埃肯公司開發(fā)出3D打印電機專用鐵硅粉末，在電動汽車領(lǐng)域大有可為

導(dǎo)讀：增材制造 (AM) 具有徹底改變機電行業(yè)的潛力，然而市面上缺乏可匹配3D 打印機電組件的材料是限制其發(fā)展的一大挑戰(zhàn)。據(jù)統(tǒng)計，電機 (EM) 和驅(qū)動行業(yè)在歐洲的價值達到了6.3 億歐元，是潛在的最終用戶之一。當今的電動機通常是通過將金屬板切割和模制而成的。3D打印可以從根本上提高效率并減少材料消耗。然而，事實證明，大型電機零件的 3D 打印非常困難，因為這些零件變得太脆并且很容易斷裂。

2024年1月18日，南極熊獲悉，為解決上述材料難題，有機硅材料專家埃肯公司聯(lián)合多位合作伙伴開發(fā)了一種新型專用鐵硅粉末，可以實現(xiàn)更高效地 3D 打印電機組件。研究團隊包括：

• 埃肯（領(lǐng)導(dǎo)粉末商業(yè)化）；
• 主要合作伙伴VTT（作為協(xié)調(diào)者）；
• 德國西門子（粉末驗證）；
• Stellantis；
• 意大利Gemmate 技術(shù)公司；
  

團隊由多位粉末和電磁專家組成，他們合作開發(fā)了這款3D 打印電機專用新材料。該項目還得到了歐盟的資助，項目名稱為軟磁合金增材制造的電動汽車輕量化解決方案——SOMA 項目。

SOMA 項目滿足了電動汽車（e-mobility）對更優(yōu)化機電設(shè)備的需求，這些設(shè)備具有增強的性能、更低的材料消耗和生命周期成本。這種需求正在推動制造商和研究界探索非常規(guī)設(shè)計和制造方法。增材制造技術(shù)為實現(xiàn)新型磁路設(shè)計開辟了新的可能性。早期的研究表明，通過定制材料成分和優(yōu)化的加工參數(shù)，特別是通過后處理，可以通過激光粉末床熔合（L-PBF）制造高性能軟磁元件。此外，事實證明，通過拓撲優(yōu)化，可以顯著減輕電機的重量，而不會影響其他關(guān)鍵特性。SOMA 項目專注于以最少量的關(guān)鍵原材料升級專為增材制造而定制的軟磁合金。此外，SOMA將展示一種不受傳統(tǒng)制造方法限制的制造路線，從而實現(xiàn)設(shè)計上的突破性改變，從而為未來的電動汽車等領(lǐng)域帶來輕量化和材料高效的解決方案。

研究團隊所開發(fā)的新型粉末被稱為軟磁，這意味著它很容易磁化和消磁，這對于電動機來說很重要。它是在位于克里斯蒂安桑挪威彈射中心未來材料的小型中試霧化器中生產(chǎn)的。該粉末已用于3D 打印組件，以評估演示設(shè)備的質(zhì)量和制造，并在芬蘭VTT和德國西門子進行完成了3D打印和零件鑒定。

VTT 的 Tomi Lindroos說道：“這是一個有潛力改變汽車零部件制造的項目。我們成功地創(chuàng)造了一種基于硅鋼（含添加劑）的具有良好打印適性的新型特種粉末。3D 打印組件顯示出增強的靈活性和具有競爭力的磁性。”

粉末產(chǎn)品最終的應(yīng)用案例是生產(chǎn)電動滑板車的電機。該用例得到了Gemmate-Technologies 和 VTT 進行的建模的支持，為電機組件提供了更多新穎的設(shè)計機會。

埃肯項目負責(zé)人 Jan Ove Odden 說道：“SOMA 項目開發(fā)的粉末現(xiàn)在將由埃肯推向市場，以評估該產(chǎn)品是否適合未來的商業(yè)生產(chǎn)。該產(chǎn)品目前正在進行小批量測試。”

隨著世界轉(zhuǎn)向更可持續(xù)的交通方式，電氣化已成為汽車制造商、政府和消費者的首要任務(wù)。埃肯是全球領(lǐng)先的先進硅基材料供應(yīng)商之一，并將繼續(xù)在移動和運輸子行業(yè)提供硅基產(chǎn)品。

SOMA項目于 2021 年 1 月啟動，為期 3 年，得到了EIT Raw Materials 的支持，該項目由歐盟資助，項目總預(yù)算略高于 560 萬歐元。