본 연구는 이중 노즐 재료 압출(MEX) 3차원(3D) 프린팅 기술과 후속 스파크 플라즈마 소결(SPS) 공정을 결합하여 Fe-6.5 wt. %Si(Fe-6.5Si) 연자성 코어를 제조하기 위한 새로운 접근법을 제안한다. Fe-6.5Si 층들 사이에 SiO2 절연체를 프린팅하여 금속–절연체–금속(MIM) 구조의 코어를 제작하였다. SPS를 사용하여 Fe-6.5Si의 취성(brittle) 특성 때문에 발생하는 소결 문제를 해결함으로써, 치밀화된 Fe-6.5Si 연자성 코어(99% 초과)를 얻었다. 0.2 mm 프린팅된 절연체를 갖는 자기 코어(MC0.2)는 약 85 µm의 균일한 절연체 두께를 달성하였다. MC0.2가 자성 코어 단일층(magnetic core single layer, MCS)인 단일 Fe-6.5Si 층보다 약 3배 두껍지만, MC0.2 및 MCS의 코어에 사용된 SiO2 절연체는 1 kHz에서 유사한 와전류 손실을 나타냈다. 이는 와전류를 억제하는 데 있어 MIM 구조의 효과를 부각시켰다. 따라서 본 제안된 접근법은 기존 프레스(스탬핑) 공정의 기하학적 한계를 극복하기 위한 유망한 해결책을 제공하며, 적층 제조에서의 고급 자기 코어 응용을 위한 길을 열어준다.

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