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금속 정보/알루미늄

알루미늄 구조물, 알루미늄 합금의 종류와 그 특징

by 휴식의 KaNonx카논 2020. 2. 20.
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알루미늄 구조물에 사용되는 알루미늄 합금의 종류와 그 특징


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알루미늄 합금의 번호는 어떤 의미? 


절삭 가공에 이용하는 알루미늄 재료는 순도 100%는 극히 드뭅니다.


알루미늄이라는 금속은 가벼운 성질이 있지만 한편으로는 부드러운 성질을 갖추고 있습니다.


그래서 알루미늄 100%의 가공품은 부품의 강도로서는 부족할 가능성이 있습니다.


일반적으로 세간에 사용되는 부품의 알루미늄에는 순수 알루미늄의 결점을 극복하기 위해 


망간, 구리, 규소, 아연, 마그네슘, 니켈 등이 더해지고 있습니다.


상기의 금속의 성질을 맞춤으로써 강도를 올리며,


알루미늄의 장점인 가벼움을 함께 살린 합금이 됩니다.


알루미늄 합금의 번호는 알루미늄의 머리 글자인 "A"뒤에 4자리 숫자가 붙어 그것으로 분류됩니다.


여기에서는 알루미늄에 대해서 이하 각각 합금 번호의 특징을 소개해 드립니다.




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알루미늄 합금의 종류



1000번 계열[순수 알루미늄]


순수 알루미늄을 말합니다.


순도가 99퍼센트 이상이기 때문에, 도전성 및 열전도성, 내식성이 뛰어납니다.


단 강도가 낮아, 가공 시 주의가 필요한 재료입니다.


대표적인 합금 번호는 A1100, A1070, A1050등이 있습니다.


아래 두 자릿수는 순도를 표하며 


A1100은 99퍼센트 이상,


A1070은 99.7퍼센트 이상,


A1050은 99.5퍼센트 이상의 순도라 규정하고 있습니다.


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2000번 계열[Al-Cu계 합금]


강도가 있는 두랄루민라고 호칭되는 합금입니다.


강도를 향상시키기 때문에 Cu(구리)가 많이 함유되어 있습니다.


Cu(구리)는 산화하기 쉬운 성질을 가지고 있으므로 내식성은 떨어집니다.


그래서 부식의 우려가 있는 경우는 통상 알루마이트 처리를 실시합니다.


또 알루미늄 용접은 어렵다고 하지만 특히 이 번호대는


용접 균열이 발생하기 쉽기 때문에 부적합 합니다.


대표적인 합금 번호로 A2017(두랄루민)와 A2024(초두랄루민)등이 있습니다.


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3000번 계열[Al-Mn계 합금]


순수 알루미늄에 망간(Mn)을 추가함으로써 


순수 알루미늄의 특성인 내식성을 유지시키고 강도를 올린 것입니다.


통상 절삭 재료로는 별로 이용하는 것이 없지만, 알루미늄 캔의 재질이 이 계열의 것입니다.


대표적인 합금 번호는 A3003등이 있습니다.


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4000번 계열[AL-Si계 합금]


실리콘(Si)이 추가된 알루미늄 합금입니다.


실리콘의 특성으로 열에 강하고 내마모성이 향상되기 때문에 그 성질을 이어받았습니다.


또 열 팽창이 적어 단조의 피스톤에 사용되고 있는 것 같습니다.


대표적인 합금 번호는 A4032등이 있는데, 


절삭 가공에는 별로 사용하지 않습니다.


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5000번 계열[AL-Mg계 합금]


마그네슘(Mg)이 첨가됨으로써 내식성과 강도를 끌어올린 합금으로, 


가공성도 좋기 때문에 알루미늄의 절삭 재료로서는 가장 중요한 재료입니다.


대표적인 합금 번호는 일반적으로 판재의 A5052, 


A5056과 마그네슘 함유율을 올린 고강도 A5083등이 있습니다.


보충설명으로, A5052는 판 두께 소재의 정확도가 비교적 좋아,


두께에 공차가 없다면 통상 소재 그대로 4면 마감 이후, 사용할 수 있습니다.


(2000번 계열 6000번 계열, 7000번 계열의 소재 공차에 대해서는 주의가 필요합니다.)


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6000번 계열[AL-Mg-Si계 합금]


실리콘(Si), 마그네슘(Mg)이 함유되어 있으며 


5000번 계열의 알루미늄보다 강도와 내식성이 뛰어납니다.


대표적인 합금 번호의 A6061은 동(Cu)가 첨가되어 


열 처리에 의한 경화에서 SS400정도의 강도를 가지고 있습니다.


또 A6063은 압출 성형성이 좋기 때문에 


태양광 발전소의 구조물에 주로 쓰이고 있습니다.



7000번 계열[AL-Zn-Mg계 합금]


아연(Zn), 마그네슘(Mg)이 첨가되어 있으며, 


열 처리에 의한 경화에서 알루미늄 합금 중에서는 가장 강도가 높습니다.


대표적인 A7075는 조 두랄루민으로 불리며 항공기 부품과 차량, 스포츠 용품에 사용되고 있습니다.


또한 상기 이외 주조법이라는 방법으로 제작된 합금도 있습니다.


다이캐스트용 ADC등이 자주 사용되는 재료입니다.



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알루마이트 처리 


알루미늄은 통상적으로 산화 피막이 있으며,


이 피막으로 인해 외부 공기와의 접촉에서부터 지켜져 있어 녹슬기 어렵습니다.


하지만, 이 산화 피막은 아주 앏아 사용 조건에 따라서는 부식 될 가능 성이 있습니다.


그래서 표면을 보호하고 내 마모성을 더욱 향상할 목적으로 표면 처리를 하기도 합니다.


그 일반적인 방법 중 하나가 알루마이트 처리입니다.


알루마이트에는 통상 알루마이트, 경질 알루마이트가 있는데 


각각은 막의 압력이 다르며, 강도 등도 다릅니다.


보통 알루마이트의 막 압력은 5~20 미크론으로 상당한 정밀 부품이 아니면 


막 압력을 고려할 필요는 없다고 생각됩니다.


또한 알루마이트 후의 표면은 절연 피막이 됩니다.


전극을 사용 후, 표면 처리를 실시하여서 일부 도금 도장의 덧칠이 불가능하므로 


알루마이트 처리를 벗기고 난 후에 도금 -> 재 알루마이트 처리를 실시할 필요가 있습니다.


또한 알루마이트에는 색상을 부여하는 것도 가능합니다.







주식회사 로드파크에서는 KS인증을 받은 알루미늄 소재 및


위에서 말씀드린 6N01 알루미늄 합금을 통해서


태양광 발전소 알루미늄 구조물을 가공하고 있습니다.


문의 사항에 대해서는 1522-2567로 언제든지 연락해 주시기 바랍니다.




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