ساخت آهن‌ربا با چاپ سه‌بعدی

یک گروه پژوهشی به راهی برای این‌کار یافته‌است. برای نخستین بار آنها توانسته‌اند با چاپگر سه‌بعدی، آهن‌ربا بسازند.

امروزه ساخت آهن‌ربا‌های قوی، از نظر فنآوری با مشکلی روبرو نیست. ولی تا کنون ساخت یک آهن‌ربای دایمی با شکلِ میدان مغناطیسی‌ِ از پیش طراحی شده، مشکل بوده است.

اکنون با نوآوری یک روش تازه برای این کار در "دانشگاه فنآوری وین" (TU Wien) برای نخستین بار در دنیا، با بکارگیری چاپگر سه‌بعدی آهن‌ربای دایمی، ساختنی شده‌است.

با این فنآوری می‌توان آهن‌ربا‌هایی با شکل‌های پیچیده و با میدان‌های مغناطیسی دقیق و  سفارشی، ساخت. برای نمونه می‌توان آهن‌ربای مورد نیاز برای سنسورهای مغناطیسی را با این روش تولید کرد.

آقای Dieter Süss رییس آزمایشگاه مواد و سنسورهای مغناطیسی پیشرفته Christian-Doppler در دانشگاه فنآوری وین می‌گوید:  "قدرت میدان مغناطیسی تنها فاکتور نیست. ما در بیشتر موارد میدان مغناطیسیِ ویژه‌ای با خطوط میدانِ مرتب شده در مسیرهای مشخصی می‌خواهیم. برای نمونه یک میدان مغناطیسی که در یک جهت بطور نسبی ثابت باشد ولی در جهت دیگر قدرت آن متغیر باشد."

برای برآورده کردن این نیاز باید آهن‌ربا با یک شکل هندسیِ پیشرفته ساخته شود.

آقای Christian  Huber  یکی دیگر از پژوهشگران می‌گوید: "می‌توان آهن‌ربا را بر روی رایانه طراحی کرد. آنقدر شکل آنرا تغییر داد تا همه نیازمندیهای طراحی را برآورده کند." ولی هنگامی که به شکل هندسی مورد نظر رسیدید چگونه آنرا خواهید ساخت؟ یک راه، کاربرد قالب و روش تزریق است، ولی اینکار هم زمانبر است و هم پرهزینه. بدتر از آن هنگامی‌است که تعداد کمی از این آهن‌ربا بخواهید.

اکنون روش آسانتری وجود دارد.نخستین چاپگر سه‌بعدی که می‌تواند برای ساخت آهن‌ربا بکار گرفته‌شود، در دانشگاه فنآوری وین ساخته شده‌است.

چاپگر سه‌بعدی که بتواند قطعات پلیمری، چاپ کند وجود داشته‌است.و چاپگر آهن‌ربا نیز بسیار همانند همان چاپگر است با این تفاوت که از رشته‌های ویژه‌ای که از میکرو گرانول‌های مغناطیسی ساخته شده‌اند، برای چاپ بهره می‌گیرد.این میکرو گرانول‌ها با یک اتصالِ پلیمری به هم چسپیده شده‌اند.

 چاپگر، این مواد را گرم می‌کند و با نوکِ نازل خود با دقت و نقطه به نقطه مواد را در جای مناسب، جانمایی می‌کند تا آهن‌ربا را بسازد. آهن‌ربای ساخته شده با این روش از ۹۰ درصد مواد مغناطیسی و ۱۰ درصد پلیمر تشکیل شده‌است.

محصول به دست آمده هنوز مغناطیس نیست.زیرا گرانول‌ها در حالت غیر مغناطیسی‌‌ خود جانمایی شده‌اند. در پایان پروسه تولید، قطعه ساخته شده در معرض یک میدان مغناطیسی قوی قرار داده می‌شود که آنرا به آهن‌ربای دایمی تبدیل می‌کند.

آقای Dieter Süss می‌گوید:"این روش به ما توانایی تولید آهن‌ربا از مواد مغناطیسی گوناگونی مانند ماده فوق‌العاده  مغناطیسِ neodymium-iron-boron را می‌دهد. اکنون آهن‌ربا‌های طراحی شده در رایانه با دقت و سرعت با اندازه‌هایی از چند سانتی‌متر تا دهها سانتی‌متر و با دقتی میلیمتری قابل ساخت هستند."

این روشِ تازه نه تنها سریع و کم هزینه است که کارهایی را شدنی می‌کند که با فنآوری‌های دیگر ناشدنی است.

برای نمونه : با این روش می‌توان مواد گوناگونی را در یک آهن‌ربا به کار گرفت تا یک میدان مغناطیسی که به آرامی از ضعیف به قوی تغییر می‌کند، ساخت.