Het Critical Materials Institute van het Amerikaanse Department of Energy heeft een grote stap gezet in de richting van gedrukte, uitgelijnde anisotrope magneten via additieve productieprocessen.

De Energy Innovation Hub vervaardigde hybride nylongebonden neodymium-ijzer-boor- en samarium-ijzer-stikstofmagneten met behulp van de Big Area Additive Manufacturing (BAAM) in het Oak Ridge National Laboratory.

"De toepassing van additive manufacturing op magneetproductie is relatief nieuw, en er zijn uitdagingen die moeten worden overwonnen tussen de aard van het proces en de eindeigenschappen van het product, zei Ikenna Nlebedim, een wetenschapper bij het CMI.

Een uitlijningsproces na het printen met toegepaste elektromagnetische velden en warmte stelt de onderzoekers in staat om de magnetische eigenschappen van de magneet af te stemmen zonder de gedrukte vorm te vervormen.

"Voor 3D-geprinte anisotrope gebonden magneten, een eenstaps print- en uitlijnproces is het uiteindelijke doel, maar er is nog werk aan de winkel om succesvol te zijn, "zei Nlebedim. "Dat doel blijven we nastreven."

Door magnetische uitlijning toe te passen, de onderzoekers waren in staat om de magnetische prestaties van de reeds dysprosium-vrije composietgebonden magneet te verbeteren zonder meer kritische materialen te gebruiken. "Dit betekent een zuiniger gebruik van dure en kritische zeldzame aardmaterialen, ’ zei Nlebedim.

Het onderzoek wordt besproken in de krant, "Additive Manufacturing van anisotrope hybride NdFeB-SmFeN nylon composiet gebonden magneten, " co-auteur van Kinjal Ghandha, Lin Li, IC Nlebedim, Brian K. Post, Vlastimil Kunc, Brian C. Verkoop, James Bel, en M. Parans Paranthaman; en gepubliceerd in de Journal of Magnetism and Magnetic Materials .