加拿大國家研究委員會（NRC）開發(fā)出一種用于制造電機永磁體的冷噴涂增材制造工藝，不僅能使成本降低，還能帶來新的設計。

電機使用的高性能永磁體在施加電力時會使電機旋轉。一般來說，這些電機是使用粉末壓實（燒結磁體）或注塑（粘結磁體）等工藝制作的。但是，這些流程耗時長、花費高，而且形狀范圍也是有限的。

NRC研究人員伯尼爾和拉瑪力想要通過研發(fā)用于生產(chǎn)電機永磁體的冷噴涂增材制造工藝來消除粉末壓實和注塑的障礙。他們的技術將所有生產(chǎn)流程合并為一個，為制造商節(jié)省時間和成本。

在冷噴涂增材制造或3D打印的過程中，細粉材料在高速壓縮氣體射流中加速，并導向目標。這個目標是指需要后續(xù)處理或調整的現(xiàn)有部件，或用于加工新部件的毛坯。3D打印的部分將根據(jù)數(shù)字指令控制的噴霧方向，逐層建立。

那么為什么磁鐵要使用冷噴涂工藝呢？據(jù)NRC的研究人員表示，這種工藝的累積率是非常高的，每小時可以剝落幾公斤的磁鐵。其次，這些3D打印磁體的機械性能和熱性能也非常優(yōu)越。

這要歸功于冷噴涂沉積的速度，通過與混合物中不存在的聚合物相結合，賦予了磁體固有的機械性能，例如增加的導熱性（優(yōu)化溫度控制）、抗腐蝕性以及氧化功能。

冷噴涂3D打印的另一個優(yōu)點是零件表面和磁性材料之間的附著力非常好。因為沒有粘合劑或裝配，所以這個粘合力非常強。

最后，由于冷噴涂3D打印是一個增材制造的過程，因此許多使用壓縮和成型等技術無法實現(xiàn)的設計，都可以用這種3D打印工藝實現(xiàn)。

NRC的研究人員印制了幾個原型磁體，他們認為有幾種方法可以用來改善電機設計。今后還可以開發(fā)軟磁材料來擴大該工藝的加工范圍。

伯尼爾表示：“這項技術將為未來創(chuàng)造更緊湊、性能更好的電機，而且3D打印還具有非常顯著的優(yōu)勢，如降低成本、優(yōu)化熱管理、制作出更復雜的幾何形狀和功能?！?/span>