Технологию 3D-печати магнитных материалов создали в УрФУ

Аддитивные технологии позволяют точно управлять свойствами изделий

Команда отдела магнетизма и магнитных наноматериалов УрФУ при финансовой поддержке по программе «Приоритет-2030» разработала аддитивную технологию создания магнитных материалов. С ее помощью можно печатать магниты для микроэлектроники, медицины, робототехники, сообщает пресс-служба вуза.

Как аддитивные технологии позволяют не только изготавливать уникальные изделия без оснастки, но и точно управлять их свойствами вплоть до микроскопического уровня, рассказал заведующий кафедрой магнетизма и магнитных наноматериалов УрФУ Алексей Волегов, герой совместного проекта «РБК Екатеринбург» и УрФУ «Фабрика технологий».

«Суть нашей технологии заключается в следующем: мы берем металлический порошок, из которого хотим получить магнитный элемент, и спекаем или сплавляем его послойно с помощью лазера. Это позволяет сразу создавать изделие нужной формы. При этом можно использовать комбинации различных магнитных и немагнитных материалов, управляя их свойствами с точностью до толщины человеческого волоса», — поясняет Алексей Волегов.

3D-печать нужна в случае создания функциональных материалов. С ее помощью можно пространственно варьировать свойства изделия. Так, исследователи могут создавать участок, проводящий ток, а рядом — изолирующий. Или объединить магнитомягкий и магнитотвердый материалы в одном элементе — причем на масштабе, сопоставимом с диаметром человеческого волоса. Традиционные технологии этого не позволяют. Это особенно важно в условиях миниатюризации — например, в электронике, робототехнике, медицинских устройствах.

«Сейчас мы отрабатываем все на чистом железе. Оно доступно, выпускается в виде порошка и удобно для исследований. Но у него есть ограничения — например, высокая анизотропия. Поэтому мы экспериментируем с добавками оксидов, чтобы задать нужные функциональные свойства. Следующий шаг — переход к пермаллоевым сплавам (железо + никель), отличающимся низкой магнитострикцией. Магнитострикция — причина того самого гула, который слышен рядом с трансформаторной будкой. Он возникает, когда материал при перемагничивании немного меняет линейные размеры. У пермаллоя этот эффект минимален», — говорит Алексей Волегов.