Post by 橡皮泥 on 2016-12-10
当我们听到“磁铁”一词时，我们想到的第一件事可能是小学科学课的马蹄形N-S磁铁。事实是，我们生活的世界在很大程度上依赖于这些相对力量比如电动机，发电机，扬声器，火车，电视，起重机和导航罗盘。
它们对于驱动我们周围的技术系统至关重要，所以当橡树岭国家实验室（ORNL）公布他们的3D打印永久磁铁优于传统的磁铁，我认为这是作为增材制造的另一个胜利。
永久磁铁是自己产生持续磁场的磁体，因此它不会失磁。比如冰箱门，你随时拉开它，它都会马上合上。
橡树岭国家实验室研究通过将磁粉与作为粘合剂的聚合物混合，然后通过使用几种加工方法（包括挤出）将材料做成他们想要的形状来创建3D印刷磁体。
3D打印一个强大的磁铁的想法对于许多人来说可能闻所未闻，但进一步的证据表明，这项技术已经被世界上越来越多学院采用。
ORNL研究所的研究人员Liang Li和另一个研究人员指出，“制造业正在急速变化，一个客户可能需要使用50种不同设计的磁铁。传统的注塑成型需要给每个模板制造新的模具，导致巨大开销，但如果用增材制造，就可以使用计算机辅助设计，简单且快速地制造模板。
由65％体积的各向同性NdFeB粉末和35％的Magnet Applications Inc制造的聚酰胺（尼龙-12）组成的复合颗粒，如其它3D打印材料一样逐层地熔化和挤出成所需的样板。
在选择性激光烧结（SLS）3D打印方法中，尼龙-12是一种非常常见的多功能材料，所以它可以在3D打印永磁体的过程中作为混合剂存在。这说明，是熔融沉积成型(FDM 常见于桌面3D打印机(如下图所示)）在驱动磁铁3D打印机。
研究甚至指出，“挤出的尼龙磁体复合材料的印刷流程甚至比广泛使用的3D印刷塑料长丝丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS）更好，而且是高精度的。
3D打印机本身（使用大范围增材制造（BAAM）系统）具有3.56mx 1.65mx 0.86m的巨大构建体积，单螺杆挤出机，龙门架，甚至加热床（因此没有变形的3D打印磁体！）。它打印时大约有270°C，挤出在一叠放在铝桌上的片材ABS上来保证最大程度地附着。
此外，这种生产永磁体的新方法在制造期间会少浪费30～50％材料。这是因为在打印过程中任何未使用的材料可以被收起来起来之后再使用。
NdFeB磁体是地球上最强大的磁体，能够将它们3D打印出来是一件很了不起的事。
这个过程可能会让你很快忘记你最熟悉的传统马蹄型磁铁。这是因为，由于增材制造的流体性质，你可以将磁铁打印成任何你想要的形状。
关键材料研究所的指导Alex King指出，“在复杂形状中印刷高强度磁体的能力相当大程度地改变了高效电动机和发电机设计。它消除了当今制造业施加的诸多限制。
虽然研究还不成熟，它还需要被世界各地的研究所和产品实验室试验证，但这个团队的成果肯定为磁性科学如何被用于消费奠定了基础。
该研究的合作者John Ormerod说，“磁铁应用商和我们的许多客户都很兴奋地想要探索这项技术在不久的将来带来的商业影响。
3D打印已经能够在我们现在生活的世界中生产一种更强大和多功能的基本材料了，一旦产品开发人员的研究更加成熟，我们一定会再次听到这个Oake Ridge国家实验室发布的研究报告。
（编译自3Ders.org）
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