Produkcja tradycyjnych, silnych magnesów nie jest w dzisiejszych czasach żadnym problemem, nadal jednak kłopotliwe jest wytwarzanie magnesów o z góry określonym kształcie wytwarzanego przez niego pola magnetycznego. Problemem tym zajęli się naukowcy z Uniwersytetu Technicznego w Wiedniu, tworząc pierwsze na świecie drukowane w 3D magnesy.
Magnesy o sprecyzowanym kształcie pola magnetycznego wykorzystywane są miedzy innymi w różnego rodzaju czujnikach magnetycznych. Do ich prawidłowego działania nie wystarczy tylko odpowiednio silne pole magnetyczne, które jest stałe, ale takie które pod wpływem określonej siły potrafi zmienić kierunek. Aby osiągnąć taki efekt magnes musi posiadać skomplikowany kształt geometryczny, który określany jest na podstawie specjalnych symulacji komputerowych.
Skomplikowany kształt utrudnia więc proces produkcyjny magnesu. Jedną ze stosowanych metod jest bowiem formowanie wtryskowe, a zrobienie „wymyślnej” formy jest zarówno czasochłonne, jak i kosztowne. Metoda ta nie nadaje się więc do wykonywania małych ilości magnesów.
Z pomocą przychodzi więc tradycyjnie metoda druku 3D. Naukowcy opracowali specjalną, dedykowaną do tego typu zastosowań drukarkę 3D. Z grubsza jest to typowe urządzenie, zmodyfikowane tylko do pełnienia określonej funkcji. Również stosowany w niej materiał może być określony mianem „specjalnego”. Jest to filament składający się z magnetycznych mikrogranulek połączonych spoiwem polimerowym. Podgrzewany przez głowicę materiał nanoszony jest punktowo, tworząc ściśle określony, trójwymiarowy model składający się w 90% z cząstek magnetycznych oraz 10% z tworzywa sztucznego.
Ostatnim etapem produkcji jest „ożywienie” nienamagnetyzowanego materiału magnetycznego. Wykonany obiekt umieszcza się w tym celu w silnym polu magnetycznym, które przekształca go w magnes trwały.
Metoda ta oprócz tego, że jest tania i szybka, otwiera też wiele nowych możliwości na wytwarzanie magnesów, których do tej pory nie dało się wykonywać w tradycyjny sposób. Jednym z projektów, nad którym pracują w tej chwili naukowcy jest na przykład stworzenie magnesu, który będzie płynnie przechodził od najsłabszego do najsilniejszego pola magnetycznego. Efekt taki można będzie uzyskać poprzez mieszanie ze sobą różnych materiałów.
Źródło: www.3dprintingprogress.com
Zdjęcia: [1][2]
