韩国研究人员采用磁性3D打印工艺制造高性能电机

2024年12月4日，南极熊获悉，韩国机械材料研究所（KIMM）的研究人员表示，他们已经开发出一种用于电机制造的磁性3D打印系统，无需使用传统模具。目前，使用这项新技术制造的下一代电机的性能评估也已成功完成。尽管该团队声称已经成功地通过了性能验证，但迄今为止，他们分享的结果仅限于一份新闻稿。

△高性能下一代电机磁性3D打印技术概念图

该技术的核心在于开发能够最大限度发挥材料磁性的3D打印设备。这样就无需模具，克服了二维形状的限制，超越了电机性能的界限。该技术被应用于轴向磁通电机的开发，这种电机非常适合在有限空间内需要高扭矩和高输出的应用，例如机器人、电动汽车和移动解决方案。

研究人员表示，与传统的层压或粉末冶金电机相比，他们的工艺可以实现更复杂的磁结构。但是，关于材料配方和打印参数的具体细节尚未公开。目前，团队展示了一款输出密度超过2.0 kW/L的500瓦级电机，但他们没有提供与传统制造方法的比较基准。

△研究团队由KIMM自主制造研究所3D打印系首席研究员Taeho Ha领导

已公开展示的性能指标：

●已展示500瓦电机
●输出密度>2.0 kW/L
●未提供比较效率指标
●未指定制造时间和材料成本
●未包含耐用性和热性能数据

目前，展示的结果包括一个500瓦级原型电机，据称在设计灵活性和材料效率方面超越了传统制造方法。然而，制造可重复性、热性能、效率及长期耐用性等关键验证指标尚未得到充分解决。研究人员计划将此技术应用于机器人、移动设备和医疗领域，但具体的应用性能要求及原型的满足方式尚未详细阐述。

△带有可变激光模块的3D打印设备，用于微结构控制

下一步计划

这项研究得到了KIMM用于开发下一代高性能电机的3D打印设备的基础研究计划，以及韩国国家研究基金会的纳米和材料技术开发计划的支持。

韩国机械材料研究所( KIMM)是科学和信息通信技术部下属的非营利性政府资助研究机构。自1976年成立以来，机构通过研发机械和材料领域的关键技术、进行可靠性测试评估以及将开发的产品和技术商业化，为国家经济增长做出了贡献。

KIMM的博士Taeho Ha表示：“展望未来，我们计划将它与高功能材料的3D打印技术相结合，扩展到先进的工业领域。”总的来说，目前的技术挑战主要集中在可扩展性、批量生产的成本效益以及材料优化。