绝缘铁磁叠层及其制造方法与流程

1.本发明大体涉及一种用于制造用于电机的层压铁磁部件的增材制造方法。


背景技术：

2.在电机(诸如电动机和发电机)中，铁磁零件引导磁通量。这些零件通常构造成组装或堆叠在一起以形成铁磁零件的芯的绝缘板或薄片(通常为铁或铁合金)。芯可以限定转子或定子。在每个薄片之间设置绝缘层，以使相应薄片(例如，作为涡电流的屏障)与芯中的相邻薄片绝缘。通常，一个重复的层压单元的厚度由95％(所谓的堆叠因子)的磁性片和5％的绝缘体组成。例如，典型的层压片厚度可以是大约.010英寸(即，10密耳)，并且绝缘层可以是0.5密耳或更小。
3.电机磁性层压芯通常包括圆形结构(例如，环形环)，该圆形结构可包括诸如布置成在其中接收绕组的槽的特征。在其他示例中，层压芯可以包括矩形结构(例如，e形框架)。然而，层压芯可以包括任意数量的期望形状、尺寸和几何形状。每个重复的层压结构通常由一层磁性片和一层绝缘片组成，并且磁芯可以具有任何数量的这种重复的层压结构。
4.采用传统的方法，将多个绝缘层压零件组装在一起以形成单个零件或芯会带来许多挑战。更复杂的拓扑结构可能会降低损耗，增加磁通量密度，或两者兼有，但难以制造。
5.近年来，与传统的铸造相比，增材制造(am)技术已被用于优化零件和系统设计并减少缺陷。然而，由于在磁性片之间构建绝缘层所带来的挑战，传统的am技术在产生磁性层压的能力方面受到限制。例如，制造铁磁层压的至少一种传统方法是将聚合介电材料用作层压片之间的电绝缘体。这种聚合材料的使用将机器操作温度限制为不超过300℃。


技术实现要素：

6.在一个方面，本公开涉及一种制造电机的层压铁磁部件的方法。该方法包括形成第一导电材料的第一薄片，在第一薄片的第一表面上形成一层第二材料，以及处理一层第二材料从而限定第一绝缘层。该方法还包括在第一绝缘层上形成第一导电材料的第二薄片。
7.在另一方面，本公开涉及一种增材制造系统，其被构造成形成导电第一材料的第一薄片，在第一薄片的第一表面上沉积一层第二材料，以及处理一层第二材料从而限定第一绝缘层。该系统还被构造成在第一绝缘层上形成导电第三材料的第二薄片。
8.参考以下描述和所附权利要求，本公开的这些和其他特征、方面和优点将变得更好地理解。并入本说明书并构成本说明书一部分的附图图示了本公开的各个方面，并且与说明书一起用于解释本公开的原理。
附图说明
9.本说明书的全面和有利的公开，包括其最佳模式，针对本领域的普通技术人员，将在参考附图的说明中进行阐述，其中：
10.图1示出了根据本文描述的各个方面的增材制造系统的示意图；
11.图2示出了根据本文描述的各个方面的具有第二层的图1的增材制造系统的示意图；
12.图3示出根据本文描述的各个方面的具有第一绝缘层的增材制造系统的示意图；
13.图4示出了根据本文描述的各个方面的具有烧结处理的图3的增材制造系统的示意图；
14.图5示出了根据本文描述的各个方面的具有第一绝缘层的化学处理的增材制造系统的示意图；
15.图6示出了根据本文描述的各个方面的替代的增材制造系统的示意图；
16.图7示出了根据本文描述的各个方面的具有第二层的图6的增材制造系统的示意图；
17.图8a-8e图示了根据本文描述的各个方面的层压铁磁部件的序列示意图；
18.图9是根据本文描述的各个方面的制造层压部件的方法的流程图；和
19.图10是根据本文描述的各个方面的制造层压部件的替代方法的流程图。
具体实施方式
20.所有方向参考(例如，径向、轴向、上、下、向上、向下、左、右、侧、前、后、顶、底、上方、下方、竖直、水平)仅用于识别目的以帮助读者理解本公开，并且不产生限制，特别是关于位置、取向或其使用的限制。除非另有说明，否则连接参考(例如，附接、联接、连接和接合)将被广义地理解，并且可以包括元件集合之间的中间构件和元件之间的相对移动。因此，连接引用不一定推断两个元件直接连接并且以固定关系彼此连接。示例性附图仅用于说明的目的，并且在附图中反映的尺寸、位置、顺序和相对大小可以变化。
21.应理解，如本文中的附图所示的本公开的所示方面仅用于图示的目的并且旨在作为非限制性示例，并且除了所示方面之外，本公开还预期有许多其他可能的方面和构造。应当理解，虽然为了便于理解，在这里的附图所示的简单布置中示出了本公开的方面，但是本公开不限于此，并且具有对具有任何数量的层压的电组件的一般应用。
22.根据本公开的示例性方面，可以使用增材制造工艺(例如三维打印工艺)来形成或“打印”各种部件。使用这样的方法可以允许部件一体地形成，作为单个整体部件，或作为任何适当数量的子部件。特别地，制造工艺可以允许这些部件一体地形成并且包括当使用先前制造方法时不可能的各种特征。
23.如本文所使用的，术语“增材制造”或“增材制造技术或工艺”通常指制造工艺，其中连续的材料层彼此提供以逐层“堆积”三维部件。在一些实施例中，连续层通常熔融在一起以形成可具有各种一体子部件的整体部件。虽然在此描述的增材制造技术是提供通过通常在竖直方向上逐点、逐层地构建对象来制造复杂对象，但是其他制造方法是可能的并且在本公开的范围内。例如，虽然本文的讨论涉及材料的添加以形成连续层，但是本领域技术人员将理解，本文公开的方法和结构可以用任何增材制造技术或制造技术来实施。例如，本发明的实施例可以使用层添加工艺、层减去工艺或混合工艺。
24.如本文所使用的，术语“烧结”或“烧结的”通常是指通过热或压力来压实和形成材料的固体块，而不将其熔化到液化点的传统方法。
25.至少一些增材制造系统涉及部件的材料堆积以限定任何数量的三维(3d)形状，包括具有任何期望形状和横截面几何形状的片或板。增材制造工艺使用部件的3d信息(例如3d计算机模型)来制造部件。因此，可以在制造之前限定部件的3d设计模型。在这方面，可以扫描部件的模型或原型以确定部件的3d信息。作为另一示例，可以使用合适的计算机辅助设计(cad)程序来构建部件的模型，以限定部件的3d设计模型。
26.设计模型可以包括部件的整个构造的3d数值坐标，包括部件的外表面和内表面。例如，设计模型可以限定主体、部件基座、表面、任何表面特征(诸如不规则或基准特征)以及内部通道、开口、支撑结构等。例如，在一方面中，三维设计模型例如沿着部件的中心(例如，竖直)轴线或任何其他合适的轴线被转换为多个切片或段。每个切片可针对该切片的预定高度限定该部件的二维(2d)横截面。多个连续的2d横截面切片一起形成3d部件。然后，逐片或逐层“构建”部件，直到完成。
