소재의 독특한 특성으로 인해,알루미늄 노즐특정 애플리케이션 시나리오에서 상당한 이점을 제공합니다. 다음은 그 특성과 일반적인 적용 분야에 대한 체계적인 분석입니다.
경량 설계: 알루미늄의 밀도(약 2.7g/cm3)는 스테인레스 스틸(약 8g/cm3)보다 훨씬 낮아 장비 전체의 무게를 크게 줄일 수 있으며 항공, 자동차 등 무게에 민감한 분야에 적합합니다.
우수한 열전도율: 알루미늄의 열전도율은 237W/m·K로 스테인리스강(약 15W/m·K)보다 훨씬 높습니다. 전자 장비 냉각 노즐이나 내연 기관 분사 시스템과 같이 빠른 열 방출이 필요한 시나리오에 적합합니다.
가공 경제성: 알루미늄은 우수한 연성(신율 약 10-30%)을 가지며 저렴한 비용으로 복잡한 흐름 채널 구조를 가공할 수 있습니다. 이는 특히 맞춤형 저유량 정밀 스프레이 요구 사항에 적합합니다.
내환경 내후성: 자연적으로 형성된 Al₂O₃ 산화막은 상대습도 80%에서 대기 부식에 견딜 수 있지만 pH 허용 범위는 제한적입니다(pH 4.5~8.5 권장). 염화물 이온이 함유된 환경(해수 등)에서는 표면 처리가 필요합니다.
온도 제한: 작동 온도의 상한은 6061 알루미늄 합금의 고용 온도(약 530℃)에 의해 제한됩니다. 장기간 사용하려면 200℃ 이하, 단기간 사용하려면 300℃를 견딜 것을 권장합니다.
자동차 제조:알루미늄 노즐직접 분사 시스템의 연료 분무 노즐에 사용할 수 있습니다. T6 열처리(530℃ 담금질+인공시효)를 통해 표면경도를 60HB로 높여 사출압력 20MPa를 충족시킵니다.
정밀 냉각 시스템 : CNC 공작기계용 절삭유 공급 시 양극 산화 처리(막 두께 10~25μm) 처리된 알루미늄 노즐을 사용하여 Ra 0.8μm의 표면 조도를 달성하고 직경 0.1~0.3mm의 물방울이 균일하게 분포되도록 합니다.
농업 식물 보호 장비: 경량 드론 스프레이 시스템은 7075알루미늄 노즐을 사용하여 항복 강도가 503 MPa이고 부채꼴 스프레이 각도(80°-110°)로 6-8 L/min 유량 제어를 달성합니다.
3D 프린팅 지원 기술: 선택적 레이저 용융(SLM)으로 형성된 AlSi10Mg 노즐은 금속 프린터의 분말 확산에 사용되며 300°C 예열 베드 온도를 견디고 다공도<0.5%입니다.
화재 비상 장비: 고압 공기 포말 시스템(CAFS)은 6061-T6을 사용합니다.알루미늄 노즐0.3~0.7의 폼 팽창 배수와 8~12bar의 작동 압력 범위를 달성합니다.
표면 강화: 마이크로 아크 산화 처리는 경도가 1500HV이고 염수 분무 테스트 저항이 1000시간인 50-200μm 세라믹 층을 생성할 수 있습니다. 복합 공정: 알루미늄 기반 탄화규소(SiC 20%) 복합 노즐, 열 팽창 계수는 열 사이클 조건에 적합한 15×10⁻⁶/℃로 감소됩니다. 디지털 설계: CFD 시뮬레이션을 기반으로 한 흐름 채널 최적화는 흐름 계수 Cv 값을 기존 설계보다 15% 높은 0.98로 증가시킵니다.
중간 온도 <150℃, 강산(pH>4) 또는 강알칼리(pH<9) 환경이 없고 사용 압력 <25MPa의 조건에서 알루미늄 노즐은 비용(스테인레스 스틸보다 30-40% 낮음)과 성능 사이에서 최상의 균형을 달성합니다. 더 높은 기술 요구 사항이 있는 시나리오의 경우 7075-T6 합금 또는 표면 개질 솔루션을 사용하는 것이 좋습니다.
