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초음파 금속 용융 장비

탈기, 결정립 미세화, 주조 품질 개선을 위한 초음파 금속 용융 장비.

1. 공동 현상 충격
기포 붕괴 시 극심한 압력이 발생하여 효과적인 혼합 및 탈기를 실현합니다.

2. 열 및 유동 효과
열 효과와 음향 유동 효과가 복합적으로 작용하여 유동성과 순환성을 향상시킵니다.

3. 주조 품질 향상
불순물 및 기포를 제거하면서 결정립 구조를 미세화합니다.

개요
추천 제품

장치 개요:

초음파 금속 녹기 장비는 주로 불순물, 거품, 곡물 정제 및 주름의 품질을 향상시키기 위해 사용됩니다. 그것은 깨끗하고 비교적 효율적인 기술입니다. 엽기성 은 알루미늄 합금 가루 의 주요 결함 중 하나 로 가루 의 기계적 특성 및 압력 밀착성 을 손상 시킬 수 있기 때문 이다. 주름에 포러스성 발생은 응고 과정에서 녹음으로부터 가스가 침착하거나 액체 금속이 간막 영역을 통해 부피 수축을 보상하지 못하기 때문입니다. 따라서, 펄러를 효과적으로 제거하는 것은 주조품의 품질을 향상시키는 핵심 요소입니다.

20k Ultrasonic Metal Melting Equipment (Ceramic Tool Head)

20k 초음파 금속 용융 장비 (세라믹 공구 헤드)

15k Ultrasonic Metal Melting Equipment (Titanium Alloy Tool Head)

15k 초음파 금속 용융 장비 (티타늄 합금 공구 헤드)

작동 원리:

열 효과 초음파 열 작용은 두 가지 형태의 열 효과를 유발할 수 있습니다. 하나는 연속파에 의해 발생하는 열 효과이고, 다른 하나는 순간적 열 효과입니다. 이 두 가지 효과가 결합되면 내부 마찰이 강화되어 음향 에너지의 일부가 흡수되어 매질 에너지로 전환되며, 액체 매질의 온도 상승을 촉진하고 용액의 점도 및 유동성을 변화시킵니다.

음향 흐름 효과 초음파가 일정 강도에 도달하면 음향 흐름 효과로 인해 발생하는 제트 흐름이 전체 금속 용융물 내에서 순환하며 순환 전류를 형성합니다. 음향 흐름은 층류와 난류가 복합적으로 작용한 것으로, 금속 용융물에 강렬한 진동 및 교반 효과를 줍니다.

공동현상 효과 공동현상(cavitation)은 초음파에 의해 유발되는 물리적 현상으로, 초음파가 금속 용융물을 미세화할 수 있는 주요 원인이다. 고강도 초음파를 액체에 조사하면, 액체 매질 내에서 전파되는 음파가 고압(압축)과 저압(희박)을 번갈아 가며 반복하는 주기를 생성한다. 희박 주기 동안 고강도 초음파는 액체 내에 진정한 진공 기포 또는 공극(voids)을 생성한다. 이러한 기포가 더 이상 에너지를 흡수할 수 없는 크기에 도달하면, 압축 주기 중에 격렬하게 붕괴된다. 작은 기포가 붕괴되는 순간에는 수만 기압에 달하는 압력을 발생시켜 인근 액체에 강력한 충격을 가함으로써 혼합 효과를 달성한다.

캐비테이션의 도해

장비의 장점:

용접 공정이 간단하고 배우기 쉬워 솔더 사용량을 크게 줄일 수 있습니다. 동시에 생산 인건비를 감소시키고 동일 조건에서 생산 효율을 크게 향상시킵니다.
제품의 전도성을 현저히 향상시키고 회로 저항을 낮추며 접촉 면적을 증가시켜 점용접 툴 헤드의 내구성을 연장합니다.
보조 플럭스나 세척제가 필요하지 않아 부식을 줄이고 물과 공기 오염을 방지할 수 있습니다. 또한, 콜드 조인트 및 단락 현상을 유발하지 않습니다.

실험 결과는 다음과 같다:

다종 소재 툴헤드의 비교

초음파 용융물 장비가 장착된 고강도 티타늄 합금 툴헤드는 부식 및 열에 강하며 최대 1300°C의 온도를 견딜 수 있습니다. 용융물의 미세 분자 간 상호작용 효과가 보다 직접적이고 뚜렷합니다. 또한 기존 생산 설비나 공정 흐름을 변경할 필요 없이 설치가 간편합니다.

세라믹 툴 헤드

금속 용융물의 초음파 주조 과정에서 툴로드는 고온의 금속 용융물과 직접 접촉하며 초음파 전도 및 금속 용융물에 대한 초음파 처리를 실현하는 역할을 합니다. 고온 용융 침식과 고온 용융 환경에서의 열응력이 결합 작용할 경우 일반 소재로 제작된 툴로드는 급격히 손상됩니다. 세라믹 소재는 용융 침식에 대한 내열성, 내마모성 등의 장점을 가지며 초음파 툴헤드의 재료로 사용되어 왔습니다.

티타늄 합금 공구 헤드

금속 용융 처리

불순물 제거

강 액 내부의 미세한 포함물은 떠오르기 어렵습니다. 이들이 뭉쳐졌을 때에야 비로소 떠오르기가 쉬워집니다. 초음파 금속 용융 장비를 사용하여 용액에 초음파를 도입하면 초음파의 정재파를 이용해 용액 내의 분말성 포함물을 성공적으로 층화 및 집중시킬 수 있습니다.

가스 제거

초음파의 탄성 진동을 용융된 금속에 도입하면 캐비테이션이 발생합니다. 액체 금속에 용해된 가스는 캐비티로 이동하여 기포핵의 형성을 촉진시키고, 이는 계속 성장하다가 용융 금속에서 배출될 수 있는 크기에 도달하게 됩니다.

결정립 미세화

알루미늄-실리콘 합금의 연속 주조 공정에서 초음파 처리는 주조 빌렛의 결정립을 미세화하여 합금의 소성 가공성을 향상시켜 건축 자재 및 자동차 엔진 피스톤 분야에서의 응용에 유리합니다. 알루미늄 합금 용체에 초음파를 적용함으로써 산화물 혼입 생성을 방지하고 미세조직을 미세화할 수 있습니다.

주조 품질 개선

결정기(crystallizer)에 작용하여 주조 빌렛의 표면 품질을 향상시킵니다. 초음파 진동 시 부드러운 슬라이딩 현상 없이 소형 각형 빌렛, 대형 각형 빌렛 및 슬랩 빌렛에 모두 적용할 수 있으며, 소형 및 대형 각형 빌렛 주조 시 결정기에 초음파 진동을 적용하면 매끄러운 표면의 빌렛을 얻을 수 있습니다.

결정립 미세화 실험:


단계 1: 알루미늄 블록 가열 및 용융	단계 2: 초음파 처리

단계 3: 최종 알루미늄 인고트 효과	단계 4: 질화규소 세라믹 헤드 단면