Un proyecto de investigación en TU Chemnitz en Alemania produjo con éxito la impresión 3D para cada parte importante de un motor eléctrico por primera vez, utilizando cobre, hierro y cerámica para la impresión. Después de más de dos años de trabajo, un equipo dirigido por el Dr. Ralf Werner, profesor de la Universidad Tecnológica de Chemnitz, presentará su avance en la feria Hannover Messe de este año.

El primer paso importante en este viaje fue completar una bobina totalmente impresa en 3D. La bobina es capaz de soportar temperaturas superiores a 300 ° C y fue premiada por primera vez el año pasado por dos miembros académicos de Werner, Johannes Rudolph y Fabian Lorenz. La bobina está compuesta principalmente por un conductor de cobre y se puede combinar con un componente de hierro o aleación de hierro para generar un campo magnético. Los materiales cerámicos se utilizan para aislar los conductores de cobre entre sí, así como los componentes de hierro o aleación de hierro.

El equipo utilizó cerámica impresa en 3D más avanzada para fabricar las bobinas, en lugar de los materiales polímeros tradicionales utilizados para el aislamiento de dichos motores. Estos materiales tienen un mayor nivel de resistencia a la temperatura. "Nuestro objetivo durante los últimos dos años y medio ha sido aumentar drásticamente la temperatura que los motores pueden soportar", dijo Werner.

Según Rudolph, "la temperatura de bobinado máxima permitida de 220 ° C asociada con los sistemas de aislamiento convencionales puede exceder una cantidad considerable. Por lo tanto, la temperatura de funcionamiento del motor está limitada solo por las propiedades ferromagnéticas del componente de hierro, mientras que las propiedades ferromagnéticas de el componente de hierro Solo se puede mantener a 700 ° C ". La cerámica impresa en 3D no solo puede soportar mejor el calor, sino que también conduce el calor de manera más eficiente. Este aumento en la disipación de calor ayuda a aumentar la densidad de salida del motor.

El innovador proceso de impresión 3D del equipo implica el uso de pastas que se extruyen como la impresión FDM y luego se sinterizan juntas como la tecnología SLS. Estas pastas están compuestas de materiales cerámicos y materiales metálicos como el cobre y el hierro. La pasta viscosa se mantiene unida usando un adhesivo particularmente adecuado. Esta tecnología permite la impresión 3D simultánea de estructuras cerámicas y metálicas. Este enfoque innovador puede continuar proporcionando una amplia gama de aplicaciones potenciales para la fabricación de equipos eléctricos. Como informamos el año pasado, este nuevo proceso de impresión 3D se desarrolló en estrecha colaboración con la empresa alemana ViscoTec, experta en la producción de sistemas de extracción de líquidos.

"El motor impreso en el laboratorio de la Universidad de Chemnitz representa un gran avance y al mismo tiempo demuestra los principios de nuestra tecnología: demuestra la viabilidad de nuestra tecnología", dijo Rudolf. Después de participar en el desarrollo de esta tecnología de fabricación innovadora, ahora se está preparando para iniciar una startup basada en la investigación junto a Lorenz. Con el fin de despertar el interés de las personas, el equipo exhibirá sus motores de impresión 3D y el progreso de la investigación relacionada en Hannover Messe del 23 al 27 de abril.