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近日，美國明尼蘇達州圣托馬斯大學(xué)的研究人員用一臺FDM 3D打印機制造出一個(gè)更有效的環(huán)狀變壓器鐵芯，這項研究已經(jīng)發(fā)表在《Journal of Magnetism and Magnetic Materials》，題為《3D打印磁性聚合物復合材料變壓器》 ...

       鐵芯是變壓器中的主要磁路部分，它和繞在其上的線(xiàn)圈組成一個(gè)完整的電磁感應系統。變壓器傳輸功率的大小取決于鐵芯的材料和橫截面積。

       在此次研究中，研究人員旨在探索用3D打印來(lái)制造復雜的鐵芯形狀，以提高其效率。此外，研究人員認為，新的變壓器鐵芯制造工藝也可能降低成本。

       根據這項研究，“一個(gè)像面包圈一樣的環(huán)形幾何形狀理論上能讓變壓器的效率最高，因為這樣的形狀能讓封閉的磁通量最大化?！比欢?，由于制造成本的限制，變壓器往往采用一種低效率的形狀。為了改變這種狀況，研究人員借助3D打印輕松制造出復雜的形狀。

        他們使用Proto-Pasta的“生銹磁鐵（Rustable Magnetic Iron）”線(xiàn)材——一種用注入鐵的PLA線(xiàn)材，和一臺gCreate-gMax 3D打印機制造出環(huán)形形狀。線(xiàn)材在210攝氏度下擠出，復合PLA材料提供了磁性元素。

        研究論文總結說(shuō)，因其形狀，3D打印鐵芯確實(shí)是有效的。然而，一些其他因素可以?xún)?yōu)化其磁性。研究人員特別解釋說(shuō)，若想讓3D打印變壓器鐵最有效，必須要有一個(gè)高填充因子和一個(gè)高濃度的磁性顆粒。