǎn)生與鐵或鐵合金結(jié)合的磁場)和陶瓷絕緣體(使導體和鐵部件絕緣)。
電機部件是通過擠出含有諸如鐵、銅或陶瓷等材料顆粒的粘性糊劑以及特殊的粘合劑來生產(chǎn)的。這些漿料逐層堆積,然后燒結(jié)在一起。陶瓷絕緣材料取代傳統(tǒng)的聚合物基絕緣材料,可承受更高的溫度。據(jù)研究人員表示,“與常規(guī)絕緣系統(tǒng)相關的220°C的最大允許繞組溫度可能會超出相當大的數(shù)量。因此,電機的工作溫度僅受鐵元件鐵磁性能的限制,鐵元件可以保持在700°C以下!
除了在更高的溫度下工作,陶瓷絕緣層還可以更好地傳導熱量,使導體中產(chǎn)生的熱量能夠迅速消散。這有助于研究人員實現(xiàn)另一個目標:提高電機的輸出密度。盡管3D打印的銅部件導電性較差,但在某些應用中,通過大幅降低繞組溫度可以提高效率。
Rudolph表示,“3D打印電機是一個原則的證明。它證明了我們的技術的可行性,”。他宣稱,他正計劃與Lorenz合作推出一家分拆公司來開發(fā)和商業(yè)化這項技術。
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