핵심 KBr 프레스는 시료에 엄청난 힘을 가할 수 있도록 설계된 시스템입니다. 주요 구성 요소는 다이 세트 와 KBr 분말을 고정하고 모양을 만드는 다이 세트, 그리고 유압 프레스 와 필요한 힘을 생성하는 유압 프레스이며, 모두 안정적인 베이스 플레이트 .
KBr 프레스는 단일 장치가 아니라 힘을 생성하는 유압 프레스와 이 힘을 사용하여 분광 분석을 위한 투명한 시료 펠릿을 형성하는 특수 다이 세트의 두 가지 도구가 결합된 것입니다.
핵심 구성 요소: 기능적 분석
KBr 프레스를 효과적으로 작동하려면 시스템 각 부분의 기능을 이해해야 합니다. 각 구성 요소는 함께 작동하여 미세 분말을 유리와 같은 단단한 디스크로 변환합니다.
다이 세트: 펠릿이 형성되는 곳
다이 세트는 샘플을 직접 담는 정밀 도구입니다. 이 도구는 벽이 두꺼운 원통형 몸체로 구성되며, 흔히 다이 와 두 개의 광택 처리된 강철 플런저 .
KBr-시료 혼합물을 속이 빈 다이에 넣습니다. 플런저는 양쪽 끝에서 삽입되어 분말을 샌드위치합니다. 이 전체 어셈블리가 유압 프레스에 배치됩니다.
유압 프레스: 힘의 원천
유압 프레스는 작동의 엔진으로, KBr 결정을 융합하는 데 필요한 8~10톤의 힘을 생성하는 역할을 담당합니다. 주요 내부 구성 요소는 펌프, 유체 저장소, 대형 피스톤이 장착된 실린더 또는 램 .
사용자가 펌프를 작동하면 유압 유체가 실린더로 강제 주입됩니다. 이 압력이 램에 작용하여 램이 엄청난 힘으로 확장되어 프레스 내에 배치된 다이 세트를 압축합니다.
베이스 플레이트: 안정성과 균일한 압력 보장
베이스 플레이트는 간단하지만 중요한 구성 요소입니다. 베이스 플레이트는 프레스 내에서 다이 세트가 놓일 수 있는 평평하고 안정적인 표면을 제공합니다.
베이스 플레이트의 주요 기능은 유압 램의 힘이 금형 표면 전체에 완벽하게 균일하게 분산되도록 하는 것입니다. 이 장치가 없으면 다이에 포인트 로딩이 발생하여 펠릿에 금이 가거나 고가의 다이 세트가 손상될 위험이 있습니다.
유압 메커니즘 이해
작은 핸드 펌프가 엄청난 힘을 생성하는 능력은 마술이 아니라 다음과 같은 기본 물리학의 직접적인 적용입니다. 파스칼의 원리 .
유압력 곱셈의 원리
파스칼의 원리는 밀폐된 유체에 가해지는 압력은 유체의 모든 부분과 담는 용기의 벽에 감소하지 않고 전달된다는 것입니다.
유압 프레스에서는 펌프의 작은 피스톤에 작은 힘이 가해져 유압 유체에 높은 압력을 생성합니다. 그러면 이 같은 압력이 훨씬 더 큰 피스톤(램)에 작용하여 출력력이 크게 증가합니다.
펌프와 유체 저장소
이 시스템은 펌프 로 시작되며, 이 펌프는 유압 유체(일반적으로 특수 오일)를 저장소 . 펌프의 각 스트로크는 이 비압축성 유체의 소량을 메인 실린더로 밀어 넣어 시스템의 내부 압력을 점진적으로 증가시킵니다.
실린더 및 램 어셈블리
유압 실린더 유압 실린더 에는 램이라고 하는 대구경 피스톤이 들어 있습니다. 펌프에서 나오는 고압 유체가 실린더를 채우면 램의 넓은 표면적을 밀어냅니다.
여기서 힘의 곱셈이 일어나고 램이 실린더 밖으로 밀려나면서 제어된 엄청난 힘으로 KBr 다이 세트를 압축합니다.
제어 밸브와 압력 게이지
최신 프레스에는 두 가지 필수 제어 장치가 포함되어 있습니다. A 압력 게이지 를 사용하면 가해지는 힘의 정확한 양을 모니터링하여 일관성을 보장하고 손상을 방지할 수 있습니다.
A 릴리스 밸브 은 시스템의 압력을 안전하게 완화하는 데 사용됩니다. 이 밸브를 열면 유압 유체가 다시 저장소로 흘러들어가 램이 후퇴하게 됩니다.
피해야 할 일반적인 함정
구성 요소를 이해하면 펠렛 준비 시 흔히 발생하는 문제를 해결하는 데 도움이 됩니다. 최종 펠렛의 품질은 프레싱 공정을 얼마나 잘 제어했는지를 직접적으로 반영합니다.
고르지 않은 압력 및 갈라진 펠릿
다이 세트가 베이스 플레이트의 중앙에 완벽하게 위치하지 않거나 플런저가 깨끗하지 않으면 힘이 고르지 않게 가해집니다. 이러한 응력 집중은 펠릿에 금이 가거나 부서지는 가장 흔한 원인입니다.
갇힌 공기 및 흐린 펠릿
KBr 분말을 처음 압축하면 결정 사이에 공기가 갇히게 됩니다. 이 갇힌 공기는 빛을 산란시켜 분광학에 쓸 수 없는 불투명하거나 흐린 펠릿을 만듭니다. 이 공기를 제거하려면 천천히 압력을 가하고 때로는 진공 다이를 사용해야 합니다.
과압 위험
힘이 세다고 해서 항상 좋은 것은 아닙니다. 권장 압력(일반적으로 8~10톤)을 초과하면 펠릿이 개선되지 않으며 다이 세트 플런저의 미세 연마된 표면이 손상될 위험이 크게 증가합니다. 항상 압력 게이지를 모니터링하세요.
목표에 맞는 올바른 선택
KBr 프레스를 마스터한다는 것은 특정 결과를 얻기 위해 변수를 제어하는 것입니다. 목표에 따라 집중해야 할 구성 요소와 매개변수가 결정됩니다.
- 펠릿 선명도가 주요 초점이라면: 다이 세트의 청결도, KBr 파우더의 미세도, 갇힌 공기가 빠져나갈 수 있도록 천천히 압력을 가하는 것에 가장 주의를 기울이세요.
- 재현성에 중점을 둔다면 압력 게이지를 기준으로 삼아 준비하는 모든 샘플에 대해 정확히 동일한 최종 압력을 정확히 동일한 시간 동안 적용하세요.
- 안전과 장비 수명에 중점을 두는 경우: 다이 세트에 대한 제조업체의 압력 제한을 초과하지 말고 항상 제어 밸브를 사용하여 천천히 압력을 해제하세요.
이러한 구성 요소가 시스템으로 작동하는 방식을 이해하면 단순히 장비를 사용하는 것에서 벗어나 전문적으로 제어하여 신뢰할 수 있는 고품질 결과를 얻을 수 있습니다.
요약 표:
| 구성 요소 | 기능 | 주요 특징 |
|---|---|---|
| 다이 세트 | KBr 분말을 펠릿으로 고정하고 성형합니다. | 원통형 다이, 광택 처리된 강철 플런저 |
| 유압 프레스 | 압축을 위한 힘 생성 | 펌프, 유체 저장소, 실린더, 램 |
| 베이스 플레이트 | 안정성과 균일한 압력 분포 보장 | 평평하고 안정적인 표면 |
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