27.此外，利用增材工艺，部件的表面光洁度和特征可根据应用而根据需要变化。例如，可以通过在增材工艺期间选择适当的参数(例如，激光参数)来调节(例如，使表面光洁度更平滑或更粗糙)。可以通过增加激光扫描速度或粉末层的厚度来实现更粗糙的光洁度，并且可以通过减小激光扫描速度或粉末层的厚度来实现更平滑的光洁度。还可以改变激光扫描图案和/或激光功率以改变部件的选定区域中的表面光洁度。
28.本文描述的公开的各个方面可以采用多种传统3d打印或增材制造(am)技术中的任一种，例如选择性激光熔化(slm)或选择性激光烧结(sls)。例如，一些已知的增材制造系统，例如直接金属激光熔化(dmlm)系统，可用于制造部件。因此，虽然本文中描述的各个方面采用slm(也称为直接金属激光熔化(dmlm)或激光粉末床熔化(lpbf))，但是其他方面不限于此，并且可以在不脱离权利要求的范围的情况下采用任何合适的am技术。
29.以这种方式，可以使用增材制造工艺来制造这里描述的部件，或者更具体地，可以例如通过使用激光能量或热来反复烧结金属粉末、并且将烧结的材料熔融在一起来连续地形成每一层。例如，特定类型的增材制造工艺可以使用能量束，例如电子束或电磁辐射，例如激光束，以烧结或熔化粉末材料。可以使用任何合适的激光和激光参数，包括关于功率、激光束斑尺寸和扫描速度的考虑。构建材料可以由任何合适的粉末或材料形成，粉末或材料被选择用于增强强度、耐久性和使用寿命，特别是在高温下。
30.应理解，传统am系统通常使用激光设备，例如高功率密度激光器，其可包括产生激光束以熔化诸如金属粉末的材料的连续层的控制部分和热源。更具体地，传统am系统使用激光束将热量传递到粉末材料(例如粉末金属)床的选定区域，以利用激光束熔化或烧结粉末材料的选定区域，从而形成熔池。当熔池冷却时，熔化的或烧结的材料然后融合在一起以形成固体三维物体。激光束可基于数字模型(例如，cad文件)施加到粉末的选定区域。传统的am系统将在第一层上方连续添加另一层粉末，并重复烧结和熔化过程，直到物体完全形成。
31.通常，am系统(例如，sls、dmls和slm)使用激光束来提供热能。然而，在本公开的各种可应用的方面中，在不脱离权利要求的范围的情况下，可以使用采用任何引起粉末材料的期望的熔化或烧结的期望的量或程度的任何期望的热源的其他am系统。
32.为了便于理解，描述了具有单个热源(例如，激光束设备)的本文描述的am系统。应当理解，本公开的方面不是如此限制的，并且可以包括多于一个热源(例如，多于一个激光
束设备)或替代热源。例如，不限于，备选am系统可以具有具有第一功率的第一激光设备和具有与第一激光功率不同的第二功率的第二激光设备，备选am系统可以具有具有基本相同的功率输出的至少两个激光设备等。然而，am系统可以包括允许am系统如本文所述操作的激光设备的任何组合。
33.参照图1，在逐层制造工艺中操作am系统100以制造层压部件500。更具体地，在逐层制造工艺中操作am系统100，以制造层压部件500(图8e所示)的第一部分或层111，例如部件500的第一片或薄片110。
34.第一薄片110可基于第一薄片110的三维几何形状的电子表示来制造。电子表示可以在计算机辅助设计(cad)或类似数据(未示出)中产生。可以将第一薄片110的设计、结构等转换为逐层格式，该逐层格式包括用于薄片110的每个层111、112的多个构建参数。在本公开的一个非限制性方面中，第一薄片110的几何形状被切成一堆期望厚度的层，使得每层的几何形状是在该特定层位置处贯穿第一薄片110的横截面的轮廓。
35.一方面，am系统100通过实施诸如直接金属激光熔化方法的逐层制造方法来形成第一薄片110。该示例性逐层增材制造方法不使用预先存在的制品作为最终部件500的前体，而是该方法从可构造形式的原材料(例如粉末)产生第一薄片110，粉末例如储存在粉末储存器中。
36.在图1所示的非限制性方面中，am系统100包括粉末输送系统58，该粉末输送系统58包括可移动的粉末输送活塞59、粉末输送台60和散布器62。可移动构建平台56从粉末输送系统58接收粉末形式的第一材料48。该系统还包括控制器模块422，控制器模块422与传统的激光扫描设备425和热源431通信，以选择性地将激光束432施加到沉积在构建平台56上的第一材料48上。
37.粉末输送活塞59可沿第一方向(如箭头61所示)移动，以推进粉末输送台60输送第一材料48。构建平台56接收第一材料48并可沿第二方向(如箭头63所示)移动以适应在构建第一薄片110时第一薄片110的增加的厚度。可以使用诸如传统的耙、刀片或辊设备的散布器62来散布第一材料48，以将第一材料48横向散布在、穿过或覆盖在构建平台56、薄片(例如第一薄片110)或其组合上，以达到预定厚度。在各个方面，预定厚度可以在0.001mm和0.2mm之间。在其它方面，可以使用粉末的任何期望厚度，而不脱离本公开的范围。
38.在各个方面，第一材料48可以包括任何期望的导电材料。例如，在非限制性组合物中，材料可以包括具有0.1wt.％和6.5wt.％之间的重量百分比(wt.％)的硅的fe-si组合物。在其它非限制性组合物中，材料可以包括铁钴合金，铁钴合金具有含有5wt.％至50wt.％之间的钴、0wt.％至2wt.％之间的钒、0wt.％至0.5wt.％之间的铌和0wt.％至1wt.％之间的铬的组合物。还有其它非限制性组合物可以包括包含铁镍合金的粉末，铁镍合金具有含30wt.％至80wt.％之间的镍的组合物。其他非限制性组合物可以包括任何数量的其他导电组合物，并且可以是磁性的或非磁性的，而不脱离本文解释的公开的方面。
39.在一些非限制性方面，第一材料48可包括金属合金，金属合金可包括铁、钴、钒和碳。在一些其它方面，金属合金可以包括铁、钴、钒和铌。在其它方面，金属合金可以包括铁、钴、钒、铌和碳。
40.在一些方面，第一材料48还可以包括存在于约0.001原子百分比至约10原子百分比范围内的第一合金元素、以及存在于约0.001原子百分比至约0.5原子百分比的范围的第
