Matériau Magnétique imprimé en 3D
Matériau Magnétique imprimé en 3D à partir de poudre non Magnétique. Des chercheurs de Skoltech et leurs collègues ont utilisé une imprimante 3D pour fusionner deux produits dans un alliage dont la composition change continuellement d’une région de l’exemple à l’autre, conférant à l’alliage des foyers de gradient magnétique. Indépendamment de la nature non magnétique des matériaux de base, l’alliage présente des propriétés résidentielles ou commerciales magnétiques. Publiée dans le Journal of Products Handling Modern technology, l’étude utilise également une explication académique de la sensation.
Matériau Magnétique imprimé en 3D: une technologie industrielle
Autrefois considérée comme un simple outil de nouveauté pour le prototypage rapide, l’impression 3D est devenue une technologie industrielle à part entière utilisée pour générer des composants d’avion, des implants et prothèses adaptés au patient. Des bijoux précieux et des chaussures sur mesure, pour n’en nommer que quelques-uns.
Le principal avantage de l’impression 3D est la capacité de produire des choses avec des formes très complexes qui sont impossibles ou trop chères à fabriquer avec des techniques de fabrication traditionnelles, telles que l’étalement, le laminage et le marquage. La technologie moderne permet en outre un prototypage plus rapide et plus risqué. Bien comme une plus grande flexibilité concernant la personnalisation du produit et le nombre d’articles générés. Et, puis il y a l’avantage inclus de la diminution des déchets.
L’une des limitations de l’impression 3D est qu’elle a tendance à utiliser un matériau ou une combinaison homogène dans l’ensemble de l’élément créé. En variant la structure d’une partie du produit à l’autre, peut-être doté de propriétés résidentielles qui changent continuellement.
Un exemple en serait sans aucun doute un poteau construit à partir d’un alliage de deux tôles d’acier dont le rapport passe de 100 % métal A à cinquante-cinquante, à 100 % métal B, et plus. À condition que les aciers en question se mélangent bien, sans générer de défauts, les constructions de pente du crayon constituées d’aciers magnétiques, pourraient être très intéressantes, comme les rotors de moteur, les bandes pour codeurs magnétiques, ou de transformation.
Les métaux A et B
Les auteurs d’une étude en cours menée par Skoltech et publiée dans le Journal of Materials Handling Modern technology rapportent une expérience qui a généré un tel alliage. Les métaux A et B ci-dessus sont eux-mêmes des alliages. Bronze d’aluminium (cuivre, aluminium et fer) et acier inoxydable de qualité marine (principalement fer, chrome et nickel). Les deux pratiquement se connait comme paramagnétiques ou « non magnétiques » en termes simples. C’est-à-dire qu’ils ne restent pas avec un aimant. Pourtant, lorsqu’ils sont mélangés à des pourcentages équivalents, l’alliage résultant s’avère être un ferromagnétique « doux ». C’est-à-dire qu’il est introduit dans des ferromagnétiques « difficiles », comme celui du réfrigérateur, mais ne se transforme pas lui-même en un.
« Nous avons utilisé ces deux matériaux paramagnétiques pour développer un alliage de pente avec une imprimante 3D InssTek MX-1000. Il utilise une stratégie de dépôt d’énergie guidé. Ça consiste à déposer un matériau en poudre à partir d’une buse et à le décongeler simultanément avec un laser. L’alliage résultant présentait des foyers ferromagnétiques à un niveau qui dépendait de la proportion entre les deux produits constitutifs ». A déclaré l’auteur principal de l’étude, Oleg Dubinin, du laboratoire de production additive de Skoltech.
L’émergence de foyers ferromagnétiques
“Notre étude fournit également une description académique de l’émergence de foyers ferromagnétiques dans l’alliage en ce qui concerne sa structure atomique”. A déclaré le chercheur. “Alors que les deux matériaux préliminaires ont une structure cristalline cubique à faces centrées, leur combinaison provoque une structure cubique centrée sur le corps.”
Dans le premier, des atomes d’acier sont assis dans les coins de cubes fictifs et sur leurs faces. Dans le dernier, il y a des atomes d’acier aux installations des dés invisibles au lieu de sur leurs faces. Cette seconde configuration offre au matériau ses bâtiments ferromagnétiques.
« Les alliages magnétiques doux de pente peuvent localiser des applications dans l’ingénierie des machines, par exemple dans les moteurs électriques », a commenté PI Stanislav Evlashin, un chercheur de premier plan chez Skoltech. « Nos résultats montrent que le dépôt d’énergie guidé n’est pas simplement un moyen d’imprimer en 3D des produits à gradient, mais également un moyen de trouver de nouveaux alliages. En plus de cela, l’innovation est très efficace et appropriée pour la fabrication rapide de composants de grande taille.
Lire l’article original sur Phys.
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