Les physiciens impriment des aimants avec une imprimante 3D

Les physiciens imprimeront des aimants avec une imprimante 3D

Aux mains d’Alexey Volegov, un engrenage à chevrons planétaires en métal rotatif, un système non séparable qui ne peut être obtenu que par impression 3D. Imprimé au laboratoire UrFU. Crédits: UrFU / Oksana Meleschuk

Des physiciens de l’Université fédérale de l’Oural (UrFU, Ekaterinbourg, Russie) imprimeront des aimants uniques, des systèmes magnétiques et des éléments magnétiques doux avec une imprimante 3D. Les échantillons réalisés avec cette imprimante peuvent être utiles dans presque tous les domaines, de la médecine à l’espace. Par exemple, il peut être utilisé par des assistants chirurgicaux robotiques pour déboucher les artères et les veines ou pour placer des stents. Selon Aleksey Volegov, professeur agrégé du département de magnétisme et de nanomatériaux magnétiques à l’UrFU, les scientifiques décident désormais du type d’aimants qu’ils commenceront à imprimer.

« Il s’agira d’aimants à base de samarium ou de composés de cobalt. Ils peuvent être utilisés dans les sous-marins, dans les stations spatiales, sur les navires. C’est-à-dire dans les zones où il y a de très forts changements de température et où nous avons besoin d’aimants avec des propriétés spéciales en termes de stabilité », a déclaré Aleksey Volegov. «Ou il s’agira de simples aimants basés sur un alliage de néodyme, de fer et de bore, qui fonctionnent à des températures normales. Ces aimants sont utilisés dans les smartphones, les disques durs et les capteurs de moteurs automobiles. Par exemple, de tels aimants sont installés dans le moteurs électriques Tesla de dernière génération. « 

Les chercheurs veulent créer de petits aimants. Leurs demandes ont été satisfaites par le seul modèle d’imprimeur allemand sur le marché mondial. Il existe peu d’imprimantes dans le monde qui peuvent imprimer à partir de poudres métalliques et ont des paramètres ouverts pour les paramètres d’impression. Ces imprimantes sont principalement utilisées dans les organisations de recherche et développement.

« Notre modèle est probablement le seul au monde à atteindre nos objectifs », a déclaré Aleksey Volegov. «L’imprimante permet d’obtenir des échantillons à partir de poudres métalliques en utilisant des technologies de fusion sélective au laser et de frittage sélectif au laser. Dans le premier cas, les particules de poudre sont entièrement refondues, dans le second, elles sont légèrement fondues près de la surface. Il y en a une vingtaine. a publié des articles scientifiques dans le monde d’aujourd’hui, dont les auteurs ont essayé d’imprimer des aimants. Et les travaux sur la fusion sélective au laser, en général, peuvent être comptés avec les doigts d’une seule main. « 

Les physiciens imprimeront des aimants avec une imprimante 3D

Les produits métalliques sont imprimés dans des vêtements de protection. Sur la photo Victoria Maltseva, ingénieur du Département de magnétisme et nanomatériaux magnétiques, UrFU. Crédit: UrFU / Oksana Meleschuk.

A ce stade du travail, les échantillons imprimés nécessitent un post-traitement (tandis que les scientifiques magnétisent les pièces après impression). Pour que l’imprimante imprime immédiatement des aimants avec des propriétés spécifiques, il est nécessaire de lui apprendre à travailler avec des poudres spécifiques et à imprimer les échantillons requis. Selon Aleksey Volegov, cela peut prendre de six mois à quelques années.







Impression d’un support pour une pièce au laboratoire UrFU. Crédit: UrFU / Victoria Maltseva.

Les scientifiques ont imprimé trois petites pièces comme échantillons de test pour vérifier la précision de l’imprimante. Le premier a été envoyé en Allemagne pour une configuration d’équipement supplémentaire (sur une fraction de pour cent dans des domaines spécifiques). Le second est l’engrenage planétaire à chevrons, un système non séparable qui ne peut être obtenu que par impression 3D. Le troisième détail concerne les niveaux inférieurs de la tour avec un escalier en colimaçon et des balustrades.


Super aimants d’une imprimante 3D


Fourni par l’Université fédérale de l’Oural

Citation: Les physiciens impriment des aimants avec une imprimante 3D (13 avril 2021) récupéré le 13 avril 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-04-physicists-magnets-3d-printer.html

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