KR20150020829A - Ultrasonics wave shaker - Google Patents

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KR20150020829A KR20130097765A KR20130097765A KR20150020829A KR 20150020829 A KR20150020829 A KR 20150020829A KR 20130097765 A KR20130097765 A KR 20130097765A KR 20130097765 A KR20130097765 A KR 20130097765A KR 20150020829 A KR20150020829 A KR 20150020829A
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Abstract

The present invention relates to an ultrasonic wave exciter comprising: an amplitude transfer rod in the rod form whose inside is empty and lower end is blocked; first and second boosters having a semicircular hole corresponding to the outer circumferential surface of the amplitude transfer rod inside to allow the upper end of the amplitude transfer rod to be inserted and penetrated, and combined with the amplitude transfer rod by being connected with each other while facing each other; and first and second vibrators connected with both ends of the connected first and second boosters. The present invention has effects of applying ultrasonic vibrations to molten metal by using two vibrators, evenly mixing molten metal, controlling the nucleation and growth of pores when molten metal is coagulated, exciting even if the temperature of molten metal is high, and manufacturing the good quality of castings.

Description

초음파 가진기{ULTRASONICS WAVE SHAKER}ULTRASONICS WAVE SHAKER}

본 발명은 초음파 가진기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주조시 두 개의 진동자를 이용해 진폭 전달봉이 효율적으로 용탕에 초음파 진동을 부가하도록 구성한 초음파 가진기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic vibrator, and more particularly, to an ultrasonic vibrator in which an amplitude transmission rod is efficiently provided with ultrasonic vibration by using two vibrators during casting.

일반적으로 주조란 주로 합금을 용융한 용탕을 제품의 형상을 가진 몰드에 주입한 후 응고시켜 유용한 주조품을 얻는 제조법을 통칭한다. 이러한 주조과정에서 용탕은 몰드와 접촉하면서 냉각되고 접촉되는 표면으로부터 응고가 진행되며 열전달이 빠른 방향의 역방으로 결정이 성장하며 응고 조직이 형성된다. 만약 이러한 과정 중 몰드 내에 용탕이 전체적으로 동시에 냉각되지 않는다면 몰드 내 주조품의 응고조직은 표면과 중심부 그리고 상하좌우 위치에 따라서 서로 다른 불균일한 조직을 형성하게 되어 있다. 또한 이러한 과정 중에서 기공, 수축공 등의 주조결함이 발생하게 되어 있다. 이러한 이유로 인하여 대부분의 금속을 주조하였을 때 주조품의 상태에서는 기공과 수축공을 가지고 있어 균질화된 같은 조성의 소재에 비하여 기계적 특성 및 내식성이 현저히 낮게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 대부분의 주조품은 주조품의 주조조직을 균질화하고 기공의 생성 및 성장과 수축공의 생성을 완화시키기 위해서 물리적 에너지를 가하거나, 장시간 균질화 열처리를 하고 가공하거나 후가공하여 사용하는 것이다. In general, casting is generally referred to as a manufacturing method in which a molten alloy is injected into a mold having a product shape and then solidified to obtain useful castings. During this casting process, the molten metal contacts with the mold and solidifies from the cooled and contacted surface, and crystals grow in a direction opposite to the direction of heat transfer, and a solidified structure is formed. If the molten metal in the mold is not cooled at the same time during this process, the solidified structure of the castings in the mold will form different non-uniform structures depending on the surface, the central part, and the upper and lower left and right positions. In addition, casting defects such as pores and shrinkage holes are generated in the process. For this reason, when casting most of the metals, the casting material has pores and shrinkage holes, and mechanical characteristics and corrosion resistance are significantly lower than those of the homogeneous composition. In order to solve this problem, most of the castings are used to homogenize the casting structure of the casting, to apply physical energy or to homogenize heat treatment for a long time, to process or to postproduce, in order to alleviate generation and growth of pores and generation of shrinkage cavity.

