俄罗斯科学家3D打印了微型永磁体

乌拉尔联邦大学和俄罗斯科学院乌拉尔分院的科学家们正在联合开展一个项目，确定用稀土金属的硬磁化合物3D打印永磁体的最佳条件。

这项技术使得小规模生产任何形状的永磁体成为可能，还能创造复杂的永磁体，对磁力进行配置。这样的永磁体可以用于制造微型电动机和发电机，而微型电动机和发电机可以用于心脏起搏器等设备。此外，这项技术还能最大限度地减少生产浪费，还具有较短的生产周期。

永磁体可以在很长一段时间内保持磁场源，被广泛用于各种行业和设备，如现代电动机、家用电器和计算机设备等多种电器的制造。传统方法制造的永磁体很难做到微小体积，而且通常有两个磁极，一个在北方，一个在南方。

从技术角度来讲，制造复杂的小型永磁体并不是一件容易的事。而3D打印技术，可以用来制造复杂形状的永磁体。经过多次的实验，乌拉尔的科学家们已经成功地确定了使用选择性激光烧结和磁性粉末3D打印永磁体的最佳参数。

而且3D打印还能在生产阶段改变磁体的内部属性。例如，改变化合物的化学成分、晶体的空间取向程度和结晶学纹理，以及影响矫顽力（抗退磁）。

“原来制造小型永磁体时，一般会采用机加工的方式，铣削大块的永磁体，大约会有一半的永磁体变成工业垃圾。而3D打印可以避免这种情况，并制造出复杂的永磁体，例如一个永磁体拥有5个南极、5个北极，这样的配置对于心脏起搏器来说是必要的。目前，心脏起搏器的电动马达转子都是在显微镜下，使用独立的永磁体组装的。”研究员德米特里-涅兹纳金（Dmitry Neznakhin）解释说。

目前他们已经3D打印了只有1毫米厚的永磁体，其使用的基料是一种含有钐、锆、铁和钛的粉末。

“我们发现，在烧结样品时，加入钐、铜和钴合金的易熔粉，可以保留主磁粉的磁性特征。” 涅兹纳金补充说，“这种合金的熔化温度低于主合金的特性变化，这就是为什么最终的材料保留了它的强制力和密度。”