电机是现代工业中bukehuoque的重要组件，而电机的性能往往取决于定子的质量，传统的电机定子通常采用硅钢片材料制造。增材制造技术是一种新兴的制造技术，可以制造出更为复杂的结构，同时可以大大缩短产品的开发周期。Fe-3wt.%Si铁素体材料具有优异的磁性能和机械性能，可以大大提高电机的性能，同时电阻率比传统的硅钢片低，电性能更好。因此，采用增材制造技术和Fe-3wt.%Si铁素体材料制造电机定子具有重要的意义和应用价值。

近日来自美国橡树岭国家实验室的Tej N. Lamichhane等研究人员进行了增材制造技术和Fe-3wt.%Si铁素体材料制造电机定子的研究，该技术不仅可以实现复杂形状的定子制造，具有更高的灵活性和可定制性。同时可以大大缩短产品的开发周期，提高生产效率。这项研究得到了美国能源部的支持，是一项非常有前途的技术研究。该定子是通过选择性激光熔化技术打印出来的，然后加工成薄层，最后叠加成定子核心。研究采用了选择性激光熔化（Selective Laser Melting，SLM）技术来打印出Fe-3wt.%Si铁素体材料。SLM技术是一种基于粉末材料的增材制造技术，通过激光束将粉末材料熔化并逐层堆积，最终形成所需的三维结构。相比传统的制造方法，SLM技术具有更高的灵活性和可定制性，可以制造出更为复杂的结构。Fe-3wt.%Si铁素体材料是一种具有优异磁性能和机械性能的材料，可以大大提高电机的性能。同时，该材料的电阻率比传统的硅钢片低，电性能更好。这种材料的应用可以为电机制造业带来更高的性能和更好的效率。

 

图1 SLM过程中打印的第一层照片（左）；完成七个Fe-3wt.%Si定子样品（右）

 

图2 电机组件：(a)SLM打印定子和圆柱体；(b)1.4mm厚度定子薄片；(c)组装定子绕组；带BAAM打印NdFeB-PPS磁铁的(d)转子；(e)组装转子；(f)壳体转子；（g，h）成套电机。

该研究还对打印出来的材料进行了性能测试，并与传统的硅钢片进行了比较。结果显示，该定子的磁导率比传统的硅钢片高出20%以上，磁饱和感应强度也比传统的硅钢片高出10%以上。同时，该定子的强度和硬度都比传统的硅钢片高出很多，电阻率也比传统的硅钢片低，电性能更好。这种性能的提升可以为电机制造业带来更高的效率和更好的性能。

表1 常规加工的电工钢和SLM AM Fe-3wt.%Si层压板的磁电性能比较