17-Jähriger baut einen nachhaltigen 3D-gedruckten Elektromotor

In der Automobilindustrie hat die additive Fertigung bei zahlreichen Gelegenheiten gezeigt, welche Vorteile sie bieten kann. Der Automobilsektor hat viele Fortschritte gemacht, zum Beispiel die Einführung von Elektroautos, die die Landschaft und die Zukunft der Branche völlig verändert haben. So auch Robert Sansone, ein 17-jähriger Junge, dem es gelungen ist, einen Prototyp eines 3D-gedruckten Kunststoff-Elektromotors mit Materialien zu bauen, die viel billiger und reichhaltiger sind als die vorhandenen.

Derzeit ist der Elektromotor der am häufigsten verwendete Permanentmagnet in der Automobilindustrie, der aus „Seltenen Erden“ besteht, d. h. aus auf dem Markt seltenen und teuren Rohstoffen wie Neodym, Samarium oder Dysprosium. Sansone sagt: „Seltene Erden in bestehenden Elektromotoren sind ein wichtiger Faktor, der die Nachhaltigkeit von Elektrofahrzeugen untergräbt. Wenn der Tag kommt, an dem Elektroautos dank meines Motors vollständig nachhaltig sind, wäre das ein Traum.“ Sansones Motor basiert zwar auf Kupfer und Stahl, aber das Problem ist, dass er nicht genug Energie erzeugt, um ein Elektrofahrzeug anzutreiben.

Elektromotor von Robert Sansone (Bild: Hybrids and electrics)

Robert Sansone ist ein 17-Jähriger aus Fort Pierce in Florida, der es in seinem jungen Alter geschafft hat, in seiner Freizeit mindestens 60 technische Projekte zu entwickeln. Dieser Junge hat eine vielversprechende Zukunft, wenn er das in nur 17 Jahren erreicht hat, können wir uns nicht vorstellen, wie es in ein paar Jahren sein wird! Er hat eine vielversprechende Zukunft vor sich, genau wie der Prototyp eines Elektromotors, den er patentieren lassen will. Dieser Motor basiert auf einem Synchron-Reluktanzmotor, der in Pumpen und Ventilatoren eingesetzt wird. Der Motor, den er patentieren lassen will, besteht aus 3D-gedrucktem Kunststoff, Kupferdrähten und einem Stahlrotor und hat die Luftkammern durch ein anderes Magnetfeld ersetzt. Dadurch konnte die Leistung um 39 % und der Wirkungsgrad um 31 % bei 300 Umdrehungen pro Minute gesteigert werden. Bei 750 Umdrehungen pro Minute steigt die Leistung auf 37 %.

Auf welche Hindernisse sind Sie bei der Entwicklung dieses 3D-gedruckten Elektromotors gestoßen?

Die Entwicklung dieses Prototyps eines Elektromotors war kein Zuckerschlecken, aber es gab einige Hindernisse zu überwinden. Der Prototyp kann die oben genannten Drehzahlen nicht überschreiten, da die rotierenden Teile aus Kunststoff eine hohe Temperatur erreichen, die sie zum Schmelzen bringt. Sansone ist jedoch der Meinung, dass „neue Technologien, wie die additive Fertigung, das Bauen in Zukunft erleichtern werden“.

Wie sieht die Zukunft dieses Prototyps aus?

Der junge Mann will seine 16. Version des Modells mit stärkeren Materialien modellieren, die höhere Umdrehungen pro Minute ermöglichen. Er wird dann ein Patent bei einem Automobilunternehmen anmelden. Sobald er dies erreicht hat, wird er darüber nachdenken, wie er es in großem Maßstab herstellen und die Kosten des Prozesses senken kann. Es ist erwähnenswert, dass er mit diesem Elektromotor den ersten Platz bei der International Science and Engineering Fair als innovatives Projekt gewann, was ihm 75.000 Dollar einbrachte, mit denen er seine Studiengebühren am Massachusetts Institute of Technology bezahlen wird.

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