Физики Уральского федерального университета (УрФУ, Екатеринбург) будут печатать на 3D-принтере уникальные магниты, магнитные системы, магнитомягкие элементы для магнитных систем. Ученые приобрели оборудование, с помощью которого смогут создавать небольшие по размеру образцы.
По словам доцента кафедры магнетизма и магнитных наноматериалов УрФУ Алексея Волегова, большинство 3D-принтеров предназначены для печати крупных изделий и требуют десятки килограммов исходного порошка, что не соответствует целям исследователей. Запросам ученых подошла единственная на мировом рынке модель принтера разработки немецкой фирмы OrLaser.
«Принтеров, которые могут печатать из металлических порошков и имеют открытые настройки параметров печати, в мире немного. Такие принтеры преимущественно используются в организациях, занимающихся научными исследованиями. Наша модель, наверное, единственная в мире, которая соответствует нашим целям. Принтер позволяет получать образцы из металлических порошков технологиями селективного лазерного сплавления и селективного лазерного спекания. В первом случае частицы порошка полностью переплавляются, во втором — чуть-чуть подплавляются на границах. В мире на сегодня порядка 20 опубликованных научных работ, авторы которых пробовали печатать магниты. А работы по селективному лазерному сплавлению вообще по пальцам одной руки можно пересчитать», — поясняет Алексей Волегов.
Небольшие магниты, напечатанные на 3D-принтере, могут пригодиться почти в любой сфере — от медицины до космоса. К примеру, их можно будет использовать для создания роботов-помощников хирургов в чистке артерий и вен или при установке стентов.
«Сейчас мы решаем, какие магниты начнем печатать первыми. Либо магниты на основе соединений самария и кобальта. Их можно будет использовать в подлодках, на космических станциях, на кораблях, то есть там, где очень сильные перепады температур и к магнитам предъявляются особые требования в плане стабильности свойств. Либо простые, на основе сплава неодима, железа и бора, которые работают при обычных температурах. Такие магниты используют в смартфонах, жестких дисках, датчиках автомобильных двигателей. К примеру, такие магниты установлены в электродвигателях Tesla последнего поколения, — рассказывает Алексей Волегов. — В любом случае и первые, и вторые магниты потребуют постобработки, так как из принтера выходят детали, не всегда обладающие необходимыми свойствами. На первом этапе исследований магниты после печати будем отдельно намагничивать».
В качестве пробных ученые напечатали три небольших детали. Первая — тестовая. Создана, чтобы проверить точность принтера — геометрические формы, соблюдение размеров, углов. Эту деталь ученые отправили производителю в Германию для донастройки оборудования (на доли процентов в конкретных областях). Вторая деталь — планетарная шевронная передача. Это неразборная система, которую можно получить только методом 3D-печати. Третья — нижние уровни башни с винтовой лестницей и перилами. На этих образцах ученые присматривались к принтеру и решали, как научить его работать с конкретными порошками и печатать необходимые образцы.
Отметим, принтер ученые приобрели по программе «Наука».
УрФУ — один из ведущих вузов России со столетней историей. Расположен в Екатеринбурге — столице Всемирных летних студенческих игр 2023 года. В Год науки и технологий примет участие в конкурсе по программе «Приоритет–2030». Вуз выполняет функции проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (НОЦ).
- УрФУ оперативный — в Telegram
