德國TU Chemnitz公司的一項研究專案，首次成功地為電動馬達的每個重要部件進行3D列印，同時使用銅，鐵和陶瓷進行印刷。經過兩年多的工作，由開姆尼茨科技大學教授Dr. Ralf Werner領導的一個小組將在今年的漢諾威工業博覽會上展示他們的突破。
這一旅程的第一個重要步驟是完成一個完全3D列印的線圈。該線圈能够承受超過300°C的溫度，並於去年首次由Werner的兩名學術成員Johannes Rudolph和Fabian Lorenz頒發。線圈主要由銅導電體組成，能够與鐵或鐵合金部件結合產生磁場。使用陶瓷材料以使銅導體彼此以及鐵或鐵合金部件絕緣。
該團隊採用更先進的3D列印陶瓷來製造線圈，而不是用於這類電機絕緣的傳統聚合物資料。這些資料具有更高的耐溫水准。“我們過去兩年半的目標是大幅提高電機能够承受的溫度”，Werner說。
根據Rudolph的說法，“與常規絕緣系統相關的220°C的最大允許繞組溫度可能會超過相當數量。囙此，電機的工作溫度僅受鐵元件的鐵磁特性的限制，而鐵元件的鐵磁特性只能維持在700°C。“3D列印陶瓷不僅可以更好地承受熱量，還可以更有效地傳導熱量。這種散熱能力的提高有助於提高電機的輸出密度。
該團隊的創新3D列印過程包括使用糊劑，這些糊劑如FDM列印一樣擠出，然後像SLS科技一樣燒結在一起。這些膏體由陶瓷材料以及銅和鐵等金屬材料組成。使用特別適合的粘合劑將粘性糊劑保持在一起。該科技可以同時進行陶瓷和金屬結構的3D列印。這種開創性的方法可能會繼續為製造電氣設備提供廣泛的潜在應用。正如我們去年所報導的那樣，這種新的3D列印過程是與德國ViscoTec公司密切合作開發的，該公司是生產抽液系統的專家。
“在開姆尼茨大學實驗室印刷的電機代表了突破，同時證明了我們科技的原理-它證明了我們的科技的可行性”，魯道夫說。在參與開發這種開創性製造技術之後，他現在正準備在洛倫茨旁邊的研究基礎上啟動一家初創公司。為了引起人們的興趣，該團隊將於4月23日至27日在漢諾威工業博覽會上展示他們的3D列印電機和相關研究進展。