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인용수 3
·2025
Effects of laser beam profiles on the microstructure and magnetic properties of L-PBF soft magnetic alloys
Yongrae Kim, Hansol Lee, Taeho Ha, Jongryoul Kim, Joon Phil Choi
IF 3.9 (2025) Scientific Reports
초록

환경 친화적 기술에 대한 수요가 증가함에 따라, Fe-Si 연성(soft) 자성 합금이 우수한 자기적 특성으로 인해 고주파 모터 및 변압기에 대한 연구가 강화되고 있다. 그러나 전통적인 제조 방법은 기하학적 자유도를 제한하고 합금의 성능 발현 능력을 저하시켜 고도화된 응용 분야의 발전을 저해한다. 이러한 문제를 극복하기 위해 레이저 분말 베드 융합(laser powder bed fusion, L-PBF)은 복잡한 형상을 가능하게 하며 유망한 경로를 제공하지만, 고주파에서 와전류 손실을 완화하는 일은 여전히 도전적이다. 본 예비 연구에서는 L-PBF로 제조한 Fe-Si 합금에서 레이저 빔 프로파일을 조정(가우시안 대 링)했을 때의 와전류 손실과 자기적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 미세조직 분석 결과, 링 빔은 더 넓고 얕은 용융 풀을 형성하여 더 조대한 입자와 빌드 방향을 따라 뚜렷한 < 100 > 결정학적 텍스처를 유도함이 확인되었다. 이러한 미세구조적 특징은 재료의 항자력 및 코어 손실을 유의하게 감소시키며, 와전류와 관련된 앞서 언급한 과제에 대한 효과를 강하게 부각한다. 또한 링 빔은 약 108%의 빌드 속도 증가를 보였으며, 이는 품질을 저하시키지 않으면서 생산성을 향상시켰음을 명확히 보여준다. 본 연구는 레이저 빔 프로파일을 변경하는 것이 와전류 손실을 효과적으로 제어하여, 적층 제조로 제작된 Fe-Si 연성 자성 합금의 자기적 성능을 향상시킨다는 점을 확인한다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.

키워드
MicrostructureMaterials scienceLaserLaser beamsNuclear magnetic resonanceMetallurgyOpticsPhysics
타입
Article
IF / 인용수
3.9 / 3
게재 연도
2025