Ученые создали сплавы из металлического стекла для 3D-печати деталей электродвигателей

Команда профессора Ральфа Буша из Саарского университета в Германии разработала аморфные металлические сплавы для производства компонентов электродвигателей методом 3D-печати. Новые материалы позволяют существенно сократить энергопотери в двигателях дронов, электровелосипедов и бытовой техники.

Исследователи предложили заменить традиционные кристаллические сплавы железа на металлические стекла с неупорядоченной атомной структурой. В обычных двигателях магнитные области внутри кристаллических материалов постоянно переориентируются при смене направления магнитных полей, что создает внутреннее трение и преобразует энергию в тепло. Аморфные сплавы лишены кристаллической решетки, поэтому магнитные области в них меняют ориентацию легче, практически без потерь энергии.

Разработанные сплавы содержат 70-80 процентов железа. Производство деталей осуществляется послойным лазерным плавлением металлического порошка с толщиной слоя около 50 микрометров. Процесс охлаждения контролируется для предотвращения кристаллизации и сохранения аморфной структуры. Из сотен протестированных составов ученые отобрали три сплава, совместимых с 3D-печатью и сохраняющих необходимые свойства.

Работа ведется в рамках европейского проекта AM2SoftMag с участием специалистов из Германии, Испании, Италии и Польши. Европейский совет по инновациям выделил на исследование 3,5 миллиона евро по программе Horizon Europe Pathfinder Open. Следующий этап предполагает адаптацию технологии для промышленного применения.