二合金元素，第一合金元素选自由硼、铝、硅、锗、钇、钛、锆、铪、钒、铌、钽、铬、钼，钨、锰、铼、钌、铑、铱、镍、钯、铂、铜、银、金和它们的组合所组成的组，第二合金元素选自由碳、氧、氮和它们的组合所组成的组。在一些方面，第一合金元素可以存在于约0.01原子百分比至约7原子百分比的范围。在某些实施方案中，第一合金元素可以存在于约0.1原子百分比至约5原子百分比的范围。在某些方面，第一材料48可以包括钒、铌、碳及其组合。钒和铌各自可以存在于约0.1原子百分比至约10原子百分比的范围。在一些方面，钒和铌各自可以存在于约0.1原子百分比至约5原子百分比的范围。
41.在非限制性方面，第一材料48可以包括具有直径范围例如为15至45微米的颗粒。其它方面可以包括第一材料，该第一材料包括直径范围为44-150微米的颗粒。
42.传统的激光扫描器设备425与热源431协作，并被布置成将激光束432的施加引导到沉积在构建平台56上的金属粉末48上的选择性位置。控制器模块422可操作为至少基于限定要创建的部件的数据来执行指令，以使得扫描器425将激光束432引导至沉积在构建平台56上的第一材料48的预定位置。来自激光束432的局部热使第一材料48在这些预定位置熔化或烧结。烧结的第一材料48可随后冷却并自行熔融，以由此形成第一薄片110的期望的第一层111。多余的、未使用的或未熔化的粉末可被刷、吹、喷或冲掉。或者，多余的、未使用的或未熔化的第一材料48的粉末可以原位保持在构建平台56处或构建平台56上，并且被用作用于未来层压层的至少部分支撑结构。
43.在这里描述的示例性方面中，am系统100控制器模块422可以是任何类型的控制器模块。控制器模块422可以包括计算机系统，该计算机系统包括至少一个处理器(未示出)和至少一个存储器设备(未示出)，其执行操作以至少部分地基于来自人类操作员的指令或数字指令(包括但不限于数据指令或可执行指令)来控制am系统100的操作。控制器模块422可以包括例如将由am系统100制造的诸如第一薄片110(或第一绝缘层113，如9c中所示)的部分的三维模型。由控制器模块422执行的操作可以包括控制热源431的功率输出和调节振镜(未示出)，以控制扫描器425的速度和方向，以实现选择性施加激光束432到第一材料48或使激光束432“传输”到第一材料48。
44.在一些方面，形成第一薄片110的材料可以在单次“传输”或单层中构建，以限定第一薄片110。在其他方面，第一薄片110可以在多次连续的“传输”或多个连续的层中构建，从而限定第一薄片110。在这一方面，可以在每个连续的通过之间调节(例如，沿方向63降低)构建平台56的高度，重复该过程，直到实现第一薄片110的预定几何形状或预定厚度。例如，在形成层或薄片(例如第一薄片110或连续薄片)的每次连续的“传输”中或在每次连续的“传输”时，构建平台56可以被降低或落下，腾出空间或允许有空间用于随后的或后续的层或薄片。
45.参照图2，构建平台56的高度可以在第二方向63上调节(例如，降低)，并且可以重复该过程以构建下一层、连续层或第二层112或第一薄片110的部分。也就是说，在本文描述的用于构建第一薄片110的第一层111的类似工艺之后，可以通过粉末输送系统58沉积新的或第二层的第一材料48。然而，不是将第一材料48直接沉积在构建平台56上，而是将第一材料48沉积在由构建平台56支撑时第一薄片110的第一层111的表面101(例如，顶表面)上，并且使用散布器62散布到预定厚度。热源431和扫描器425然后协同定位激光束432，以向第二层的第一材料48的选择性部分提供热量，使得第一材料48在这些选择性位置完全或至少部
分地熔化。当熔化的第一材料48冷却时，其随后自行熔融以及熔融到第一薄片110的第一层111，从而形成第一薄片110的第二层112。重复该过程，直到打印第一薄片110的所有期望层，即，直到达到第一薄片110的预定厚度或几何形状。例如，在本公开的各个方面中，第一薄片的预定厚度可以在0.05mm至5mm的范围内。同样，任何多余的、未使用的或未熔化的粉末都可以被刷、吹、喷或冲掉，或原位保持在连续分层或熔化循环之间。
46.为了便于理解，参考图8a和8b中，使用两个层111、112来描述构建或形成第一薄片110的方法。然而，应当理解，在不脱离权利要求的范围的情况下，可以使用具有任何期望厚度的任意数量的层，包括仅一层，以便将第一薄片110构建为预定厚度。另外，在本公开的方面，与第一薄片110的任何其他层111、112相比，每个独立层111、112可包括相同厚度或不同厚度。
47.一旦形成第一层110，就可以在其上形成包括第二材料72的第一绝缘层113。例如，参考图8c，第一薄片110可以限定第一表面102(例如，顶表面)，并且第一绝缘层113可以构建在第一表面102(例如，第一薄片110的顶表面102)上。包括第一绝缘层113的第二材料72直接沉积在第一薄片110的第一表面102上。当第二材料72被施加或沉积在第一表面102上时，第一薄片110可以由构建平台56可调节地支撑。
48.在非限制性方面，第一绝缘层113可经由传统材料喷射工艺形成。在其他方面，可以使用传统的气溶胶喷射喷雾沉积工艺来沉积形成第一绝缘层113的第二材料72。在其他方面，第一绝缘层113可经由诸如直接金属激光熔化方法的逐层制造方法来形成。例如，在一些方面，可以使用与用于构建第一薄片110相同的方法来形成第一绝缘层113。为了便于理解，第一绝缘层113的方面在图3中被示意性地描绘为经由材料喷射工艺形成，并且第一绝缘层113的方面在图4中被示意性地描绘为经由诸如直接金属激光熔化方法的逐层制造方法形成。不管用于构建第一绝缘层的方法如何，非限制性方面可以包括第一绝缘层113的后续烧结。
49.参考图3，在一个示例性方面，可以使用传统材料喷射系统525将第二材料72施加或形成在第一薄片110的第一表面102(例如，顶表面)上。例如，材料喷射系统525可以包括打印头531和传统定位(例如网格型或x-y-z型)系统540，它们与控制器422协作以将第二材料72施加到第一表面102上。打印头531可经由定位系统540移动。可以使用任何方便类型的材料施加或打印头531(诸如传统材料喷射打印头、压电打印头或热打印头)来沉积第二材料72。例如但不限于，可以使用传统的液体金属喷射(lmj)打印头来推动第二材料，以在第一薄片110上形成第一绝缘层113。
50.在一些方面，可以使用单个打印头531来将形成第一绝缘层113的材料沉积到第一薄片110上。其它方面可以包括多个打印头531以协作地沉积第二材料72。
51.在非限制性方面，打印头531可经由传统定位系统540移动，传统定位系统540可通信地联接到控制器模块422。控制器模块422可以包括例如将由am系统100制造的诸如第一绝缘层113的部分的3d模型。由控制器模块422执行的操作可以包括控制定位系统540和打印头531的速度和方向以实现选择性施加或“传输”第二材料以形成第一绝缘层113。在一些方面，形成第一绝缘层113的材料可以在单次“传输”或单层中构建以限定第一绝缘层113。在其他方面，第一绝缘层113可以以多次连续的“传输”或多个连续的层来构建，从而限定第一绝缘层113。
52.在各个方面，第二材料72可以包括任何期望的材料，而不脱离这里描述的方面。另外，在非限制性方面，第二材料72可任选地包括(例如，通过预混合)传统粘合剂或粘合剂溶液(未示出)。在其他方面，粘合剂可以仅由传统的粘合剂喷射工艺(未示出)施加到第一绝缘层113。应当理解，在各个方面，第二材料72可以包括固体、浆料和液体中的任一种。
53.在非限制性方面，当第二材料72沉积在第一表面102上时，第二材料72是电绝缘材料。在一个非限制性方面，材料可以包括氧化铝和碳化钛复合材料的混合物。在其他方面，材料可以包括氧化铝和二氧化锆的混合物。在一些方面，第二材料72可以是陶瓷材料。例如，第二材料72可以单独地包括但不限于氧化铝(al2o3)、碳化硅(sic)、二氧化硅(sio2)、氧化镁(mgo)、二氧化锆(zro2)、钇稳定氧化锆(ysz)、氮化硅(si3n4)、氮化铝(aln)、碳化硼(b4c)，和氮化硼(bn)，或其各种组合。另外，第二材料72可以包括玻璃和玻璃陶瓷中的任一种，例如单独地硼硅酸盐玻璃、石英、铝硅酸盐、硅酸盐陶瓷或硅酸镁，或其各种组合。在另一些非限制性方面，第二材料72可以单独地包括非二元陶瓷，例如钛酸铝(al2tio5)、钛酸钡(batio3)或钛酸锆(zrtio4)，或其各种组合。在另一些非限制性方面，第二材料72可以包括导电陶瓷，例如d-块元件的碳化物、硼化物、氮化物、硅化物，例如，包括氧化钛(tiox，其中x《1)、碳化钛(ticx)、氮化钛(tinx)、硼化钛(tib2)、二硼化锆(zrb2)、二硼化铪(hfb2)、碳化钨(wc)、二硅化钼(mosi2)。
54.此外，为了增强这种绝缘材料(即，到第一导电层110)的润湿性或结合能力，第一材料48和第二材料72中的至少一个还可以任选地包括反应性元素。例如，在非限制性方面，反应性元素可以单独地包括铬(cr)、钛(ti)、锆(zr)、铪(hf)、钒(v)或钯(pd)中的任一种，或其各种组合。在一方面，当打印第一薄片110时，反应性金属可以被预混合或以其它方式与第一材料48包括在一起。在其他方面，可以通过任何数量的传统沉积技术(例如溅射沉积或物理气相沉积)将反应性元素沉积在第一薄片110或第一绝缘层113之一上。反应性元素可操作以与绝缘的材料72和导电的第一材料48反应和结合。
55.在其它非限制性方面，当包括第一绝缘层113的第二材料72沉积在第一表面102上时，其可以是导电材料。在其它非限制性方面，当包括第一绝缘层113的第二材料72沉积在第一表面102上时，它是半导电材料。在其它非限制性方面，包括第一绝缘层113的第二材料72可以是用于形成第一薄片110的相同材料。
56.例如，在非限制性组合物中，第二材料72可包含具有0.1wt.％至6.5wt.％之间的重量百分比(wt.％)的硅的fe-si组合物。在其它非限制性组合物中，第二材料72可包含铁钴合金，铁钴合金具有含有5wt.％至50wt.％之间的钴、0wt.％至2wt.％之间的钒、0wt.％至0.5wt.％之间的铌以及0wt.％至1wt.％之间的铬的组合物。第二材料72的其它非限制性组合物可以包括包含铁镍合金的粉末，铁镍合金具有含30wt.％至80wt.％之间的镍的组合物。第二材料72的其它非限制性组合物可以包括任何数量的其它导电组合物，并且可以是磁性的或非磁性的，而不脱离本文解释的公开的方面。
57.在一些非限制性方面，第二材料72可包括金属合金，金属合金可包括铁、钴、钒和碳。在一些其它方面，金属合金可以包括铁、钴、钒和铌。在其它方面，金属合金可以包括铁、钴、钒、铌和碳。
58.在一些方面，第二材料72还可以包括存在于约0.001原子百分比至约10原子百分比范围内的第一合金元素、以及存在于约0.001原子百分比至约0.5原子百分比范围的第二
合金元素，第一合金元素选自由硼、铝、硅、锗、钇、钛、锆、铪、钒、铌、钽、铬、钼，钨、锰、铼、钌、铑、铱、镍、钯、铂、铜、银、金和它们的组合所组成的组，第二合金元素选自由碳、氧、氮和它们的组合所组成的组。在一些方面，第一合金元素可以存在于约0.01原子百分比至约7原子百分比的范围。在某些实施例中，第一合金元素可以存在于约0.1原子百分比至约5原子百分比的范围。在某些方面，第二材料72可以包括钒、铌、碳及其组合。钒和铌各自可以存在于约0.1原子百分比至约10原子百分比的范围。在一些方面，钒和铌各自可以存在于约0.1原子百分比至约5原子百分比的范围。
59.在非限制性方面，可将用于构建或形成第一绝缘层113的第二材料72沉积为相对较小的球形液滴或颗粒。例如，形成第一绝缘层113的第二材料72可以包括尺寸小于15微米的颗粒。在其他非限制性方面，第二材料72可包括直径范围在例如15至45微米之间的颗粒。其他方面还可以包括第二材料72，该第二材料72包括直径范围为44至150微米的颗粒。在其它方面，形成第一绝缘层113的第二材料72可以包括任何期望的颗粒尺寸，而不脱离本文描述的公开的方面。现在参考图4，示出了经由诸如直接金属激光熔化方法的逐层制造方法形成第一绝缘层的替代方面。在与用于形成第一薄片110的布置类似的布置中，第一绝缘层113可以同样地构建在第一薄片110的第一表面102(例如，顶表面)上。
