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진공함침(Vacuum Pressure Impregnation)과 진공 게이지


진공함침(Vacuum Pressure Impregnation)이라는 단어를 아십니까?

진공함침은 목적이 되는 대상을 진공 상태에 노출 시켜 그 재료 안에 함유되어 있는 공기나 수분 등을 완전히 빼내고 그 만큼의 원하는 성분을 대신 침투 시키는 공법을 말합니다.

이번 시간에는 피에조 진공 게이지를 이용한 진공함침 시스템에 대해 알아보겠습니다.

 

진공함침을 이용해 권선에 공극없이 절연체를 주입하는 방법


진공함침 공법은 진공 상태에서 작업을 진행하기 때문에 대상 표면의 이물질을 제거할 수 있고, 미세한 공간까지 토출 작업이 가능하기 때문에 이물질을 허용할 수 없는 합금 및 주조 제품을 제작할 때 필수적으로 진행하는 과정 중 하나 입니다.


진공 상태로 인해 대상에 어떤 불순물도 허용하지 않기 때문에 재료의 내습성과 내구성, 내열성, 내산화성, 전기전도율등을 향상시킬 수 있습니다.


진공함침 공법을 사용하는 응용 분야 중 하나는 전기 모터의 권선을 덮어 캡슐화 시키는 것입니다.


절연 수지가 단순히 권선에 칠해질 경우 권선 층 사이에는 절연되지 않는 공극이 생성됩니다.

이 상태에서 권선에 압력을 가할 경우 일부 절연체가 공극 안으로 밀어 넣어질 수도 있지만, 그 후 압력이 풀릴 경우 갇혀 있는 공기가 팽창하며 공극이 다시 나타나게 됩니다.


이런 절연체의 공극은 사용 중 배선의 움직임으로 인한 모터 고장의 원인이 될 수 있습니다.

또한 고 전압을 사용하는 분야에서는 이런 공기로 채워진 공간이 방전 현상을 일으키는 원인이 될 수 있기 때문에 절연체의 추가 약화는 물론 시스템 전체의 효율성을 낮출 수 있습니다.


권선과 진공함침 시스템을 준비하기 위해서 가장 먼저 해야 할 일은 진공을 적용하는 것입니다.


위의 그림은 권선에 이용되는 진공함침 공정을 나타냅니다.


- 첫 번째 단계는 조립품을 진공 챔버에 넣고 진공을 적용해 권선 사이의 공기를 제거하는 것입니다.

이 단계에 적합한 압력은 5 Torr 입니다.


- 다음 단계는 두 부분으로 이루어진 침투 입니다.

진공 상태에서 절연체가 저장 용기에서 챔버로 이동합니다.

진공은 절연체에 존재할 수 있는 공기 기포를 제거하는 추가적인 이점을 제공합니다.

일정 시간 유지된 후, 챔버는 85 ~ 95 psig로 다시 가압되는데, 이 압력을 통해 절연체는 권선 층의 공극에 밀어 넣어집니다.


- 정착 시간을 가진 후, 압력이 해제되고 남아있는 절연체는 다시 저장 용기로 돌아갑니다.

챔버 내부의 압력이 대기압이 되면, 챔버를 열고 권선을 제거합니다.


이 일련의 과정을 통해 권선에 절연체를 공극 없이 주입할 수 있습니다.

 

진공 게이지를 이용한 진공함침 시스템


진공함침 공정에서 진공 단계 측정 및 진공 제어를 위해서 꼭 필요한 것이 바로 진공도를 측정할 수 있는 진공 게이지입니다.

우리가 추천할 수 있는 장비는 피에조 센서를 사용하는 HVG-2020A 제품입니다.


HVG-2020A는 1,000 Torr(133,322.3 Pa)에서 1 Torr(133.3 Pa) 미만의 범위에서 매우 안정적이고 정확한 측정을 제공합니다.

옵션으로 선택할 경우 터치스크린 디스플레이가 제공되며, 별도의 리드아웃 제품과 연결해 사용할 수도 있습니다.


위의 그림은 차단 밸브가 설치된 진공함침 시스템의 개략도입니다.

진공 펌프와 압력 챔버에 연결된 HVG-2020A는 공정 제어를 위해 입력 동작 장치(PLC)에 디지털 및 아날로그 출력을 제공해 진공 값을 제어합니다.

과압 단계에서는 차단 밸브가 닫혀 HVG-2020A가 30 psig의 과압 한계를 초과하지 않도록 보호합니다.

 

인포라드는 높은 정확도와 빠른 응답 속도로 신뢰도가 높은 열전대 진공 게이지 튜브를 제공하고 있으며, 다양한 압력대의 진공 센서와 그리고 기체 유량을 측정하는 Mass Flow Meter / Mass Flow Controller도 제공하고 있습니다.

문의사항은 아래 링크를 이용하시기 바랍니다.






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