3D tisk kovů otevírá nové možnosti pro udržitelné motory budoucnosti

Hledání nových způsobů, jak ušetřit energii, podporovat udržitelnost a být tak k přírodě šetrnější, se může promítnout i do hledání nových technologií pro návrh a výrobu elektrických pohonů a motorů. O jaké nové technologie se jedná? Jak lze navrhovat spotřebiče šetrné k životnímu prostředí? Zeptali jsme se Petra Klímy, studenta doktorského studijního programu Silnoproudá elektrotechnika a elektroenergetika na FEKT VUT, který v současnosti dokončuje disertační práci pod vedením Ondřeje Vítka z Ústavu výkonové elektrotechniky a elektroniky.

Čím se v současnosti zabýváte?

„Zabývám se aplikací nové technologie výroby pomocí 3D tisku kovů do oblasti elektrických vysokootáčkových strojů. V podstatě se dá říci, že se jedná o návrh nových elektrických motorů. Motory, kterých se to týká najdeme dnes například v kompresorech, vakuových vývěvách, automobilech i leteckých aplikacích.“

Co vás zaujalo na tomto konkrétním tématu?

„Zaujala mě příležitost zkoumat možnosti, které přinesla aktuálně řešená technologie 3D tisku kovů. Při návrhu elektrických motorů je člověk omezen výrobními možnostmi, které současné technologie nabízejí, a právě rozvíjející se 3D tisk kovů umožňuje proveditelnost netradičních návrhů.“

V čem je váš návrh motoru inovativní, proč je to tak zajímavé?

„Zmíněný 3D tisk se snažím aplikovat především na rotor takzvaného synchronního reluktančního motoru, který využívá změnu magnetického pole k otáčení rotoru bez použití permanentních magnetů. Zde vidím největší možnosti zlepšení. Technologie 3D tisku přináší možnost vývoje či použití nekonvenčních tvarů a kombinací materiálů, které dosud nebyly prakticky proveditelné. U vysokootáčkových strojů, bychom díky tomu mohli dosáhnout vyšších obvodových rychlostí rotoru, čímž by tyto stroje mohly být menší a lehčí při zachování výkonu. To je důležité nejen z pohledu udržitelnosti, ale současně se nám otevírají nové možnosti použití například pro oblasti automotive či aerospace.“

Co vás na tom baví, co případně ne?

„Přitahuje mě možnost objevovat tyto nové cesty. V mnoha ohledech je to taková pionýrská činnost. Současně je skvělé vidět reálný výsledek své práce, když je dle mého návrhu motor sestaven a funguje, jak má. Cesta k takovému výsledku může být někdy dlouhá a komplikovaná, ale stojí za to.“

Jak případně vidíte budoucnost projektu nebo svojí vlastní, čím se chcete zabývat v budoucnu, kam směřovat?

„Rád bych pokračoval ve vývoji a aplikaci této technologie v oblasti elektrických strojů. Chtěl bych tuto oblast posunout dále vývojem nových návrhů a zlepšováním stávajících. Zároveň bych rád pokračoval u nás na ústavu, kde mě baví zejména spolupráce s průmyslem na aplikovaném výzkumu.“