I processi di produzione additiva migliorano gli NDFeB e i magneti organici
Nell’analisi dei magneti basati su polimero e su base organica NDFeB stampati in 3D , “Chimaobi Ibeh, uno studente in tesi del New Jersey Institute of Technology, spiega che gli utenti industriali in molti casi oggi sono più interessati alla miniaturizzazione dell’elettronica, consentendo la massima libertà di progettazione oltre a ridurre i costi e sprecare materiali. L’obiettivo di Ibeh è promuovere la produzione additiva elaborata con materiali magnetici a base di leganti e organici NdFeB, sperando di “aprire le porte a nuove applicazioni nel magnetismo”.
“Recenti studi di ricerca hanno reso i magneti i futuri candidati per nuove applicazioni di sensori e attuatori, motori elettrici e materiali / sistemi intelligenti”, spiega Ibeh.
“Il miglioramento dei magneti permanenti (PM) ha dimostrato la capacità di rallentare il consumo di energia e aumentare l’efficienza energetica”, affermano gli autori. “PM con la combinazione dei progressi dell’elettronica a semiconduttore come MOSFET (transistor ad effetto di campo a semiconduttore a ossidi metallici) e IGBT (transistor bipolari a gate isolati) ha portato 3 innovazioni ai motori elettrici, all’elettronica di potenza e ai controller intelligenti.”
Inoltre, aggiunge che con una maggiore conoscenza di SmCo e NdFeB, materiali magnetici comuni, l’efficienza energetica può essere notevolmente migliorata. Nd2Fe14B è il PM più potente disponibile al mondo ma è estremamente costoso. In termini di tecniche utilizzate per creare magneti, i processi AM hanno un buon potenziale, al di là degli ovvi benefici della prototipazione con materie plastiche come PLA e ABS. La miniaturizzazione è molto richiesta e io vedo l’applicazione dei metodi AM che aprono la porta ad applicazioni come i sensori.
“I magneti a base organica sono una nuova classe emergente che porta proprietà uniche del materiale e favorirà lo sviluppo della produzione di calamite”, afferma l’autore, sottolineando inoltre che la stampa per estrusione di magneti NdFeB ha avuto successo in precedenza.
NdFeB è un composito legato a RE-Fe-B, costituito da legante in polvere RE-Fe-B e poliammide (PA12) fuso in fusione, e offre la “migliore prestazione magnetica globale nelle classi di magneti duri”. Precedenti ricerche e sperimentazioni con magneti NdFeB a forma di rete hanno portato a progettazioni complesse e su piccola scala, che l’autore sottolinea è difficile da ottenere con altre tecniche, soprattutto perché la lega è delicata. I parametri devono essere giusti per ottenere la densità e la qualità corrette.
NdFeB Bonded Composites Granuli usati per l’esperimento.
Nel tentativo di fabbricare magneti da materiali organici RE, i ricercatori cercano le seguenti proprietà:
Bassa densità
Trasparenza
Isolamento elettrico
Bassa temperatura
Proprietà magnetiche e fisiche della fabbricazione composita incollata NdFeB
“La prossima grande sfida per gli scienziati consiste nel creare molte nuove molecole ad alto spin che possiedono gap energetici, un ordine di grandezza maggiore, a temperatura ambiente e stabilità cinetica che rivaleggia con le monoradicali organiche più stabili”, ha concluso Ibeh.
“La combinazione dello sviluppo di magneti organici con metodi AM porterà ulteriori innovazioni interessanti al mondo tecnologico in cui viviamo”.
