持続可能な3Dプリント磁石:現代エレクトロニクス向けエコ・高精度形状ソリューション
風力タービン、電気モーター、センサーなど、永久磁石は多くの電気アプリケーションで使用されています。これらの磁石の製造には通常、焼結や射出成形が用いられます。しかし、電子機器の小型化が進み、磁気部品に対する幾何学的要求がより厳しくなるにつれ、従来の製造手法では頻繁に対応しきれなくなっています。一方、付加製造技術は必要な形状の柔軟性を提供し、用途の要求に合わせた磁石の製造を可能にします。
研究者たちは、レーザー基盤3Dプリント技術を用いてスーパーマグネットの製造に成功しました。この手法では、磁性材料の粉末を層状に積層し溶融結合させ、純粋な金属からなる部品を作ります。プロセスは、高相対密度で磁石をプリントしながら微細構造を制御できる段階まで進化しています。
研究の初期焦点はネオジム(NdFeB)磁石の製造でした。化学的特性により、ネオジムはコンピュータやスマートフォンに不可欠な多くの強力永久磁石の基盤材料となっています。一方、電気ブレーキ、磁気スイッチ、特定の電気モーターシステムなどの用途では、NdFeB磁石の強力な磁力は不要であり、むしろ望ましくありません。
鉄とコバルト(Fe-Co)磁石は、2つの観点からNdFeB磁石の有望な代替となります。希土類金属の採掘は資源集約的で持続可能ではなく、そのリサイクルもまだ初期段階です。しかしFe-Co磁石は環境への負荷が小さいです。希土類金属は高温で磁気特性を失いますが、特殊なFe-Co合金は200〜400℃で磁気性能を維持し、優れた温度安定性を示します。
センサー
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