Home 3D-Gear Nu mogelijk om magneten in elke vorm te 3D-printen

Nu mogelijk om magneten in elke vorm te 3D-printen

6 min lezen
0

Hoe kun je een magneet met precies de juiste magnetische velden produceren? TU Wien heeft een oplossing: voor het eerst in de geschiedenis is het nu mogelijk om magneten te maken met een 3D-printer.

Vandaag de dag vormt de vervaardiging van sterke magneten geen probleem vanuit technisch perspectief. Het is echter moeilijk om een permanente magneet te produceren met een magnetisch veld van een specifieke vooraf bepaalde vorm. Dat wil zeggen, tot nu toe, want dankzij de nieuwe oplossing die is bedacht aan de TU Wien kunnen nu, voor de eerste keer ooit, permanente magneten worden geproduceerd met behulp van een 3D-printer. Hierdoor kunnen magneten worden geproduceerd in complexe vormen waarbij nauwkeurig aangepaste magnetische velden zijn vereist, bijvoorbeeld in magnetische sensoren.

Ontworpen op een computer
“De kracht van een magnetisch veld is niet de enige factor”, zegt Dieter Süss, hoofd van het Christian-Doppler Advanced Magnetic Sensing and Materials laboratorium van de TU Wien. “We vereisen vaak speciale magnetische velden, met veldlijnen die op een zeer specifieke manier liepen – zoals een magnetisch veld dat relatief constant is in één richting, maar varieert in kracht in een andere richting.”

csm_3dprintmagnet_471dffe9aa

Om aan deze eisen te voldoen, moeten magneten worden geproduceerd met een verfijnde geometrische vorm. “Een magneet kan worden ontworpen op een computer, waarbij je de vorm kunt aanpassen totdat aan alle eisen voor het magnetische veld wordt voldaan”, legt Christian Huber, een doctoraal student in Dieter Süss’ team, uit.

Maar als je eenmaal de gewenste geometrische vorm hebt, hoe ga je dan over de uitvoering van het ontwerp? Het spuitgietproces is een oplossing, maar dit vereist het creëren van een matrijs, en die is tijdrovend en duur, waardoor deze werkwijze nauwelijks de moeite waard is voor het produceren van kleine hoeveelheden.

Kleine magnetische deeltjes in de polymeermatrix
Nu is er een veel eenvoudiger werkwijze: de allereerste 3D-printer die kan worden gebruikt om magnetische materialen te produceren, ontwikkeld aan de TU Wien. 3D-printers die plastic structuren genereren bestaan al enige tijd, en de magneetprinter functioneert op vrijwel dezelfde manier. Het verschil is dat de magneetprinter speciaal geproduceerde filamenten van magnetisch microgranulaat gebruikt, die bijeen worden gehouden door een polymeer bindmiddel. De printer verwarmt het materiaal en deponeert dit puntsgewijs op de gewenste plek met een nozzle. Het resultaat is een driedimensionaal voorwerp dat bestaat uit ongeveer 90% magnetisch materiaal en 10% kunststof.

3dprintmagnet03

Het eindproduct is nog niet magnetisch, omdat het granulaat in ongemagnetiseerde toestand wordt gebruikt. Aan het einde van de werkwijze wordt het eindproduct blootgesteld aan een sterk extern magnetisch veld, om het zodoende om te zetten in een permanente magneet.

Niet alleen is dit nieuwe proces snel en kosteneffectief, maar het opent ook nieuwe mogelijkheden die ondenkbaar zouden zijn met andere technieken: je kunt verschillende materialen te gebruiken binnen een enkele magneet om een soepele overgang tussen sterk en zwak magnetisme te creëren, bijvoorbeeld. “Nu zullen we de grenzen van hoe ver we kunnen gaan testen – maar voor nu is het zeker dat 3D-printen iets toevoegt aan magneetontwerp waarvan we voorheen alleen maar van konden dromen,” verklaart Dieter Süss.

Toon meer gerelateerde berichten
Toon meer door Maarten Verkoren
Toon meer in 3D-Gear

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Bekijk ook

Is de Foodini 3D-voedselprinter al wat opgeschoten?

Voedsel kant en klaar uit de printer. Al in 2013 verschenen de eerste artikelen over deze …