Um die Effizienz von Elektromotoren zu verbessern, die Kosten zu senken und die Verwendung von schweren Seltenerdmetallen zu reduzieren ist unter Führung der University of Michigan 2,6 Millionen Dollar dotiertes Forschungsprojekt gestartet. Mittels „Laser Powder Bed Fusion“ oder „Selective Laser Melting“ versuchen die Forscher Permanentmagnete für Elektromotoren im 3D-Druckverfahren aus Materialpulver herzustellen. Diese Technik ermöglicht die Herstellung von Permanentmagneten ohne besonders seltene Erden wie Dysprosium und erfordert nur den Einsatz von weniger seltenen Erden.
Weichmagnetische Materialien
Die erste Phase des Projekts konzentriert sich auf die Herstellung des Statorkern unter Verwendung nanokristalliner Materialien mit überlegenen magnetischen Eigenschaften. Diese Materialien zeichnen sich durch hohe Permeabilität, niedrige Koerzitivkraft und geringe Wirbelstromverluste aus, was zu höherer Leistung und Energieeffizienz führt. Durch den Einsatz von 3D-Druck will das Team traditionelle und kostspielige Fertigungsverfahren umgehen und den weichmagnetischen Kern lagenweise drucken.
Ziele des Projekts
Die Hauptziele des Projekts umfassen neben der Reduktion des Bedarfes an besonders seltene Erden die Reduktion der Wirbelstromverluste in den Magneten um den Faktor 10, die Reduktion der Eisenkernverluste im Stator um den Faktor 5, die Verdreifachung der Eisenkernpermeabilität des Stators sowie die Reduzierung der Herstellungskosten von Stator und Magneten um den Faktor 40.
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Textquelle: https://news.engin.umich.edu/2024/06/making-electric-motors-more-efficient-affordable-by-3d-printing-magnets/
