Mini-aimants de terre rare imprimés en 3D

31. octobre 2022 | Technologies

De minuscules aimants permanents sont surtout demandés en médecine. Les travaux visant à les optimiser se poursuivent.

Les terres rares comme le néodyme et le samarium constituent la base d’aimants permanents puissants utilisés dans de nombreux appareils et technologies. Ils sont également demandés sous forme miniature, notamment pour des applications spéciales en médecine. Mais la fabrication de ces minuscules composants techniques est un défi. Des scientifiques russes ont réussi à déterminer les paramètres optimaux pour l’impression 3D d’aimants de terre rare miniatures. Ils ont présenté leurs résultats dans le Journal of Magnetism and Magnetic Materials.

Les chercheurs de l’Université fédérale de l’Oural (UrFU) et du département ouralien de l’Académie des sciences de Russie ont utilisé le procédé de frittage sélectif au laser. Ce procédé consiste à fabriquer des objets à partir de matériaux en poudre, couche par couche, sur la base d’un modèle 3D préalablement créé. Ici, une poudre de samarium, de zirconium, de fer et de titane a servi de matière première pour fabriquer des aimants permanents d’environ un millimètre. Leurs propriétés sont comparables à celles des aimants fabriqués industriellement, peut-on lire dans le communiqué de l’UrFU. Des domaines d’application envisageables seraient par exemple les moteurs électriques et les générateurs électriques pour les stimulateurs cardiaques.

Un nouveau procédé permet d’éviter les déchets et de raccourcir la production

Jusqu’à présent, les aimants miniatures sont fabriqués en découpant des aimants plus grands, explique l’auteur de l’étude Dmitry Neznakhin, chercheur en magnétisme des solides et en nanomatériaux magnétiques à l’UrFU. Mais cela génère beaucoup de déchets de production et la couche proche de la surface de l’aimant est endommagée. Le procédé d’impression 3D se passe de ces effets secondaires et réduit également le temps de production.

Les chercheurs veulent ensuite produire des aimants permanents à grande échelle pour des applications pratiques. Pour ce faire, ils vont également tester l’effet du procédé de frittage sur les propriétés de l’alliage néodyme-fer-bore, le matériau utilisé pour les aimants les plus puissants connus.

Photo: iStock/Marina_Skoropadskaya

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