Дослідники Саарланда використовують 3D-друковані металеві частини двигунів зі скла для зменшення втрат в залізі
Інноваційні аморфні сплави для електродвигунів: підвищення ефективності та зменшення втрат
Сучасні технології не стоять на місці, особливо коли йдеться про покращення ефективності електродвигунів. Дослідники з Університету Саарланд підійшли до цього питання з нового боку, розробивши залізовмісні аморфні сплави. Це може суттєво зменшити втрати на ремагнітизацію, усуваючи традиційні проблеми, пов’язані з кристалічними мікроструктурами, які викликають внутрішнє тертя та нагрівання.
Як працює нова технологія
Дослідники зосередили свої зусилля на заміні традиційних кристалічних залізних сплавів, які застосовуються в компонентах електродвигунів, на металеве скло з високим вмістом заліза – від 70% до 80%. Як каже професор Ральф Буш, перевага таких матеріалів у тому, що вони дозволяють магнітним доменам вільніше переорієнтовуватися, зменшуючи втрати гистерезісу та нагрівання.
Ключові композиції та методи
Команда дослідників виявила три композиції сплавів, які є ефективнішими та можуть витримувати процес кристалізації. Вони відповідають сучасним вимогам адитивного виробництва. Обробка матеріалу виконується за допомогою лазерного порошкового формування, що дозволяє металу залишатися аморфним, без деструктивних кристалів, на кожному етапі виготовлення. Частини виробляються у шарах розміром близько 50 мікрометрів.
Застосування та майбутнє розробки
Цікаво, що цей новітній підхід може мати значний вплив на ефективність таких пристроїв, як електросамокати, дрони та інші невеликі електричні приводи. При цьому композит намагався уникнути застосування критичних легуючих елементів, таких як кобальт, що робить його ще більш екологічним.
«Тепер виклик полягає в тому, щоб розробити процес так, щоб він працював надійно на практиці та в промислових масштабах», — зазначив професор Матеас Ніенхаус. Розробка триває в рамках проекту AM2SoftMag, підтриманого Програмою Horizon Europe Pathfinder Open, у співпраці з Heraeus AMLOY.
Компактність і продуктивність нових сплавів відкривають нові горизонти для розвитку електродвигунів, роблячи їх ще більш енергоефективними та економічними в експлуатації. Чи готовий світ до цього інноваційного стрибка, покаже час, але перспективи вже виглядають багатообіцяючими.
