Magnetischer 3D-Druck: KIMM entwickelt Technologie für leistungsstarke Elektromotoren

Das Korea Institute of Machinery & Materials (KIMM) hat eine neuartige magnetische 3D-Drucktechnologie entwickelt, die es ermöglicht, Hochleistungsmotoren ohne den Einsatz von Formen herzustellen. Dieses Verfahren, das eigens entwickeltes 3D-Druck-Equipment und spezialisierte Materialdesigns nutzt, eröffnet neue Möglichkeiten in der Motorenfertigung. Die Leistungsbewertung der mit dieser Methode hergestellten Elektromotoren wurde erfolgreich abgeschlossen, was das Potenzial der Technologie unterstreicht.

Ein Team unter der Leitung von Dr. Taeho Ha aus dem Bereich 3D-Druck am Research Institute of Autonomous Manufacturing arbeitete in Kooperation mit dem Korea Institute of Materials Science und der Gachon University an der Entwicklung. Die Technologie umfasst alle relevanten Schritte, von der Materialentwicklung bis hin zur Prozess- und Geräteoptimierung. Ziel war es, Motoren mit höherer Leistung und Effizienz bei gleicher Baugröße zu realisieren.

Im Zentrum der Innovation steht ein 3D-Druckverfahren, das die magnetischen Eigenschaften der Materialien optimiert. Dadurch entfallen Einschränkungen durch traditionelle Herstellungsverfahren, die oft durch Formen und zweidimensionale Designs begrenzt sind. Besonders geeignet ist die Technologie für Axialflussmotoren, die in kompakten Anwendungen wie Robotik, Elektromobilität und medizinischen Geräten hohen Drehmoment- und Leistungsanforderungen genügen müssen. Ein Prototyp eines 500-Watt-Motors mit einer Leistungsdichte von über 2,0 kW/L konnte erfolgreich gefertigt werden.

Konventionelle Motoren, die auf Stahllaminierungen oder Pulverbasierten Verfahren basieren, leiden unter hohen Kosten, Materialverlust und Umweltbelastungen. Die magnetische 3D-Drucktechnologie überwindet diese Probleme und verspricht Kostensenkungen sowie eine höhere Designflexibilität.

Dr. Taeho Ha erklärte: „Diese magnetische 3D-Drucktechnologie stellt einen innovativen Schritt über traditionelle Fertigungsmethoden hinaus dar und eröffnet neue Möglichkeiten für Hochleistungsmotoren der nächsten Generation. In Zukunft planen wir, diese Technologie durch die Integration mit 3D-Druckverfahren für hochfunktionale Materialien in fortgeschrittene industrielle Anwendungsbereiche auszudehnen.“

Unterstützt wurde die Forschung durch das Basisforschungsprogramm des KIMM sowie das Nano- und Materialtechnologie-Entwicklungsprogramm der National Research Foundation of Korea. Diese Entwicklungen zeigen, wie 3D-Druck langfristig einen Paradigmenwechsel hin zu flexiblen und nachhaltigen Produktionsmethoden ermöglichen kann.