60.例如，传统的粉末输送系统58粉末输送活塞59可以在第一方向61上移动以推进粉末输送台60，从而以粉末形式输送第二材料72。可以沿第二方向63(例如，降低)调节构建平台56的高度，并且可以将形成第一绝缘层113的第二材料72沉积在第一薄片110的第一表面102上。粉末第二材料72可以使用散布器62横跨第一表面102(例如，第一薄片110的顶表面)布置到预定厚度。
61.即，在一方面中，在本文中描述的用于构建第一薄片110的类似工艺之后，当由构建平台56支撑时，可以通过粉末输送系统58将金属粉末形式的一层第二材料72沉积在第一薄片110的第一表面102上，并且使用散布器62将一层第二材料72散布到预定厚度。然后扫描器425可以协作地定位激光束432以向一层第二材料72的选择性部分提供热量，导致金属粉末在这些选择性位置完全或至少部分地熔化。当第二材料72的熔化粉末在选择性位置冷却时，随后自行熔融，并熔融到第一薄片110，从而在其上形成第一绝缘层113。重复该过程，直到打印了第一绝缘层113的所有期望层，即直到达到第一绝缘层113的预定厚度或几何形状。例如，构建平台56可以被降低或落下，从而腾出空间或允许有空间用于将额外一层的第二材料72添加到先前一层的第二材料72上。应当理解，可以在不脱离权利要求的范围的情况下使用具有任何期望厚度的任何数量的层，以便将第一绝缘层113构建为预定厚度。同样，任何多余的、未使用的或未熔化的第二材料72的粉末可被刷、吹、喷或冲掉，或原位保持在连续分层或熔化循环之间。
62.在一方面，一旦第二材料72被沉积或堆积，并且被确定已经达到期望或预定厚度，则第二材料72可随后被烧结以限定第一绝缘层113。另外，在一些方面，沉积的第二材料72可例如通过热处理被进一步处理。在其它方面，第二材料72可另外地或可替代地被化学处理。如本文将更详细地描述的，处理可根据用于形成第一绝缘层113的第二材料72的物理性质而变化。在一些方面，该处理降低了第二绝缘层113的电导率。在一些方面，该处理使得形成第一绝缘层113的材料变得不导电。
63.例如，在非限制性方面，可以使用不导电的第二材料72来构建第一绝缘层113，并
且在确定第二材料72已经达到预定厚度的情况下，可以对第二材料72施加传统的激光烧结工艺，从而限定第一绝缘层113。在其他方面，第一绝缘层113可以使用导电的第二材料72来构建。在确定导电第二材料72已经达到预定厚度的情况下，可以通过传统的激光烧结工艺来烧结所构建的导电第二材料72，然后经由热处理和化学处理中的至少一种选择性地处理，以降低第二材料72的导电性，使得第二材料变得绝缘，从而限定第一绝缘层113。应当理解，特定烧结工艺特性(例如，激光功率电平、扫描速度等)将根据所选第二材料72的物理特性而不同。
64.am系统100可以包括任何数量的传统烧结方法，例如激光烧结或化学烧结，以限定第一绝缘层113。如将理解的，在其它方面，传统激光或化学烧结工艺可进一步包括传统热处理工艺。
65.例如，如图4所示，激光束432可以选择性地施加到形成第一绝缘层113的第二材料72，以烧结其选择性部分，从而限定第一绝缘层113。传统的激光扫描器设备425可以布置成与控制器模块422协作，以已知的方式将激光束432的施加引导到第一绝缘层113上的选择性位置。控制器模块422可操作为基于限定第一绝缘层113的数据来执行指令，以使得扫描器425和热源431将激光束432引导至第一绝缘层113的预定位置。来自激光束432的局部热在这些预定位置烧结第二材料72，从而限定第一绝缘层113。
66.在其它方面，参照图5，除了烧结之外，还可以选择性地处理第一绝缘层113以降低其导电性，并经由化学处理限定第一绝缘层113。例如，在一些方面，第二材料72可经由传统等离子体表面处理来处理。在各种非限制性方面，例如电弧、电晕放电、介质阻挡放电或压电直接放电的传统大气压力等离子体设备428可以提供等离子体射流434。
67.在一个非限制性示例中，高压放电(例如，5-15kv、10-100khz)脉冲电弧(未示出)可由等离子体设备428产生，以激励工艺气体(例如，压缩空气)，并将其转换为等离子体射流434。等离子体通过传统的等离子体射流头437并选择性地施加以处理沉积的第二材料72，从而降低其导电性。
68.应当理解，仅通过非限制性示例来提供采用大气压力等离子体设备428的示例性方面。在本技术权利要求的范围内可以使用任何数量的替代的等离子体表面处理设备和方法。不管所使用的等离子体或化学处理的类型如何，选择性处理降低了第二绝缘层113的电导率。在一些方面，选择性氧等离子体处理导致形成第一绝缘层113的材料变得不导电。
69.例如，在一方面中，使用不导电的第二材料72形成第一绝缘层113，并且在确定第二材料72已经达到预定厚度的情况下，可以对第二材料72施加传统化学处理工艺以由此限定第一绝缘层113。在另一方面，第一绝缘层113可以使用导电的第二材料72来构建。在确定第二材料72已经达到预定厚度的情况下，然后可以经由传统的等离子体表面处理选择性地处理所形成的导电第二材料72，以降低第二材料72的导电性，使得第二材料72变成绝缘的，并由此限定第一绝缘层113。
70.例如，可以将传统的等离子体射流434选择性地施加到形成第一绝缘层113的第二材料72，以处理其预定部分，从而限定第一绝缘层113。传统的等离子体设备428可以与控制器模块422协作，以已知的方式将等离子体射流434的施加引导到形成第一绝缘层113的第二材料72上的选择性位置。控制器模块422可操作为基于限定第一绝缘层113的数据执行指令，以使得等离子体设备428将等离子体射流434引导至第二材料72的预定位置。来自等离
子体射流434的局部等离子体处理降低了在这些预定位置处的第二材料72的导电性，由此限定了第一绝缘层113。
71.如将理解的，在其它方面，传统化学处理工艺可进一步包括传统热处理工艺。例如，可以在化学处理或烧结之前或之后，使用诸如紫外光源或红外光源的第二热源533来加热第一绝缘层113。
