Инженери от Масачузетския технологичен институт (MIT) са отпечатали на 3D-принтер електромагнитите (соленоидите), които са в основата на много устройства.

Тъй като електромагнитите са част от много електронни устройства, разработката може да доведе до революция в производството на електроника на Земята и в космоса.

Представете си, че можете да създадете например напълно завършен апарат за диализа само с помощта на 3D-принтер. Това би изиграло важна роля на Земята, където не всеки и не навсякъде има достъп до такова медицинско оборудване, а също така би било безценно за космоса, където изборът на материали, части и оборудване на практика не съществува. Изследователите от MIT все още са далеч от универсално решение. Те обаче са направили важна стъпка в правилната посока и обещават да продължат да се движат към целта си.

Електромагнитите (соленоидите) представляват намотки с проводник, навити около сърцевина и са основните градивни елементи на много електронни устройства. От медицински устройства до перални и съдомиялни машини.

Как са го постигнали?

Екипът от инженери на MIT модифицира обикновен 3D-принтер с множество екструдери, така че да може да отпечатва големи количества електромагнити в рамките на един цикъл на печат. Отпечатването на едно цяло изделие ще позволи да се избегнат грешки при сглобяването, ако електромагнитите се отпечатват на части.

Учените трябвало да модернизират екструдерите и да се научат как да регулират температурата на всеки от тях. Температурата на топене и на четирите компонента на бъдещия електромагнит е различна и е важно да се предотврати разнасянето на вече отпечатания материал. За отпечатването на електромагнита е използвана пластмаса с метални частици. Сърцевината била отпечатана от два вида пластмаса с включвания на магнитно мек материал. Единият от тях бил подаден като гранули, а не като нишка. Диелектрикът, който слой по слой изолира намотките е от обикновена пластмаса.

Чрез експерименти инженерите научили как да отпечатват електромагнит с 8 слоя намотки, където проводникът е отпечатан в спирала. Експериментите показаха, че отпечатаният по този начин електромагнит с диаметър 25 мм показва 3 пъти по-силно магнитно поле в сравнение с други отпечатани преди това 3D-електромагнити.

„Някои специалисти гледат отвисоко на 3D принтерите за екструдиране, защото са прости и не предлагат много трикове. Но екструдирането е един от много малкото методи, които позволяват многослойно монолитно отпечатване.“

казват авторите на статията

Модернизираният принтер за отпечатване на електромагнити струва на изследователите 4000 долара, но благодарение на натрупания опит те ще станат много по-евтини в бъдеще.