Технологию 3D-печати магнитных материалов разработали на Урале

Ученые Уральского федерального университета разработали аддитивную технологию создания магнитных материалов. С ее помощью можно печатать магниты для микроэлектроники, медицины, робототехники, сообщила пресс-служба вуза.

Сегодня аддитивные технологии позволяют не только изготавливать уникальные изделия без оснастки, но и точно управлять их свойствами вплоть до микроскопического уровня. Технологию разработала команда отдела магнетизма и магнитных наноматериалов УрФУ при финансовой поддержке по программе «Приоритет-2030».

«Суть нашей технологии заключается в следующем: мы берем металлический порошок, из которого хотим получить магнитный элемент, и спекаем или сплавляем его послойно с помощью лазера. Это позволяет сразу создавать изделие нужной формы. При этом можно использовать комбинации различных магнитных и немагнитных материалов, управляя их свойствами с точностью до толщины человеческого волоса», — рассказал заведующий кафедрой магнетизма и магнитных наноматериалов УрФУ Алексей Волегов.

3D-печать применяют в случае создания функциональных материалов. С ее помощью можно пространственно варьировать свойства изделия. Ученые могут создавать участок, проводящий ток, а рядом — изолирующий.

Также можно объединить магнитомягкий и магнитотвердый материалы в одном элементе на масштабе, сопоставимом с диаметром человеческого волоса. Традиционные технологии этого не позволяют. Это особенно важно в условиях миниатюризации — например, в электронике, робототехнике, медицинских устройствах, объясняют ученые.

«Сейчас мы отрабатываем все на чистом железе. Оно доступно, выпускается в виде порошка и удобно для исследований. Но у него есть ограничения — например, высокая анизотропия. Поэтому мы экспериментируем с добавками оксидов, чтобы задать нужные функциональные свойства. Следующий шаг — переход к пермаллоевым сплавам (железо + никель), отличающимся низкой магнитострикцией. Магнитострикция — причина того самого гула, который слышен рядом с трансформаторной будкой. Он возникает, когда материал при перемагничивании немного меняет линейные размеры. У пермаллоя этот эффект минимален», — отметил Алексей Волегов.