72.参照图8d-8e，一旦第一绝缘层113被形成和处理(例如，烧结)，可以在其上形成导电的第二薄片210。例如，第一绝缘层113可以限定第二表面103(例如，顶表面)，并且第二薄片210可以形成在其上。包括导电的第二薄片210的第三材料49直接沉积在第一绝缘层210的第二表面103上。
73.am系统100可用于在逐层制造工艺中构建部件500的第二片或薄片210。可以以与用于构建第一薄片110的方式相同或不同的方式来制造第二薄片210。例如，可以基于第二薄片210的三维几何形状的电子表示来构建第二薄片210。电子表示可以在计算机辅助设计(cad)或类似文件(未示出)中产生。可以将第二薄片210的cad文件转换成包括用于第二薄片210的每一层的多个构建参数的逐层格式。在一方面，第二薄片210的几何形状被切成一堆具有期望厚度的层，使得每层的几何形状是在该特定层位置处贯穿第二薄片210的横截面的轮廓。
74.现在参考图6，可以通过实施逐层制造方法(例如，直接金属激光熔化方法)来操作am系统100以形成第二薄片210。该示例性逐层增材制造方法不使用预先存在的制品作为最终部件500的前体，而是该方法由可构造形式的原始第三材料(例如粉末)产生第二薄片210。例如，但不限于，可以使用钢粉末增材制造钢第二薄片210。
75.粉末输送系统58可以利用活塞59沿第一方向61推进粉末输送台60，以输送第三材料49。构建平台56接收第三材料49并可在第二方向63上移动，以适应在构建第二薄片210时第二薄片210的增加的厚度。可以使用散布器62来布置第三材料49，以将预定厚度的第三材料49横向地散布在构建平台56上。传统的激光扫描器设备425被布置成以已知的方式将激光束432的施加引导到沉积的第三材料49上的选择性位置。控制器模块422可操作地至少基于限定要创建的部件的数据来执行指令，以使得扫描器425和热源431协作地将激光束432引导到构建平台56上的散布的第三材料49的预定位置。来自激光束432的局部热导致第三材料49在这些位置熔化或烧结。熔化的或烧结的第三材料49可随后自行熔融，从而例如形成第二薄片210的期望的第一层211。
76.控制器模块422可以包括例如将由am系统100制造的诸如第二薄片210的部分的3d模型。由控制器模块422执行的操作可以包括控制热源431的功率输出和调节振镜(未示出)，以控制扫描器425的速度和方向，从而实现选择性施加或使激光束432“传输”到第一材料48。
77.在一些方面，形成第二薄片210的材料可以形成或构建在单次传输或单层中，以限定第二薄片210。在其他方面，第二薄片210可以在多次连续传输或多次连续层中构建，以由此限定第二薄片210。在这种方面，打印床或构建平台56的高度可以在每次连续的传输之间调节，并重复该过程，直到实现第一薄片的预定几何形状或预定厚度。在这一方面，可以在每个连续的传输之间调节构建平台56的高度，并重复该过程，直到实现第二薄片210的预定几何形状或预定厚度。例如，在形成层或薄片(例如第二薄片210或连续薄片)的每次连续的“传输”中或在每次连续的“传输”时，构建平台56可以被降低或落下，腾出空间或允许有空间用于后续的层或薄片。
78.第二薄片210的构建工艺开始于将较薄的(例如，在0.001mm和0.2mm之间)一层期望的第三材料49散布到第一绝缘层113的第二表面103上。在一方面，用于构建第二薄片210的第三材料49可以与用于构建第一薄片的第一材料48相同。在其他方面，可以使用不同的导电第三材料49。在一些方面，可以从选择第三材料。
79.在各个方面，第三材料49可以包括任何期望的材料。例如，在非限制性组合物中，材料可以包括具有0.1wt.％和6.5wt.％之间的重量百分比(wt.％)的硅的fe-si组合物。在其它非限制性组合物中，材料可以包括铁钴合金，铁钴合金具有含有5wt.％至50wt.％之间的钴、0wt.％至2wt.％之间的钒、0wt.％至0.5wt.％之间的铌以及0wt.％至1wt.％之间的铬的组合物。还有其它非限制性组合物可以包括包含铁镍合金的粉末，铁镍合金具有含30wt.％至80wt.％之间的镍的组合物。其他非限制性组合物可以包括任何数量的其他导电组合物，并且可以是磁性的或非磁性的，而不脱离本文解释的公开的方面。
80.在一些非限制性方面，第三材料49可包括金属合金，金属合金可包括铁、钴、钒和碳。在一些其它方面，金属合金可以包括铁、钴、钒和铌。在其它方面，金属合金可以包括铁、钴、钒、铌和碳。
81.在一些方面，第三材料49还可以包括存在于约0.001原子百分比至约10原子百分比范围内的第一合金元素、以及存在于约0.001原子百分比至约0.5原子百分比的范围的第二合金元素，第一合金元素选自由硼、铝、硅、锗、钇、钛、锆、铪、钒、铌、钽、铬、钼，钨、锰、铼、钌、铑、铱、镍、钯、铂、铜、银、金和它们的组合所组成的组，第二合金元素选自由碳、氧、氮和它们的组合所组成的组。在一些方面，第一合金元素可以存在于约0.01原子百分比至约7原子百分比的范围。在某些实施例中，第一合金元素可以存在于约0.1原子百分比至约5原子百分比的范围。在某些方面，第三材料49可以包括钒、铌、碳及其组合。钒和铌各自可以存在于约0.1原子百分比至约10原子百分比的范围。在一些方面，钒和铌各自可以存在于约0.1原子百分比至约5原子百分比的范围。
82.在非限制性方面，第三材料49可包括直径范围在例如15至45微米之间的颗粒。其它方面可以包括第三材料49，该第三材料49包括直径范围为44至150微米的颗粒。
