在開姆尼茨工業(yè)大學(xué)，另一項(xiàng)成就是：來自來自電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)器的研究人員創(chuàng)建了第一臺(tái)全3D打印電動(dòng)機(jī)。去年，兩位教授Johannes Rudolph和Fabian Lorenz 3D打印了一個(gè)能夠承受超過300°C溫度的線圈。從那以后，他們3D打印了電機(jī)的所有部件。其中包括銅導(dǎo)電體，這些導(dǎo)體與鐵或鐵合金以及陶瓷電氣絕緣體相結(jié)合產(chǎn)生磁場(chǎng)，從而使導(dǎo)體彼此之間和鐵質(zhì)部件之間絕緣。這被稱為磁路。

   “在過去兩年半的時(shí)間里，我們的目標(biāo)是大幅度提高電機(jī)能夠承受的溫度，”博士教授Ralf Werner說。研究人員通過使用專用陶瓷代替常規(guī)的聚合物基絕緣材料來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，陶瓷具有更高的耐溫度?！芭c常規(guī)絕緣系統(tǒng)相關(guān)的220°C的最大允許繞組溫度可能會(huì)超過相當(dāng)數(shù)量，”Rudolph說。 “因此電機(jī)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。”

     陶瓷絕緣材料也具有較高的導(dǎo)熱率，因此導(dǎo)體中產(chǎn)生的熱量損失可以更快地消散。這使研究人員能夠提高電機(jī)的輸出密度。盡管所用銅的導(dǎo)電率與工藝有關(guān)，但在特定的應(yīng)用場(chǎng)合下，可以通過顯著降低繞組溫度來提高效率?！盠orenz說。研究人員為電機(jī)開發(fā)的3D打印工藝涉及擠出由鐵、銅或陶瓷顆粒組成的粘稠糊狀物以及特殊改性的粘合劑。然后燒結(jié)3D打印部分，燒結(jié)粘合劑將金屬或陶瓷材料熔合在一起。

    研究人員解釋說：“多材料3D工藝的特殊優(yōu)勢(shì)在于在打印過程中同時(shí)使用多種材料的可能性。例如，由銅制成的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可以與絕緣材料一起打印。由陶瓷制成的陶瓷材料在諸如耐熱性或?qū)嵝缘仍S多物理性能方面優(yōu)于由塑料制成的常規(guī)有機(jī)絕緣材料。通過這種方式，可以生產(chǎn)具有顯著較高耐溫性的電線圈。此外，與鐵等鐵磁材料結(jié)合，可以在一次打印操作中制造整個(gè)電機(jī)或其部件。“

    為了在擠出糊劑時(shí)達(dá)到必要的精度，研究人員與ViscoTec Pumpen-u、Dosiertechnik GmbH緊密合作?！霸陂_姆尼茨大學(xué)實(shí)驗(yàn)室打印的電機(jī)代表了突破，同時(shí)證明了我們技術(shù)的原理 - 它證明了我們的技術(shù)的可行性，”Rudolph說。

    Rudolph和 Lorenz計(jì)劃在基于技術(shù)的基礎(chǔ)上開辦一家大學(xué)分拆公司。研究人員在剛剛結(jié)束的漢諾威展覽會(huì)上展示了他們的工作。