종래의 물리적 에너지를 이용하는 방법으로는 초음파 진동을 이용하는 방법이 있다. 초음파 진동을 이용하는 방법은, 보통 한 개의 진동자와 부스터, 진폭 전달봉으로 구성되며, 진동자에서 발생된 초음파 진동이 부스터에서 증폭되어 진폭 전달봉으로 전달되어지고 최종적으로 용탕으로 전해지는 형태로 이루어진다. 이렇게 용탕으로 초음파 진동이 전달되면, 용탕이 전달된 초음파 진동에 의해 골고루 섞이게 된다.Conventional methods using physical energy include ultrasonic vibration. A method using ultrasonic vibration is usually composed of a single vibrator, a booster, and an amplitude transmission rod. Ultrasonic vibrations generated in the vibrator are amplified in a booster, transferred to an amplitude transmission rod, and finally transmitted to a molten metal. When the ultrasonic vibration is transmitted to the molten metal, the molten metal is evenly mixed by the transmitted ultrasonic vibration.

따라서, 용탕이 몰드에 닿는 부분과 닿지 않는 부분이 섞이게 되어 골고루 응고가 이루어지게 되고, 기공, 수축공 등의 주조결함이 발생되지 않아 좋은 품질의 주조품을 생산해낼 수 있다.Therefore, the portion of the molten metal that comes into contact with the mold and the portion that does not touch the molten metal are mixed, so that the molten metal is solidified evenly, and casting defects such as pores and shrinkage voids are not generated.

하지만, 한 개의 진동자를 사용하여 용탕에 초음파 진동을 가하는 것은 초음파 진동을 가할 수 있는 용탕의 양이 제한적이고, 용탕의 온도가 높을 경우 진동이 저감되어 효율적인 가진이 이루어 질 수 없는 문제점이 있었다.However, applying ultrasonic vibration to a molten metal using a single vibrator has a problem that the amount of molten metal to which ultrasonic vibrations can be applied is limited, and when the temperature of the molten metal is high, vibration is reduced and efficient excitation can not be achieved.

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 두 개의 진동자를 통해 발생한 초음파 진동을 최종 적용 물질인 용탕에 전달하고 용탕이 응고될 때 초음파 진동을 통해 용탕이 골고루 섞여 응고되기 때문에 기공의 핵생성과 성장을 제어할 수 있으며, 또한 용탕의 온도가 높을 경우에도 가진할 수 있는 초음파 가진기를 제공하는데 그 목적이 있다. Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made in order to solve all of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for ultrasonic vibration, And it is an object of the present invention to provide an ultrasonic vibrator capable of controlling the nucleation and growth of pores and capable of exciting even when the temperature of the molten metal is high.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 초음파 가진기는, 봉 형상으로 그 내부가 비어 있으며 하단이 막혀있는 진폭 전달봉; 상기 진폭 전달봉의 상단부가 삽입 관통될 수 있도록 각각의 내측에 상기 진폭 전달봉의 외주면과 대응되는 반원 형상의 구멍이 형성되어 있으며, 서로 마주 본 상태로 서로 간에 체결되어 상기 진폭 전달봉과 결합되는 제1, 제2 부스터; 상기 체결된 제1, 제2 부스터의 양 단부에 각각 체결되는 제1, 제2 진동자를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an ultrasonic vibrator according to the present invention comprises: an oscillation transmitting rod having a rod shape, an interior of which is hollow and a lower end is closed; Wherein the amplitude transmission rod has a semicircular hole corresponding to an outer circumferential surface of the amplitude transmission rod, the first and second amplitude transmission rods being coupled to each other with the amplitude transmission rod facing each other, A second booster; And first and second vibrators fastened to both ends of the fastened first and second booster, respectively.

또한, 상기 제1, 제2 부스터는 상기 제1, 제2 부스터의 내측이 상기 진폭 전달봉의 외주면과 완전 밀착되는 것을 특징으로 한다.The first and second booster are characterized in that the inner sides of the first and second booster are completely in contact with the outer peripheral surfaces of the amplitude transmission rods.

또한, 상기 제1, 제2 부스터는 상기 제1, 제2 부스터가 서로 간에 접촉하고 상기 진폭 전달봉과 접하는 부분에 상기 제1, 제2 부스터를 관통하여 형성되는 제1 진동홀을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The first and second booster may further include a first vibration hole formed through the first and second booster portions at a portion where the first and second booster come in contact with each other and in contact with the amplitude transmission rod .

또한, 상기 제1, 제2 부스터는 상기 제1, 제2 부스터의 내측의 일부만 상기 진폭 전달봉의 외주면과 접하고, 접하지 않은 상기 진폭 전달봉과 상기 제1, 제2 부스터 사이에 일정 공간이 형성되어, 진동이 저감되지 않는 가진점을 최소화하는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.In the first and second booster, only a part of the inner side of the first and second booster contacts the outer peripheral surface of the amplitude transmission rod, and a certain space is formed between the amplitude transmission rod and the first and second booster which are not in contact with each other , And a structure that minimizes the point of excitation in which vibration is not reduced.

또한, 상기 일정 공간이 형성된 부분 중 상기 제1, 제2 부스터가 서로 간에 접촉하는 부분에 상기 제1, 제2 부스터를 관통하여 형성되는 제2 진동홀을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The first booster may further include a second vibration hole formed in the portion where the first and second booster are in contact with each other, the second vibration hole passing through the first and second booster.

또한, 상기 진폭 전달봉은 상기 진폭 전달봉에 형성되는 돌기와, 상기 돌기가 삽입되도록 상기 제1, 제2 부스터에 형성된 홈에 의해, 상기 제1, 제2 부스터가 결합되는 것을 특징으로 한다.The amplitude transmission rod is coupled to the first and second boosters by protrusions formed in the amplitude transmission rod and grooves formed in the first and second booster so that the protrusions are inserted.

또한, 상기 진폭 전달봉은 스테인리스 재질인 것을 특징으로 한다.Further, the amplitude transmission rod is made of stainless steel.

본 발명은 두 개의 진동자를 이용하여 많은 초음파 진동을 용탕에 부가할 수 있으며, 이에 따라 용탕을 골고루 섞이게 하여 용탕의 응고시, 기공의 핵생성과 성장을 제어할 수 있고 용탕의 온도가 높을 경우에도 가진이 가능하여 품질 좋은 주조품을 생산해낼 수 있는 장점이 있다.The present invention can add many ultrasonic vibrations to the molten metal by using two vibrators, thereby mixing the molten metal evenly and controlling nucleation and growth of the pores upon solidification of the molten metal, and even when the temperature of the molten metal is high It is possible to produce castings with good quality.

또한, 부스터에 진동이 전달될 수 있는 진동홀을 구성하여 초음파 진동을 보다 효율적으로 진폭 전달봉으로 전달할 수 있는 장점이 있다.In addition, there is an advantage that a vibration hole through which vibration can be transmitted to the booster is formed, and the ultrasonic vibration can be transmitted to the amplitude transmission rod more efficiently.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 가진기의 정단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 초음파 가진기의 평단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 초음파 가진기의 진동모드형태를 개념적으로 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 가진기의 진동모드형태를 개념적으로 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 가진기의 평단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 가진기의 진동모드형태를 개념적으로 나타낸 개념도이다. 1 is a front sectional view of an ultrasonic vibrator according to a first embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a plan sectional view of the ultrasonic vibrator shown in Fig. 1. Fig.
3 is a conceptual diagram conceptually showing a vibration mode of the ultrasonic vibrator according to the present invention.
4 is a conceptual view conceptually showing a mode of vibration mode of the ultrasonic vibrator according to the first embodiment of the present invention.
5 is a plan sectional view of an ultrasonic vibrator according to a second embodiment of the present invention.
6 is a conceptual view conceptually showing a mode of vibration mode of the ultrasonic vibrator according to the second embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 초음파 가진기의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the ultrasonic vibrator according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 가진기의 정단면도를 도시한 것이며, 도 2는 도 1에 도시된 초음파 가진기의 평단면도를 도시한 것이다.FIG. 1 is a front sectional view of an ultrasonic vibrator according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a top cross-sectional view of the ultrasonic vibrator shown in FIG. 1.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명은 진폭 전달봉(60), 제1, 제2 부스터(30, 40), 제1, 제2 진동자(10, 20)로 구성된다. 좀 더 상세하게는 진폭 전달봉(60)의 상단부가 삽입 관통될 수 있도록 각각의 내측에 상기 진폭 전달봉(60)의 외주면과 대응되는 반원 형상의 구멍이 형성되어 있으며, 서로 마주보게 제1 체결수단(80)에 의해 체결되는 제1, 제2 부스터(30, 40)와, 체결된 제1, 제2 부스터(30, 40)의 양 단부에 각각 제2 체결수단(90)에 의해 결합되는 제1, 제2 진동자(10, 20) 및 제1, 제2 부스터(30, 40)에 고정되는 진폭 전달봉(60)으로 구성된다. 1, the present invention comprises an amplitude transmission rod 60, first and second boosters 30 and 40, and first and second oscillators 10 and 20. More specifically, semicircular holes corresponding to the outer circumferential surfaces of the amplitude transmission rods 60 are formed on the inside of each of the amplitude transmission rods 60 so that the upper ends of the amplitude transmission rods 60 can be inserted therethrough. First and second boosters 30 and 40 fastened by means 80 to the first and second boosters 30 and 40 and second fastening means 90 fastened to both ends of the fastened first and second boosters 30 and 40 And an amplitude transmission rod 60 fixed to the first and second oscillators 10 and 20 and the first and second boosters 30 and 40.

진폭 전달봉(60)은 봉 형상으로 그 내부가 비어 있으며 하단이 막혀있고, 상단부에 돌기(70)가 형성될 수 있다. 이때, 돌기(70)는 후술할 제1, 제2 부스터(30, 40)와의 체결을 위해 형성된 것으로, 돌기(70)는 진폭 전달봉(60)이 상하로 움직이지 않도록 고정하여 초음파 진동을 잘 전달할 수 있도록 도움을 준다. 그리고 진폭 전달봉(60)은 스테인리스 재질을 사용하여 용탕과 같은 고온의 환경에서도 변형이 일어나지 않도록 구성하는 것이 바람직하다.The amplitude transmission rod 60 is rod-like, hollow inside, closed at its lower end, and formed at its upper end with a protrusion 70. At this time, the protrusions 70 are formed for fastening with the first and second booster 30 and 40, which will be described later. The protrusions 70 are fixed so that the amplitude transmission rods 60 do not move up and down, It helps to deliver. The amplitude transmission rod 60 is preferably made of stainless steel so that deformation does not occur even in a high-temperature environment such as a molten metal.

또한, 진폭 전달봉(60)의 길이는 제1, 제2 진동자(10, 20)의 진동 주파수에 따라 조절되며, 진폭 전달봉(60)의 길이가 길어질수록 진동 주파수가 높아진다. 따라서 진동 주파수에 따라 진폭 전달봉(60)의 길이를 결정하는 것이 바람직하다.The length of the amplitude transmission rod 60 is adjusted according to the oscillation frequency of the first and second oscillators 10 and 20. The longer the length of the amplitude transmission rod 60, the higher the oscillation frequency. Therefore, it is preferable to determine the length of the amplitude transmission rod 60 in accordance with the vibration frequency.

제1, 제2 부스터(30, 40)는 상기 진폭 전달봉(60)의 상단부가 삽입 관통될 수 있도록 각각의 내측에 상기 진폭 전달봉(60)의 외주면과 대응되는 반원 형상의 구멍이 형성되어 있으며, 서로 마주보게 제1 체결수단(80)에 의해 체결된다.Each of the first and second boosters 30 and 40 has a semicircular hole corresponding to the outer circumferential surface of the amplitude transmission rod 60 so that the upper end of the amplitude transmission rod 60 can be inserted therethrough And are fastened by the first fastening means 80 facing each other.

이때, 도 2에 도시한 바와 같이, 제1, 제2 부스터(30, 40)는 상기 제1, 제2 부스터(30, 40)의 내측이 상기 진폭 전달봉(60)의 외주면과 완전 밀착될 수 있다. 여기서 제1, 제2 부스터(30, 40)는 본 발명인 초음파 가진기에서 필요한 기계적 진폭을 얻기 위한 일종의 변압기의 역할을 하는 것이며, 2~3배 이상의 증폭이 발생하게 된다.2, the inner sides of the first and second boosters 30 and 40 are completely in contact with the outer peripheral surface of the amplitude transmission rod 60 . Here, the first and second boosters 30 and 40 serve as a kind of transformer for obtaining the necessary mechanical amplitude in the ultrasonic vibrator according to the present invention, and amplification of 2 to 3 times or more occurs.

또한, 제1, 제2 진동자(10, 20)에서 발생한 초음파 진동을 더 효율적으로 진폭 전달봉(60)으로 전달하기 위해 제1, 제2 부스터(30, 40)가 접촉하고 진폭 전달봉(60)과 접하는 부분에 제1 진동홀(H)을 더 포함할 수 있다.   The first and second boosters 30 and 40 are brought into contact with each other to transmit ultrasonic vibrations generated by the first and second oscillators 10 and 20 more efficiently to the amplitude transmission rods 60, The first vibration hole H may be formed at a portion contacting the first vibration hole H.

제1 진동홀(H)은 제1, 제2 부스터(30, 40)를 관통하는 구멍으로, 진폭 전달봉(60)의 길이방향으로 관통되며, 진동이 골고루 형성될 수 있는 원형의 구멍이다. The first vibrating hole H is a hole passing through the first and second booster 30 and 40 and penetrating in the longitudinal direction of the amplitude transmitting rod 60 and is a circular hole through which vibrations can be uniformly formed.

제1, 제2 진동자(10, 20)는 체결된 제1, 제2 부스터(30, 40)의 양 단부에 각각 제2 체결수단(90)에 의해 체결된다. 이때, 제1, 제2 진동자(10, 20)는 제1, 제2 진동자(10, 20)에서 발생한 전기적인 초음파 진동을 기계적인 초음파 진동으로 변화시켜 제1, 제2 부스터(30, 40)로 전달한다. The first and second oscillators 10 and 20 are fastened to both ends of the fastened first and second boosters 30 and 40 by the second fastening means 90, respectively. The first and second oscillators 10 and 20 change the electrical ultrasonic vibrations generated by the first and second oscillators 10 and 20 into mechanical ultrasonic vibrations to generate the first and second boosters 30 and 40, .

제1, 제2 체결수단(80, 90)은 체결이 가능한 것은 모두 사용가능하며, 예를 들어, 볼트, 나사 또는 핀 중 하나를 사용할 수 있다.The first and second fastening means 80, 90 can be all fastenable, for example, one of a bolt, a screw or a pin.

이하, 본 발명에 따른 초음파 가진기의 작동 과정에 대해서 설명한다.Hereinafter, the operation of the ultrasonic vibrator according to the present invention will be described.

일반적인 주조과정에서 용탕은 몰드와 접촉하면서 냉각되고 접촉되는 표면으로부터 응고가 진행되며 접촉되지 않은 곳은 응고가 잘 되지 않아 기공 및 수축공 등의 주조 결함이 생기게 된다. 따라서 용탕이 골고루 섞여지도록 가진을 하게 되는데, 종래의 한 개의 진동자를 이용하는 초음파 가진기의 경우 진동을 가할 수 있는 용탕의 양이 제한적이고, 용탕의 온도가 높을 경우 진동이 저감되어 효율적인 가진이 이루어질 수 없는 문제점이 있어왔다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 두 개의 진동자를 이용하여 더 많은 초음파 진동을 발생시킬 수 있고, 높은 온도의 용탕에서도 두 개의 진동자에 의한 많은 양의 진동으로 인해 가진이 유지될 수 있게 된다.During the general casting process, the molten metal comes into contact with the mold and solidifies from the surface to be cooled and contacted. When the molten metal is not contacted with the molten metal, the molten metal is not solidified, resulting in casting defects such as pores and shrinkage holes. Therefore, in the case of the conventional ultrasonic vibrator using a single vibrator, the amount of the molten metal capable of vibrating is limited, and when the temperature of the molten metal is high, the vibration is reduced and efficient excitation can be achieved There has been no problem. In order to solve such a problem, the present invention can generate more ultrasonic vibration by using two vibrators, and even in a high-temperature molten metal, the excitation can be maintained by a large amount of vibration due to two vibrators .

다음은 본 발명의 초음파 가진기의 작동에 대한 설명으로 아래와 같이 작동된다. Hereinafter, operation of the ultrasonic vibrator of the present invention will be described as follows.

도 3은 본 발명에 따른 초음파 가진기의 진동모드형태를 개념적으로 나타낸 개념도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 가진기의 진동모드형태를 개념적으로 나타낸 개념도이다. FIG. 3 is a conceptual view conceptually showing a mode of a vibration mode of the ultrasonic vibrator according to the present invention, and FIG. 4 is a conceptual view conceptually showing a vibration mode mode of the ultrasonic vibrator according to the first embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제1, 제2 진동자(10, 20)에 일정 전압 및 전류를 가하여 제1, 제2 진동자(10, 20)를 작동시켜 전기적인 초음파 진동을 발생시킨다. 제1, 제2 진동자(10, 20)은 발생된 전기적인 초음파 진동을 기계적인 초음파 진동으로 변화시켜 제1, 제2 부스터(30, 40)로 전달시키고 제1, 제2 부스터(30, 40)를 통해 진동이 증폭된다. 이렇게 발생된 진동은 제1, 제2 부스터(30, 40)와 진폭 전달봉(60)사이의 제1 진동홀(H)을 통해 진폭 전달봉(60)으로 효율적으로 전달되게 된다. 진폭 전달봉(60)까지 전달된 진동은 2~3배 이상 증폭된 상태이고, 제1 진동홀(H)에 의해 보다 효율적으로 전달되어 진다. 1 to 4, the first and second vibrators 10 and 20 are operated by applying a constant voltage and current to the first and second vibrators 10 and 20 to generate electrical ultrasonic vibrations . The first and second vibrators 10 and 20 convert the generated ultrasonic vibrations into mechanical ultrasonic vibrations and transmit the ultrasonic vibrations to the first and second booster units 30 and 40. The first and second booster units 30 and 40 The vibration is amplified. The generated vibration is efficiently transmitted to the amplitude transmission rod 60 through the first vibration hole H between the first and second boosters 30 and 40 and the amplitude transmission rod 60. The vibration transmitted to the amplitude transmission rod 60 is amplified by 2 to 3 times or more and is more efficiently transmitted by the first vibration hole H. [

마지막으로 진폭 전달봉(60)의 진동이 최종 적용 물질인 용탕에 전달되어 지고, 이렇게 전달된 진동은 용탕이 굳을 때, 초음파 진동을 통해 용탕을 골고루 섞어주어 골고루 응고될 수 있도록 하여, 기공의 핵생성과 성장을 제어할 수 있다. 또한, 용탕의 응고 또는 수축이 일어날 때, 충진성을 향상시켜 기공을 저하시킨다.Finally, the vibration of the amplitude transmission rod 60 is transmitted to the molten metal as the final applied material. When the molten metal is hardened, the vibration transmitted thereto is uniformly mixed with the molten metal through the ultrasonic vibration, Generation and growth can be controlled. Further, when solidification or shrinkage of the molten metal occurs, the filling property is improved and the pore is lowered.

이러한 과정을 통한 본 발명의 초음파 가진기는 도 3 및 도 4와 같이 전후 및 좌우방향으로 진동함에 따라 종래의 한 개의 진동자로 이루어진 초음파 가진기에 비해 더 많은 진동을 용탕에 가할 수 있을 뿐만 아니라 진동홀 등을 통해 좀 더 효율적으로 진동을 전달할 수 있어, 용탕이 초음파 진동에 의해 잘 섞여 용탕의 응고시 발생되는 기공의 핵생성과 성장을 제어하는데 매우 효율적이다.
3 and 4, the ultrasonic vibrator of the present invention through such a process vibrates in the front, rear, and left and right directions as shown in Fig. 3 and Fig. 4, so that more vibrations can be applied to the melt than the conventional ultrasonic vibrator. And it is very efficient to control the nucleation and growth of the pores generated when the molten metal is solidified by mixing the molten metal by the ultrasonic vibration more efficiently.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 가진기의 평단면도이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 가진기의 진동모드형태를 개념적으로 나타낸 개념도이다. FIG. 5 is a plan view of the ultrasonic vibrator according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a conceptual view conceptually showing a vibration mode of the ultrasonic vibrator according to the second embodiment of the present invention.

도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 초음파 가진기의 제2 실시예에 따른 초음파 가진기는 상기 제1, 제2 부스터(30A, 40A)의 내측의 일부만 진폭 전달봉(60)의 외주면과 접하고, 접하지 않은 부분은 진폭 전달봉(60)과 제1, 제2 부스터(30A, 40A) 사이에 일정 공간이 생성될 수 있다. 여기서 제1, 제2 부스터(30A, 40A)의 내측과 진폭 전달봉(60)의 외주면이 접하는 부분이 늘어날수록 가진점이 많아지고, 이에 따라 제1, 제2 부스터(30A, 40A)에서 진폭 전달봉(60)으로 전달되는 진동이 저감되게 된다. 따라서, 진폭 전달봉(60)의 외주면과 제1, 제2 부스터(30A, 40A)의 내측이 접하는 부분을 최소화시켜 가진점이 적게 형성되도록 하고, 이에 따라 저감되는 진동의 양이 줄어들게 구성한 것이다. 즉, 제2 실시예에 따른 초음파 가진기는 제1 실시예에 비해 보다 효율적인 진동이 가능하도록 구성한 것이다. 그리고 진폭 전달봉(60)과 제1, 제2 부스터(30A, 40A) 사이에 형성된 공간은 초음파 진동을 진폭 전달봉(60)으로 잘 전달될 수 있도록 도움을 준다. 또한, 제1, 제2 진동자(10, 20)에서 발생한 초음파 진동을 더 효율적으로 진폭 전달봉(60)으로 전달하기 위해 진폭 전달봉(60)과 제1, 제2 부스터(30A, 40A)사이의 일정 공간이 형성된 부분 중 제1, 제2 부스터(30A, 40A)와 접하는 부분에 형성되는 제2 진동홀(H')을 더 포함할 수 있다. 상기와 같은 구성을 제외하고는 제1 실시예의 초음파 가진기의 구성과 동일하게 구성되며, 작동 방법 또한 제1 실시예와 동일하다. 5 and 6, the ultrasonic vibrator according to the second embodiment of the ultrasonic vibrator of the present invention has a structure in which only a part of the inside of the first and second booster 30A, A certain space may be created between the amplitude transmission rod 60 and the first and second booster units 30A and 40A. Here, the points where the inside of the first and second boosters 30A and 40A are in contact with the outer circumferential surface of the amplitude transmission rod 60 increases and the number of excitation points increases. As a result, the first and second boosters 30A and 40A transmit amplitude The vibration transmitted to the rod 60 is reduced. Therefore, a portion where the outer circumferential surface of the amplitude transmission rod 60 is in contact with the inner side of the first and second boosters 30A and 40A is minimized so as to form fewer points, and the amount of vibration reduced thereby is reduced. That is, the ultrasonic vibrator according to the second embodiment is configured to enable more efficient vibration than the first embodiment. The space formed between the amplitude transmission rod 60 and the first and second boosters 30A and 40A helps the ultrasonic vibration to be transmitted to the amplitude transmission rod 60 well. In order to more efficiently transmit the ultrasonic vibrations generated in the first and second oscillators 10 and 20 to the amplitude transmission rod 60, the distance between the amplitude transmission rod 60 and the first and second booster 30A and 40A And a second vibration hole H 'formed at a portion of the portion where the predetermined space of the first booster 30A and the second booster 30A are in contact with the first and second boosters 30A and 40A. The structure of the ultrasonic vibrator of the first embodiment is the same as that of the ultrasonic vibrator of the first embodiment except for the above-described structure, and the operation method is the same as that of the first embodiment.

따라서, 이 실시예에서는 제1 실시예와 동일한 구성요소들에 대해서는 동일 유사한 도면부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.
Therefore, in this embodiment, the same constituent elements as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

이상과 같이 본 발명에 따른 초음파 가진기에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예들과 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It will be understood that various modifications may be made by those skilled in the art.

10 : 제1 진동자 20 : 제2 진동자
30, 30A : 제1 부스터 40, 40A : 제2 부스터
50 : 홈 60 : 진폭 전달봉
70 : 돌기 80 : 제1 체결수단
90 : 제2 체결수단 H : 제1 진동홀
H' : 제2 진동홀10: first oscillator 20: second oscillator
30, 30A: first booster 40, 40A: second booster
50: groove 60: amplitude transmission rod
70: projection 80: first fastening means
90: second fastening means H: first vibration hole
H ': second vibration hole

Claims (7)

봉 형상으로 그 내부가 비어 있으며 하단이 막혀있는 진폭 전달봉;
상기 진폭 전달봉의 상단부가 삽입 관통될 수 있도록 각각의 내측에 상기 진폭 전달봉의 외주면과 대응되는 반원 형상의 구멍이 형성되어 있으며, 서로 마주 본 상태로 서로 간에 체결되어 상기 진폭 전달봉과 결합되는 제1, 제2 부스터;
상기 체결된 제1, 제2 부스터의 양 단부에 각각 체결되는 제1, 제2 진동자를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 가진기. An amplitude transmission rod having a rod shape with an empty interior and a closed bottom;
Wherein the amplitude transmission rod has a semicircular hole corresponding to an outer circumferential surface of the amplitude transmission rod, the first and second amplitude transmission rods being coupled to each other with the amplitude transmission rod facing each other, A second booster;
And first and second vibrators fastened to both ends of the fastened first and second booster members, respectively. 청구항 1에 있어서,
상기 제1, 제2 부스터는,
상기 제1, 제2 부스터의 내측이 상기 진폭 전달봉의 외주면과 완전 밀착되는 것을 특징으로 하는 초음파 가진기.The method according to claim 1,
The first and second booster (s)
And an inner side of the first and second booster is completely in contact with an outer peripheral surface of the amplitude transmission rod. 청구항 2에 있어서,
상기 제1, 제2 부스터는,
상기 제1, 제2 부스터가 서로 간에 접촉하고 상기 진폭 전달봉과 접하는 부분에 상기 제1, 제2 부스터를 관통하여 형성되는 제1 진동홀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 가진기.The method of claim 2,
The first and second booster (s)
Further comprising a first vibrating hole formed through the first and second booster portions at a portion where the first and second booster come in contact with each other and in contact with the amplitude transmitting rod. 청구항 1에 있어서,
상기 제1, 제2 부스터는,
상기 제1, 제2 부스터의 내측의 일부만 상기 진폭 전달봉의 외주면과 접하며, 접하지 않은 상기 진폭 전달봉과 상기 제1, 제2 부스터 사이에 일정 공간이 형성되어, 진동이 저감되지 않는 가진점을 최소화하는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 초음파 가진기.The method according to claim 1,
The first and second booster (s)
Only a part of the inside of the first and second booster contacts the outer circumferential surface of the amplitude transmission rod and a space is formed between the amplitude transmission rod and the first and second booster which are not in contact with each other, Wherein the ultrasonic vibrator has a structure in which the ultrasonic vibrator has a structure. 청구항 4에 있어서,
상기 일정 공간이 형성된 부분 중 상기 제1, 제2 부스터가 서로 간에 접촉하는 부분에 상기 제1, 제2 부스터를 관통하여 형성되는 제2 진동홀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 가진기.The method of claim 4,
Further comprising a second vibration hole formed through the first and second booster portions at a portion where the first and second booster come into contact with each other among the portions where the predetermined space is formed. 청구항 1에 있어서,
상기 진폭 전달봉은 상기 진폭 전달봉에 형성되는 돌기와,
상기 돌기가 삽입되도록 상기 제1, 제2 부스터에 형성된 홈에 의해, 상기 제1, 제2 부스터가 결합되는 것을 특징으로 하는 초음파 가진기.The method according to claim 1,
Wherein the amplitude transmission rod has protrusions formed in the amplitude transmission rods,
And the first and second boosters are coupled by grooves formed in the first and second booster so that the protrusions are inserted. 청구항 1에 있어서,
상기 진폭 전달봉은,
스테인리스 재질인 것을 특징으로 하는 초음파 가진기.The method according to claim 1,
The amplitude-
Wherein the ultrasonic vibrator is made of stainless steel.
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KR0129952B1 (en) * 1994-11-09 1998-04-17 김광호 Supersonic vibrator
JP5068836B2 (en) 2010-03-24 2012-11-07 ジヤトコ株式会社 Casting apparatus and casting method
JP5068837B2 (en) 2010-03-24 2012-11-07 ジヤトコ株式会社 Casting apparatus and casting method
JP5555859B2 (en) 2010-04-15 2014-07-23 本多電子株式会社 Ultrasonic application die casting equipment

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021238220A1 (en) * 2020-12-31 2021-12-02 河南科技大学 Ultrasonic vibration traction compound apparatus used for continuous casting
CN114173956A (en) * 2020-12-31 2022-03-11 河南科技大学 Ultrasonic vibration traction composite device for continuous casting

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