83.构建平台56可在第二方向63上移动，以适应在构建第二薄片210时第二薄片210的增加的厚度。然后，控制器模块422可以执行指令以引导扫描器425和热源431，以经由激光432或电子束协作地向构建平台上的第三材料49提供足够的热，以完全或至少部分地熔化第一材料48并使得第三材料49能够自行熔融，从而至少基于cad文件中的数据形成第二薄片210的期望的第一层211。然后可以在第二方向63上调节(例如，降低)构建平台56的高度，并且重复该过程，以构建第二薄片210的下一层或第二层212或一部分。即，将新的或第二层212的第三材料49沉积在由构建平台56支撑的第二薄片210的第一层211的表面104(例如，顶表面)上，并使用散布器62布置成期望的厚度。然后，热源431和扫描器425经由激光432或电子束协作地加热第三材料49的第二层，使得第三材料49完全或至少部分地熔化，并自行熔融以及熔融到第二薄片210的第一层211，从而形成第二薄片210的第二层212。重复该过程，直到打印第二薄片210的所有期望层，即，达到第二薄片210的预定厚度或几何形状。同样，多余的、未使用的或未熔化的第三材料49可被刷、吹、喷或冲掉，或原位保持在连续的分
层或熔化循环之间。
84.为了便于理解，本文使用两个层211、212描述构建或形成第二层210的方法。然而，应当理解，可以在不脱离权利要求的范围的情况下使用具有任何期望厚度的任何数量的层，以便将第二薄片210构建为预定厚度。另外，在一些方面，与形成第二层210的任何其他层211、212相比，每个层211、212可包括相同厚度或不同厚度。当达到部件500的期望厚度时，可从构建台56中移除部件500。在各个方面，当制造时，可以使用任何传统的热处理工艺进一步热处理层压部件500。
85.可以理解，该热处理工艺可以整体应用(即，应用于完全组装的层压部件500的热处理)。在其他方面，热处理可以包括逐层热处理(即，在每一层被构建之后，随着层压部件500被形成)。
86.根据非限制性方面形成层压部件500的方法800示于图9中。所描绘的序列仅用于说明性目的，并且不意味着以任何方式限制方法800，因为应当理解，方法的部分可以以不同的逻辑顺序进行，可以包括附加的或介入的部分，或者可以将方法的描述的部分划分为多个部分，或者可以省略方法的描述的部分而不减少所描述的方法。
87.方法800从810开始，例如通过使用增材制造工艺，用导电的第一材料形成第一薄片或片。一方面，在步骤815，可以通过沉积一层粉末状导电第一材料来形成第一薄片。在一个非限制性方面，导电第一材料可以是诸如钴铁的磁性材料。在一些方面，导电的第一材料沉积在支撑表面上，例如构建台上。在820，例如通过使用传统的金属激光烧结工艺选择性地烧结沉积的导电第一材料，可以进一步形成第一薄片。在830，确定第一薄片是否达到预定厚度。在第一薄片未达到预定厚度的情况下，可重复步骤815和820，即，将第一材料沉积在先前沉积的一层第一材料上，以将其堆积或进一步增加其厚度。在一方面，可以例如使用传统的金属激光烧结工艺来选择性地烧结新添加的第一材料。
88.在830，在确定第一薄片达到预定厚度的情况下，该方法通过在840形成第一绝缘层而继续。在一方面，形成第一绝缘层可以包括在步骤845，在第一薄片的顶表面上沉积第二材料，直到达到第二材料的期望厚度。第二材料可以是粉末的形式。在其他方面，第二材料可以是浆料或液体的形式。可以使用传统的材料喷射工艺来沉积第二材料。在其它方面，可以使用传统的气溶胶喷射喷雾沉积工艺来沉积材料。
89.一旦沉积了形成第一绝缘层的第二材料，则在850处，例如使用传统的金属激光烧结工艺来处理第一绝缘层。
90.方法800在860继续，例如通过使用增材制造工艺，利用导电第三材料形成第二薄片或片。在一方面，在865，导电第三材料可沉积在第一绝缘层的顶表面上。在一个非限制性方面，导电第一材料可以是诸如钴铁的磁性材料。在一些方面，导电第三材料是与导电第一材料相同的组合物。在870，例如通过使用传统的金属激光烧结工艺选择性地烧结沉积的导电第三材料，进一步形成第二薄片。在880，确定第二薄片是否达到预定厚度。在第二薄片未达到预定厚度的情况下，重复步骤865和870，即，将第三材料再次沉积在第二薄片的表面上以将其堆积或进一步增加其厚度，并且例如使用传统的金属激光烧结工艺选择性地烧结新添加的第三材料。
91.在一些方面，在890，确定是否达到了层压部件500的期望或预定总厚度。替换地，在890，可以确定是否已经达到期望的或预定数量的层压层、绝缘层或两者。在确定未达到
层压部件500的总厚度、层压层的数量、绝缘层的情况下，可以选择性地重复过程800。例如，如果在890处确定未达到层压部件500的预定总厚度，则可以反复重复步骤840和860，直到达到层压部件的预定总厚度。在各个方面，步骤810、840、860可以按照任何顺序完成，或者根据需要跳过，或者重复，以根据需要形成层压部件500，而不脱离本公开的范围。因此，通过方法800形成的层压部件500可以具有任意期望数量和任意期望顺序的交替的第一薄片、第一绝缘层和第二薄片。
92.形成层压部件500的方法900的另一非限制性方面示于图10中。本文描述的方法900和方法800之间的一个显著区别在于，除了在沉积以形成第一绝缘层的第二材料上使用传统烧结工艺(如方法800的方面)之外，方法900的方面还可以包括热处理或传统化学处理工艺，以降低第一绝缘层的导电性。如图10所示的非限制性序列仅用于说明性目的，并且不意味着以任何方式限制方法900，因为应当理解，方法的部分可以以不同的逻辑顺序进行，可以包括附加的或介入的部分，或者可以将方法的描述的部分划分为多个部分，或者可以省略方法的描述的部分而不减少所描述的方法。
93.方法900在910开始，例如通过使用增材制造工艺，用导电的第一材料形成第一薄片或片。例如，可以使用传统的直接金属激光熔化(dmlm)技术形成第一层。其它方面可采用传统激光粉末床融合(lpbf)技术。在不脱离本公开的范围的情况下，还可以采用任何其他期望的am技术来形成第一薄片。一方面，在步骤915，可以通过沉积粉末状导电第一材料来形成第一薄片。在一个非限制性方面，导电第一材料可以是诸如钴铁的磁性材料。在一些方面，导电的第一材料沉积在支撑表面上，例如构建台。在920，通过例如使用传统的金属激光烧结工艺选择性地烧结沉积的导电第一材料，进一步形成第一薄片。在930，确定第一薄片是否达到预定厚度。在第一薄片未达到预定厚度的情况下，重复步骤915和920，即，将第一材料沉积在第一薄片的表面上以将其堆积或进一步增加其厚度，并且例如使用传统的金属激光烧结工艺来选择性地烧结新添加的第一材料。
