Korealainen tutkimuslaitos Korea Institute of Machinery & Materials (KIMM) on kehittänyt maailmanluokan innovaation: magneettisen 3D-tulostusteknologian, joka mahdollistaa tehokkaiden sähkömoottoreiden valmistuksen ilman muotteja. Kyseessä on ensimmäinen kerta Etelä-Koreassa, kun tällainen teknologia on onnistuneesti toteutettu. Uusi menetelmä mahdollistaa monimutkaisten moottorirakenteiden valmistuksen ja ylittää perinteisten tuotantotapojen rajoitukset.
KIMM:n tutkimustiimi, jota johtaa tohtori Taeho Ha, kehitti teknologian yhteistyössä Korean Materials Science -instituutin ja Gachonin yliopiston tutkijoiden kanssa. He loivat kokonaisratkaisun, joka sisältää suunnittelun, materiaalit, valmistusprosessit ja 3D-tulostuslaitteet magneettisille materiaaleille. Tämän ansiosta moottorit voivat saavuttaa aiempaa suuremman suorituskyvyn samassa koossa. Esimerkiksi kehitetty 500 watin moottori ylittää 2,0 kW/L tehotiheyden, mikä tekee siitä erinomaisen ratkaisun sähköautoihin, robotiikkaan ja muihin korkean suorituskyvyn sovelluksiin.
Perinteisesti sähkömoottoreita valmistetaan käyttämällä sähköteräslaminaatteja tai jauhemuotoisia komponentteja, jotka vaativat muotteja ja kärsivät suunnittelurajoitteista. Tämä lisää tuotantokustannuksia, materiaalihävikkiä ja ympäristövaikutuksia. KIMM:n magneettinen 3D-tulostusteknologia eliminoi nämä ongelmat ja tarjoaa mahdollisuuden kehittää tehokkaampia ja ekologisempia moottoreita.
Uusi teknologia soveltuu erityisesti aksiaalivuomoottoreiden valmistukseen, joita käytetään ahtaissa tiloissa vaadittaessa korkeaa vääntömomenttia ja tehoa. Tämä avaa uusia mahdollisuuksia erityisesti tulevaisuuden liikkumisratkaisuihin, robotiikkaan ja lääketieteellisiin laitteisiin. Lisäksi se tukee siirtymää kohti pienten erien ja monimuotoisten tuotteiden kustannustehokasta valmistusta.
Tohtori Taeho Ha kuvailee teknologiaa merkittäväksi askeleeksi kohti seuraavan sukupolven suorituskykyisiä moottoreita. Hän korostaa, että kehitystyö yhdistetään jatkossa korkean toiminnallisuuden materiaalien 3D-tulostusteknologioihin, mikä laajentaa sen sovellusalueita entisestään.
Tätä uraauurtavaa tutkimusta tukivat KIMM:n perustutkimusohjelma sekä Korean kansallisen tutkimussäätiön nano- ja materiaaliteknologian kehitysohjelma.
Kuvassa: Aksiaalivuomoottori valmistettu 3D-tulostuksella ja suorituskyvyn arviointi dynamometritestissä.
