基于粘結(jié)永磁體聚合物的3D打印終端技術(shù)

3D打印技術(shù)是近年用于單件生產(chǎn)和以前不能制造生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)模型而開發(fā)出的一種技術(shù)。目前，提出了一種低成本的使用粘結(jié)永磁體聚合物進(jìn)行打印的3D打印終端技術(shù)。

通過使用硬磁顆粒對(duì)軟化塑料進(jìn)行改良是目前制備粘結(jié)永磁體聚合物的一種方法。硬磁顆?？梢杂设F素體（如鍶、鋇）和稀土材料（如釹鐵硼化合物）以45%～65%含量進(jìn)行混合制備。而粘結(jié)永磁體聚合物的制造過程如下：首先將聚合物和磁性顆粒放入雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行混合并擠出；然后將所得到的混合物通過注塑以及擠出工藝制造出粘結(jié)永磁體聚合物。而釹鐵硼化合物粉末可以通過熔融紡絲法得到。選擇釹鐵硼化合物粉末，是因?yàn)樵摲勰┘染哂芯埘０?1（PA11）矩陣的特征，又具有各向同性的物理性質(zhì)。因此，該聚合物通過粘結(jié)磁體可以在傳感器與電氣傳動(dòng)技術(shù)上得到很廣泛的應(yīng)用，而且其各向同性用于3D打印又可以得到較低的組裝成本、更大的靈活性，所以釹鐵硼化合物粉末是粘結(jié)磁體的首選，主要用于打印工藝的前期準(zhǔn)備。

用于3D打印的磁鐵通常被設(shè)計(jì)成復(fù)雜的形狀，這主要是用來產(chǎn)生一個(gè)特定的雜亂磁場(chǎng)，然后通過與采用有限元仿真的宏觀麥斯威爾方程求出的解進(jìn)行比較，并通過參考磁性表征，將3D打印出的結(jié)構(gòu)模型與注塑件進(jìn)行對(duì)比，就可以得出由于磁滯特征而產(chǎn)生的尺寸。通過測(cè)量外界的雜亂磁場(chǎng)，3D打印技術(shù)不僅可以升級(jí)成一個(gè)具有三維磁通密度的測(cè)量系統(tǒng)，而且采用將釹鐵硼化合物粉末粘結(jié)稀土磁體安裝在3D打印終端機(jī)方法，還可以跳過一個(gè)用來專門校準(zhǔn)角度、靈敏度和偏移量的傳感器復(fù)雜裝置來得到沿z軸0.05mm的測(cè)量分辨率。

刊名：Applied Physics Letters（英）

刊期：2016年第8期

作者：C.Huber et al

編譯：陳少帥