Erster gedruckter Elektromotor
Die Elektrotechniker der TU Chemnitz schaffen, was bisher niemand geschafft hat. Sie drucken den ersten Multimaterial-Elektromotor aus Eisen, Kupfer und Keramik.
Mithilfe von metallischen und keramischen Pasten gelang Forschern der Professur für Elektrische Energiewandlungssysteme und Antriebe an der Technischen Universität Chemnitz der Druck von vollständigen elektrischen Motoren. Die Wissenschaftler tüfteln bereits seit über zwei Jahren an diesem komplett neuen Verfahren. Sie haben letztes Jahr auch eine 3D-gedruckte Spule vorgestellt, die Temperaturen von über 300°C standhalten kann. Inzwischen ist es ihnen mit einem selbstentwickelten 3D Multimaterialdruckverfahren gelungen, alle wichtigen Komponenten einer elektrischen Maschine in einem Druckvorgang herzustellen. Dazu zählen die elektrischen Leiter aus Kupfer, die zusammen mit Eisen bzw. eisenhaltigen Legierungen die Bildung und Ausrichtung der magnetischen Felder bewirken und die elektrische Isolation aus Keramik, die die Leiter untereinander und gegen die als Magnetkreis bezeichneten Teile aus Eisen isoliert.
Spezielle Keramiken im Einsatz
Dies erreichen die Chemnitzer Forscher, indem sie die konventionellen, polymerbasierten Isolationsmaterialien durch spezielle Keramiken ersetzen, die eine weitaus höhere Temperaturbeständigkeit aufweisen. So kann die zulässige Wicklungstemperatur konventioneller Isolationssysteme von maximal 220°C deutlich überschritten werden. Zusätzlich weist das keramische Isolationsmaterial auch eine höhere Wärmeleitfähigkeit auf, die Verlustwärme schneller abtransportiert. Grundlage des Verfahrens, das die Chemnitzer Forscher nun zur Marktreife weiterentwickeln wollen, ist die schichtweise Extrusion hochviskoser Pasten. Diese enthalten Partikel der gewünschten Materialien wie Eisen, Kupfer oder Keramik und speziell zugeschnittene Bindemittel.
Im April wird die Innovation auf der Hannover Messe erstmals präsentiert. Weitere Infos finden Sie hier.
Foto und Infos: Pressestelle TU Chemnitz