芬蘭國家技術研究中心：研發(fā)具有3D打印部件的原型電動機，邁入電機制造領域

2023年1月16日，南極熊獲悉，芬蘭國家技術研究中心（VTT）推出了一個電動機原型，此電動機的鐵磁芯，即定子和轉子的磁場傳導部分，由3D打印制成。此外，研究人員還為微電機電纜打印了一個由纖維素基材料制成的蓋子。



3D 打印支持開發(fā)和測試新產品
●利用增材制造技術有幾個優(yōu)點，其中之一是打印過程不會產生過多浪費。

●與其他制造方法相比，測試新的產品十分便捷，因為原型的打印速度很快且相對便宜，更快的開發(fā)過程增加了新技術和創(chuàng)新的突破，任何新的想法都可以迅速制造成實物，并且可以進行不同的實驗。

●3D打印可以顯著簡化電動機的制造過程。傳統(tǒng)上，鐵磁部件由電工鋼板制成，這些鋼板經過沖壓或激光切割成所需的形狀。然后將鋼板堆疊成鐵磁芯，焊接在一起并可能進行熱處理。借助 3D 打印，可以減少上述操作。  

●3D打印還可用于制造以前技術上難以制造的電機或發(fā)電機。在過去，增材制造方法特別適用于軍事、航空航天等行業(yè)，因為在這些行業(yè)中，最高性能和可靠性非常重要。隨著制造技術的發(fā)展，汽車行業(yè)、大型電機制造商和車間也可以從3D打印中受益。  

VTT 開發(fā)的方法可用于制造所有使用鐵磁元件的應用，包括電動機、電感器和變壓器。


△中間是3D打印部件的電機，左邊橙色部分是3D打印的電纜蓋。

增材制造革新電機制造領域  
電機是一個古老的傳統(tǒng)研究領域，3D 打印作為一種制造方法“更新”了它的制造方法。VTT 的研究重點是3D打印是否可以促進電機的制造和普及，增材制造在電機制造領域過去只停留在理論上，但通常難以進行實際應用，但是VTT邁出了第一步，證明了增材制造在電機領域的可行性。該研究涵蓋了從電機設計和材料制造到 3D 打印零件，再到組裝和測試的整個制造鏈。  

自 2014 年以來，VTT 的一個十人團隊一直在研究 3D 打印的鐵磁部件及其在電機中的應用。研究的目的是了解使用 3D 打印的電機制造過程所需的方法，同時研究人員希望開發(fā)更多低損耗的打印組件，以制造性能更好的電動機。