Un grupo de científicos determinan las condiciones óptimas para la impresión 3D de imanes permanentes que son generadores eléctricos, en los que funcionan los marcapasos por ejemplo. Esto será posible a partir de compuestos magnéticos duros basados en metales de tierras raras.
De ser posible dará paso a la producción de imanes a pequeña escala, darles cualquier forma durante la fabricación y crear configuraciones complejas de imanes. Además, la tecnología minimiza el desperdicio de producción y tiene un ciclo de producción más corto.
Crear imanes pequeños y complejos no es una tarea científica y técnica fácil, pero tienen demanda en diversas aplicaciones especializadas, principalmente médicas. Una de las formas más prometedoras de crear piezas de formas complejas a partir de materiales magnéticamente duros es la impresión 3D.
Los imanes permanentes en miniatura se pueden imprimir
Los científicos lograron determinar los parámetros óptimos para la impresión 3D de imanes permanentes utilizando el método de sinterización selectiva por láser. Este es un método de fabricación aditiva en el que el material magnético en forma de polvo se sinteriza capa por capa en un producto tridimensional de una forma determinada a partir de un modelo 3D creado previamente.
Esta tecnología permite cambiar las propiedades internas del imán en casi todas las etapas de producción. Por ejemplo, para cambiar la composición química del compuesto, el grado de orientación espacial de los cristalitos y la textura cristalográfica, y para influir en la coercitividad (resistencia a la desmagnetización).
Actualmente, los científicos lograron producir imanes permanentes delgados, de aproximadamente un milímetro, cuyas propiedades son similares a las de los imanes producidos industrialmente. La base era un polvo que contenía samario, circonio, hierro y titanio. El compuesto tiene características adecuadas para imanes permanentes, pero los métodos de fabricación tradicionales privan al compuesto de la mayoría de sus propiedades. Por lo tanto, los científicos decidieron ver si las propiedades podían conservarse con la nueva tecnología.
Fuentes de campo magnético durante mucho tiempo
“Al crear imanes permanentes basados en estos compuestos utilizando métodos tradicionales, las propiedades de los productos terminados distan mucho de las predichas teóricamente. Descubrimos que al sinterizar una muestra, agregar un polvo fusible de una aleación de samario, cobre y cobalto permite retener las características magnéticas del polvo magnético principal” , explica Dmitry Neznakhin, Profesor Asociado del Departamento de Magnetismo y Nanomateriales Magnéticos
“Esta aleación se funde a temperaturas inferiores a las que cambian las propiedades de la aleación principal, por lo que el material final conserva su fuerza coercitiva y densidad”, añade.
Los imanes permanentes siguen siendo fuentes de campo magnético durante mucho tiempo. Esta propiedad se utiliza en una amplia variedad de industrias y dispositivos, como la fabricación de motores eléctricos modernos, equipos domésticos e informáticos y otros electrodomésticos. Los métodos tradicionales de fabricación de imanes permanentes solo permiten productos grandes y, por lo general, tienen dos polos, uno norte y otro sur.
