MIT-Forschende entwickelten 3D-Druck-Methode für Elektromagnetspulen

Forschende des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben eine Methode entwickelt, mit der sich komplexe Elektromagnetspulen mittels 3D-Druck in einem Schritt herstellen lassen.

Solche Spulen sind ein elementarer Baustein in vielen elektronischen Geräten, von Dialysemaschinen über Beatmungsgeräte bis hin zu Waschmaschinen. Sie erzeugen durch einen stromdurchflossenen Leiter ein Magnetfeld. Die Integration der Spulen in elektronische Schaltungen bereitet allerdings Schwierigkeiten.

Um diese zu überwinden, modifizierten die MIT-Forschenden einen 3D-Drucker mit vier Düsen, um so drei unterschiedliche Materialien präzise aufeinanderschichten zu können: Ein Isolationsmaterial, einen leitfähigen Draht für die Spule und einen magnetischen Kern. So konnten in einem Schritt kompakte Magnetkernsolenoide gedruckt werden, ohne aufwändige Nachbearbeitung.

Im Vergleich zu herkömmlichen 3D-Druckverfahren konnten deutlich leistungsfähigere Materialien und deswegen auch kleinere Abmessungen bei höherer Magnetfeldstärke realisiert werden. Für Anwendungen wie Sensoren oder Robotik soll das ausreichen.

“Es gibt keinen Grund, leistungsfähige Hardware nur in wenigen Fertigungszentren herzustellen, wenn der Bedarf global ist”, sagt Projektleiter Luis Fernando Velásquez-García vom MIT. “Additive Fertigung kann eine enorme Rolle dabei spielen, diese Technologien zu demokratisieren.”

Die Forschenden wollen die Leistung nun weiter steigern, indem sie Materialien und Prozesstemperaturen optimieren. Mittelfristiges Ziel ist es laut Velásquez-García, ganze Geräte per 3D-Druck herzustellen, was vor allem für schwer zugängliche Gebiete auf der Erde oder Raumfahrtmissionen interessant sein könnte.