알루미늄 합금 용탕의 초음파 탈기

알루미늄 및 합금 용탕은 고성능 초음파 처리를 통해 효율적으로 탈기할 수 있습니다. 강력한 초음파는 수소와 기타 불필요한 가스의 합체를 촉진하여 이러한 가스를 금속 용탕에서 효율적으로 제거할 수 있게 합니다. 초고온 및 고부하 조건에서 사용할 수 있는 초음파 탈기기가 제공됩니다.

용융 알루미늄 합금의 초음파 탈기

액체 금속에서 캐비테이션을 발생시키는 것은 매우 까다로운 작업이며, 금속 용탕에서 충분하고 안정적인 캐비테이션을 생성할 수 있는 기술은 극히 소수에 불과합니다. 그러나 캐비테이션의 발생률과 강도는 탈기 결과를 결정하는 핵심 요인입니다. 효과적인 탈기를 통해 금속 용탕의 조직을 최대한 미세화하려면 안정적인 캐비테이션이 필요합니다. 고성능 초음파로 발생시키는 강력한 음향 캐비테이션은 탈기 성능을 30–60% 향상시킬 수 있습니다. 동시에 초음파 처리는 금속 용탕의 결정립 미세화를 크게 개선할 수 있습니다.

초음파를 이용한 알루미늄 합금 용탕 탈기의 장점

알루미늄 합금과 같은 금속 용탕의 탈기는 금속과 다이캐스팅 주물의 품질에 큰 영향을 미치는 까다로운 작업이므로, 고출력 초음파를 이용한 탈기는 특히 그 장점에 비추어 유망한 방법으로 여겨집니다.
 

• 효과적인 기포 제거: 초음파 프로브를 이용한 탈기는 금속 용탕에서 기포를 제거하는 매우 효과적인 방법입니다. 고주파 초음파는 기포가 용탕 표면으로 떠올라 빠져나가게 하여 용탕의 가스 함량을 크게 줄입니다.
• 재료 특성 개선: 금속 용탕에서 기포를 제거하면 생성되는 재료의 기계적·물리적 특성이 크게 개선될 수 있습니다. 기포가 응력 집중부로 작용하여 강도와 연성을 떨어뜨릴 수 있기 때문입니다.
• 주물 품질 개선: 초음파 탈기는 기공과 기포에 관련된 기타 주조 결함을 줄여 주물 품질도 개선할 수 있습니다.
• 드로스 발생 감소: 초음파 탈기는 드로스 발생량을 줄입니다. 따라서 초음파 탈기기는 금속 탈기 작업의 효율을 높입니다.
• 결정립 미세화: 초음파 처리는 금속 용탕의 결정립 조직을 개선하는 데에도 사용됩니다. 이를 통해 금속 품질이 더욱 향상됩니다.

초음파 탈기의 공정 매개변수: 초음파 프로브형 탈기기는 가장 신뢰할 수 있는 탈기 방법 중 하나로 여겨지며, 소규모와 대규모 모두에서 적용 가능성이 과학적으로 입증되었습니다. 강력한 음향 캐비테이션의 발생은 초음파 공정 매개변수, 금속 조성, 표면 장력, 용탕 온도, 점도뿐 아니라 금속 용탕 내 가스 개재물의 부피와 용해 수준 등 다양한 요인에 따라 달라집니다. 초음파 공정 매개변수는 금속 용탕의 조성과 영향 요인에 맞춰 정밀하게 조정할 수 있으므로 적절한 강도의 캐비테이션을 얻을 수 있습니다. 초음파 매개변수의 정확한 조정은 금속 용탕의 초음파 탈기가 지닌 장점을 실현하는 기반입니다. 초음파 탈기의 주요 장점으로는 높은 탈기율과 공정의 환경 영향 감소가 있습니다. 초음파 탈기는 드로스를 극히 소량만 발생시키므로, 초음파를 이용한 금속 용탕 탈기는 친환경 기술입니다.

초음파를 이용한 알루미늄 및 합금 용탕 탈기

초음파 탈기는 알루미늄 합금의 밀도를 높이고 알루미늄 합금 내 수소 함량을 줄이는 검증된 방법입니다. 회전 임펠러를 이용한 탈기와 같은 다른 탈기 공정과 비교할 때, 초음파 탈기는 속도와 효율이 뛰어납니다. 연구에 따르면 초음파 프로브 탈기 시스템은 임펠러를 이용한 가스 제거보다 약 3배 빨랐습니다.
초음파 탈기는 기존의 금속 교반을 수반하지 않으므로 용탕 표면의 보호 산화알루미늄층이 손상되지 않습니다. 산화알루미늄층을 온전하게 유지하면 산화알루미늄이 알루미늄 용탕 내부로 유입되는 것을 방지하여 대기 중 오염물질에 대한 보호 효과를 유지할 수 있습니다. 초음파 탈기는 알루미늄 합금의 결정립 미세화와 조직을 개선합니다. 여기에 초음파로 촉진되는 액체 알루미늄 내 비금속 가스 개재물 제거 효과가 더해져, 초음파를 이용한 금속 용탕 처리는 고품질 금속 주물 생산에 탁월한 기술이 됩니다.

Hielscher 초음파 처리기는 탈기 효과 외에도 주조 중 금속 용탕의 응고를 개선합니다. 초음파를 이용한 알루미늄 용탕의 응고에 대해 자세히 알아보세요!

금속 용탕 탈기용 고성능 초음파 처리기

알루미늄 합금과 같은 금속 용탕의 탈기에는 고성능·고출력 초음파 장비가 필요합니다. 초음파 프로브는 고온 및 고점도 조건에서 사용하도록 사양이 정해져 있어야 합니다. 초음파 처리기는 장시간 일정한 진폭을 제공하고 유지할 수 있어야 합니다. Hielscher Ultrasonics는 고온 및 고부하 조건에서의 금속 용탕 탈기와 같은 까다로운 용도를 위한 고출력 초음파 장비의 개발, 제조 및 유통을 전문으로 합니다. 모든 규모에 맞는 고성능 초음파 처리기와 액체 금속 처리를 위해 특별히 개발된 초음파 프로브를 공급하는 Hielscher Ultrasonics는 신뢰할 수 있고 효율적인 금속 용탕 처리를 위한 파트너입니다.

설계, 제조 및 컨설팅 – 독일에서 제조한 품질

Hielscher 초음파 처리기는 최고 수준의 품질과 설계 기준으로 잘 알려져 있습니다. 견고함과 간편한 조작 덕분에 당사의 초음파 처리기를 산업 시설에 원활하게 통합할 수 있습니다. Hielscher 초음파 처리기는 가혹한 조건과 까다로운 환경에도 쉽게 대응합니다.

Hielscher Ultrasonics는 ISO 인증 기업으로, 최첨단 기술과 사용자 편의성을 갖춘 고성능 초음파 처리기에 특히 중점을 둡니다. 물론 Hielscher 초음파 처리기는 CE를 준수하며 UL, CSA 및 RoHs의 요구사항을 충족합니다.

아래 표는 당사 초음파 처리기의 대략적인 처리 용량을 보여줍니다: