Dauermagneten aus dem 3D-Drucker

Die Erzeugung von Dauermagneten mit starker magnetischer Wirkung ist heute Stand der Technik. Jedoch stellt die Umsetzung komplexer Geometrien mit bestimmter Magnetfeldwirkung die Wissenschaftler und Produzenten vor große Herausforderungen. Formgebende Verfahren wie das Spritzgießen sind wirtschaftlich nicht einsetzbar. Wissenschaftler der TU Wien berichten nun von der erfolgreichen Entwicklung eines 3D-Druckers mit dazugehörigem Filament, um Dauermagneten mit maßgeschneiderten Magnetfelder erstmals additiv herstellen zu können.

Magnetpartikel in einer Kunststoff-Matrix

Für den Magnet-Drucker wurden spezielle Filamente aus einem magnetischem Mikro-Granulat entwickelt, das in einer Polymermatrix gebunden wird. Die Magnetpartikel sind so fein in dem thermoplastischen Kunststoff verteilt, dass sich das Filament in einer Düse aufweichen und Schicht für Schicht auftragen lässt. Mit dem neuen Drucker entstehen dann Dauermagneten, die zu rund 90% aus magnetischem Material und zu 10% aus Kunststoff bestehen. Nach der Formgebung wird das zunächst noch nicht magnetische Material einem starken äußeren Magnetfeld ausgesetzt und der Dauermagnet erzeugt. Dabei lässt sich das Feld in seiner Wirkung spezifisch einstellen.

“Es kommt nicht immer nur auf die Stärke eines Magnetfeldes an”, sagt Dieter Süss, Leiter des Christian-Doppler Labors Advanced Magnetic Sensing and Materials an der TU Wien. “Oft benötigen wir spezielle Magnetfelder, deren Feldlinien auf ganz bestimmte Weise angeordnet sind, z.B. in einer Richtung konstant ist, dessen Stärke sich aber entlang einer anderen Richtung stark verändert.”

Forschungsbericht unter: www.scitation.aip.org

www.tuwien.ac.at