IMDEA材料所3D打印低损耗金属玻璃用于电机

欧洲AM2SoftMag项目研究团队利用双激光扫描策略，成功3D打印出一种用于电机的铁基金属玻璃。该合金密度超过92%，在激光粉末床熔融（LPBF）过程中保持完全非晶态，临界厚度可达1毫米，约为市售同类产品的十倍。

该合金由德国萨尔兰州立大学（UdS）设计，成分包含铁、硅、硼、铌和镍，不含钴及稀土元素，从而规避了相关供应链风险与社会成本。传统LPBF工艺的反复热循环易导致此类材料发生结晶，而新合金有效抵抗了脱玻化现象。

双激光扫描法配合受控的时间延迟，使材料磁滞回线矫顽力降至44安培/米（A/m）。研究人员称该数值极低，将该工艺列为目前Zui有效的3D打印磁性材料制备方法之一。IMDEA材料研究所可持续冶金研究小组通过优化LPBF参数，并利用X射线衍射、电子显微镜及原子探针断层扫描技术，证实了合金元素在结构中呈随机分布，确保了机械与磁学性能的均匀性。

“这种新型合金设计与优化的3D打印加工工艺使我们能够避免制造过程中的结晶问题。”IMDEA材料研究所首席研究员玛丽亚·特蕾莎·佩雷斯·普拉多表示，“其优异的磁学性能未来有望显著提升电机效率，大幅降低整体能耗。”

参与该项目的AM2SoftMag联盟成员还包括意大利国家计量院与柏林工业大学。团队下一步计划消除制造缺陷、扩大生产规模，并在原型电机转子与定子中进行测试验证。