當(dāng)我們聽到“磁鐵”一詞時(shí)，我們想到的第一件事可能是小學(xué)科學(xué)課的馬蹄形N-S磁鐵。事實(shí)是，我們生活的世界在很大程度上依賴于這些相對(duì)力量比如電動(dòng)機(jī)，發(fā)電機(jī)，揚(yáng)聲器，火車，電視，起重機(jī)和導(dǎo)航羅盤。

它們對(duì)于驅(qū)動(dòng)我們周圍的技術(shù)系統(tǒng)至關(guān)重要，所以當(dāng)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（ORNL）公布他們的3D打印永久磁鐵優(yōu)于傳統(tǒng)的磁鐵，這是作為增材制造的另一個(gè)勝利。

3D打印一個(gè)強(qiáng)大的磁鐵的想法對(duì)于許多人來說可能聞所未聞，但進(jìn)一步的證據(jù)表明，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)被世界上越來越多學(xué)院采用。永磁體是自己產(chǎn)生持續(xù)磁場(chǎng)的磁體，因此它不會(huì)失磁。比如冰箱門，你隨時(shí)拉開它，它都會(huì)馬上合上。橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研究通過將磁粉與作為粘合劑的聚合物混合，然后通過使用幾種加工方法（包括擠出）將材料做成他們想要的形狀來創(chuàng)建3D打印磁體。

ORNL研究所的研究人員Liang Li和另一個(gè)研究人員指出，“制造業(yè)正在急速變化，一個(gè)客戶可能需要使用50種不同設(shè)計(jì)的磁鐵。傳統(tǒng)的注塑成型需要給每個(gè)模板制造新的模具，導(dǎo)致巨大開銷，但如果用增材制造，就可以使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)單且快速地制造模板。“”研究甚至指出，“擠出的尼龍磁體復(fù)合材料的印刷流程甚至比廣泛使用的3D印刷塑料長(zhǎng)絲丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS）更好，而且是高精度的。

在選擇性激光燒結(jié)（SLS） 3D打印方法中，尼龍-12是一種非常常見的多功能材料，所以它可以在3D打印永磁體的過程中作為混合劑存在。這說明，是熔融沉積成型(FDM 常見于桌面3D打印機(jī)）（如下圖所示）在驅(qū)動(dòng)磁鐵3D打印機(jī)。3D打印機(jī)本身（使用大范圍增材制造（BAAM）系統(tǒng)）具有3.56mx 1.65mx 0.86m的巨大構(gòu)建體積，單螺桿擠出機(jī)，龍門架，甚至加熱床（因此沒有變形的3D打印磁體?。?。它打印時(shí)大約有270°C，擠出在一疊放在鋁桌上的片材ABS上來保證最大程度地附著。此外，這種生產(chǎn)永磁體的新方法在制造期間會(huì)少浪費(fèi)30～50％材料。這是因?yàn)樵诖蛴∵^程中任何未使用的材料可以被收起來起來之后再使用。

NdFeB磁體是地球上最強(qiáng)大的磁體，能夠?qū)⑺鼈?D打印出來是一件很了不起的事。由65％體積的各向同性NdFeB粉末和35％的Magnet Applications Inc制造的聚酰胺（尼龍-12）組成的復(fù)合顆粒，如其它3D打印材料一樣逐層地熔化和擠出成所需的樣板。

這個(gè)過程可能會(huì)讓你很快忘記你最熟悉的傳統(tǒng)馬蹄型磁鐵。這是因?yàn)?，由于增材制造的流體性質(zhì)，你可以將磁鐵打印成任何你想要的形狀。

關(guān)鍵材料研究所的指導(dǎo)Alex King指出，“在復(fù)雜形狀中印刷高強(qiáng)度磁體的能力相當(dāng)大程度地改變了高效電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)。它消除了當(dāng)今制造業(yè)施加的諸多限制。

雖然研究還不成熟，它還需要被世界各地的研究所和產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)證，但這個(gè)團(tuán)隊(duì)的成果肯定為磁性科學(xué)如何被用于消費(fèi)奠定了基礎(chǔ)。該研究的合作者John Ormerod說，“磁鐵應(yīng)用商和我們的許多客戶都很興奮地想要探索這項(xiàng)技術(shù)在不久的將來帶來的商業(yè)影響。“3D打印已經(jīng)能夠在我們現(xiàn)在生活的世界中生產(chǎn)一種更強(qiáng)大和多功能的基本材料了，一旦產(chǎn)品開發(fā)人員的研究更加成熟，我們一定會(huì)再次聽到這個(gè)Oake Ridge國(guó)家實(shí)驗(yàn)室發(fā)布的研究報(bào)告。