94.在930，在确定第一薄片已经达到预定厚度的情况下，该方法在940继续构建第一绝缘层。在一方面，第一绝缘层的构建可以包括使用增材制造工艺。例如，可以使用传统的dmlm技术来构建导电材料。其他方面可以采用传统的lpbf技术。在不脱离本公开的范围的情况下，还可以采用任何其他期望的am技术来形成第一绝缘层。在一方面，在945，第二材料沉积在第一薄片的第一表面上，直到达到第二材料的期望厚度。在一方面，第二材料可以是诸如粉末状金属的导电材料。
95.一旦在945中沉积形成第一绝缘层的第二材料，然后在947中，例如经由传统的激光烧结工艺来烧结第一绝缘层。接下来，在950，例如使用传统化学处理工艺来处理烧结的第一绝缘层，以降低第一绝缘层的第二材料的导电性。在某些方面，化学处理可以是表面等离子体处理。在一些方面，传统化学处理工艺可进一步包括热处理工艺。
96.方法900在860继续，例如通过使用增材制造工艺，利用导电第三材料来形成第二薄片或片。在一方面，可以使用与用于形成第一薄片的工艺相同的工艺来形成第二薄片。在一方面，在965，导电第三材料可沉积在第一绝缘层的表面上。在一个非限制性方面，导电第三材料可以是诸如钴铁的磁性材料。在一些方面，导电第三材料是与导电第一材料相同的组合物。在970，通过例如使用传统的金属激光烧结工艺选择性地烧结沉积的导电第三材料，进一步形成第二薄片。在980，确定第二薄片是否达到预定厚度。在第二薄片未达到预定
厚度的情况下，可以重复步骤965和970，即，可以将第三材料沉积在第二薄片的表面上，以将其堆积或进一步增加其厚度，并且可以例如使用传统的金属激光烧结工艺来烧结新添加的第三材料。
97.在一些方面，在990，确定是否达到了层压部件500的期望或预定总厚度。替换地，在990，可以确定是否已经达到期望的或预定数量的层压层、绝缘层或两者。在确定未达到层压部件500的总厚度、层压层的数量、绝缘层的情况下，可以重复步骤900。例如，如果在990处，确定未达到层压部件500的预定总厚度，则可以反复重复步骤940和960，直到达到层压部件的预定总厚度。在各个方面，步骤910、940、960可以按照任何顺序完成，或者根据需要跳过，或者重复，以根据需要形成层压部件500，而不脱离本公开的范围。因此，通过方法900形成的层压部件500可以具有任何期望数量的交替的第一薄片、第一绝缘层和第二薄片。
98.本文公开的方面提供了铁磁设备和制造方法。技术效果在于，上述方面能够制造层压电磁设备。另一个技术效果是，由于与现有技术相比减少了机械接头和连接，获得了芯的改进的热和机械性能。包括具有内置或集成冷却通道的芯的复杂的几何形状也能够实现，从而提高了性能。在上述方面中实现的附加技术效果是，与传统系统相比，上述方面使得芯重量降低，而功率密度更高。
99.在尚未描述的程度上，各个方面的不同特征和结构可以根据需要彼此组合使用。不能在所有方面说明一个特征并不意味着它不能被解释，而是为了描述的简洁而被解释。因此，无论新的方面是否被明确描述，不同方面的各种特征都可以根据需要被混合和匹配以形成新的方面。此处描述的特征的组合或排列由本公开覆盖。
100.该书面描述使用示例来公开本公开的方面，包括最佳模式，并且还使得本领域技术人员能够实践本公开的方面，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本发明的可申请专利的范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果它们具有与权利要求书的文字语言不存在差异的结构元件，或者如果它们包括与权利要求书的文字语言具有不显著差异的等效结构元件，则这样的其他示例旨在在权利要求书的范围内。
101.本发明的其它方面由以下条款的主题提供：
102.一种制造电机的部件的方法，包括：形成导电第一材料的第一薄片；在第一薄片的第一表面上沉积第二材料；处理第二材料，从而限定第一绝缘层；和在第一绝缘层上形成导电第三材料的第二薄片。
103.根据任一前述条款的方法，形成第一薄片和第二薄片包括分别在构建表面上和第一绝缘层上沉积金属粉末，并烧结金属粉末。
104.根据任一前述条款的方法，其中反复地重复沉积和烧结步骤，直到第一薄片和第二薄片达到预定的相应厚度。
105.根据任一前述条款的方法，其中第二材料进一步包括粘合剂材料。
106.根据任一前述条款的方法，其中处理步骤包括烧结。
107.根据任一前述条款的方法，其中第二材料是导电材料。
108.根据任一前述条款的方法，其中处理步骤进一步包括化学处理和热处理中的至少一种。
109.根据任一前述条款的方法，其中处理步骤降低第二材料的导电性。
110.根据任一前述条款的方法，其中第二材料单独地包括氧化铝(al2o3)、碳化硅(sic)、二氧化硅(sio2)、氧化镁(mgo)、二氧化锆(zro2)、钇稳定氧化锆(ysz)、氮化硅(si3n4)、氮化铝(aln)、碳化硼(b4c)、氮化硼(bn)、玻璃、硼硅酸盐玻璃、石英、铝硅酸盐、硅酸盐陶瓷、硅酸镁、钛酸铝(al2tio5)、钛酸钡(batio3)或钛酸锆(zrtio4)中的至少一钟，或其组合。
111.根据任一前述条款的方法，其中化学处理是等离子体表面处理。
112.根据任一前述条款的方法，还包括对第一绝缘层进行热处理的步骤。
113.根据任一前述条款的方法，其中烧结是激光烧结。
114.根据任一前述条款的方法，其中第一导电材料是磁性的。
115.根据任一前述条款的方法，其中导电第一材料是与导电第三材料不同的组合物。
116.一种增材制造系统，其被构造为：形成导电第一材料的第一薄片；在第一薄片的第一表面上沉积第二材料；处理第二材料，从而限定第一绝缘层；和在第一绝缘层上形成导电第三材料的第二薄片。
117.根据任一前述条款的系统，其中系统被构造为处理第二材料，从而经由第二材料的烧结限定第一绝缘层。
118.根据任一前述条款的系统，其中第二材料是导电材料。
119.根据任一前述条款的系统，其中系统被构造成进一步处理第二材料，从而经由化学处理和热处理中的至少一种限定第一绝缘层。
120.根据任一前述条款的系统，其中第二材料是不导电的。
121.根据任一前述条款的系统，其中第二材料的化学处理和热处理中的至少一种降低第二材料的导电性。