Il Critical Materials Institute (CMI) del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti ha utilizzato la stampa laser 3D in metallo per ottimizzare un materiale a magnete permanente che potrebbe costituire un'alternativa economica ai più costosi magneti al neodimio ferro-boro (NdFeB) in alcune applicazioni.

La lega magnetica è composta da cerio – una terra rara meno costosa e più abbondante – cobalto, ferro da stiro, e rame. I ricercatori hanno prodotto una gamma di composizioni in campioni che sono stati stampati utilizzando una stampante laser 3D in metallo.

"Questo era un noto materiale magnetico, ma abbiamo voluto rivisitarlo per vedere se potevamo trovare proprietà magnetiche eccezionali, " ha detto lo scienziato CMI Ryan Ott. "Con quattro elementi, c'è un vasto spazio di composizioni in cui cercare. L'uso della stampa 3D accelera notevolmente il processo di ricerca. "

Una gamma di magneti è stata stampata in due ore invece di produrli con metodi di produzione convenzionali, che possono richiedere settimane. Sono stati identificati i campioni con le proprietà più promettenti; una seconda serie di campioni è stata poi realizzata con metodi di fusione convenzionali e confrontati con gli originali, che ha confermato i risultati dei campioni stampati al laser.

"È molto difficile utilizzare la stampa laser per identificare potenziali fasi a magnete permanente per materiali sfusi a causa della necessità di sviluppare la microstruttura necessaria, " ha affermato lo scienziato CMI Ikenna Nlebedim. "Ma questa ricerca mostra che la produzione additiva può essere utilizzata come strumento efficace per identificare rapidamente ed economicamente leghe promettenti a magneti permanenti".

La ricerca è discussa nel documento, "Valutazione rapida del sistema Ce-Co-Fe-Cu per applicazioni magnetiche permanenti, " co-interpretato da F. Meng, R.P. Chaudhary, K. Ghanda, I.C. Nlebedim, A. Palasyuk, E. Simsek, M.J. Kramer, e R.T.Ott; ed è apparso sulla copertina di giugno 2018 di JOM , Il Giornale dei Minerali, Società di metalli e materiali .