Le Critical Materials Institute (CMI) du département américain de l'Énergie a utilisé l'impression laser 3D métallique pour optimiser un matériau d'aimant permanent qui peut constituer une alternative économique aux aimants de terre rare néodyme fer-bore (NdFeB) plus chers dans certaines applications.

L'alliage magnétique est composé de cérium - une terre rare moins chère et plus abondante - cobalt, fer à repasser, et cuivre. Les chercheurs ont produit une gamme de compositions dans des échantillons qui ont été imprimés à l'aide d'une imprimante laser à métal 3D.

"C'était un matériau magnétique connu, mais nous avons voulu le revisiter pour voir si nous pouvions trouver des propriétés magnétiques exceptionnelles, " a déclaré Ryan Ott, scientifique du CMI. " Avec quatre éléments, il y a un vaste espace de compositions à rechercher. L'utilisation de l'impression 3D accélère considérablement le processus de recherche. "

Une gamme d'aimants a été imprimée en deux heures au lieu de les produire via des méthodes de production conventionnelles, ce qui peut prendre des semaines. Les échantillons aux propriétés les plus prometteuses ont été identifiés; une deuxième série d'échantillons a ensuite été réalisée par des méthodes de coulée conventionnelles et comparée aux originaux, ce qui a confirmé les résultats des échantillons imprimés au laser.

« Il est très difficile d'utiliser l'impression laser pour identifier les phases potentielles d'aimants permanents pour les matériaux en vrac en raison de la nécessité de développer la microstructure nécessaire, " a déclaré Ikenna Nlebedim, scientifique du CMI. " Mais cette recherche montre que la fabrication additive peut être utilisée comme un outil efficace pour identifier rapidement et économiquement des alliages d'aimants permanents prometteurs. "

La recherche est discutée dans le document, "Évaluation rapide du système Ce-Co-Fe-Cu pour les applications magnétiques permanentes, " co-créé par F. Meng, R.P. Chaudhary, K.Ghanda, I.C. Nlebedim, A. Palasyouk, E. Simsek, M. J. Kramer, et R.T. Ott; et figurait sur la couverture de juin 2018 de JOM , Le Journal des Minéraux, Société des métaux et matériaux .