합금 - 알루미늄 합금 - 주조용_고강도 합금

알루미늄 합금

알루미늄 합금은 알루미늄을 주성분으로 하는 합금이다. 순수 알루미늄은 부드러운 금속이기 때문에, 구리, 망간, 규소, 마그네슘, 아연, 니켈 등과 합금하여 강도 등 금속 재료로서의 특성을 향상한다.

 

알루미늄 합금 특성

가벼움: 알루미늄은 철의 3분의 1 정도의 무게를 가지고 있어, 경량화 소재로 많이 사용된다.
내식성: 알루미늄은 산소와 반응하여 보호막을 형성하기 때문에, 내식성이 우수하다.
가공성: 알루미늄은 가공하기 쉬워 다양한 형태로 가공할 수 있다.

알루미늄 합금 계열

2000 시리즈: 구리와의 합금으로, 강도가 높다. 자동차, 항공기, 조선 등의 구조물에 사용된다.
3000 시리즈: 망간과 규소와의 합금으로, 강도와 내식성이 우수하다. 건설, 자동차, 산업기계 등에 사용된다.
5000 시리즈: 마그네슘과 규소와의 합금으로, 가벼운 강판을 제조할 수 있다. 자동차, 전자, 건축 등에 사용된다.
6000 시리즈: 마그네슘과 규소와의 합금으로, 내식성이 우수하다. 항공기, 조선, 건축 등에 사용된다.
7000 시리즈: 알루미늄과 마그네슘, 아연, 구리와의 합금으로, 강도가 매우 높다. 항공기, 우주선 등에 사용된다.

알루미늄 합금은 다양한 산업 분야에서 사용된다. 자동차, 항공기, 조선, 건설, 전자, 건축 등 다양한 분야에서 사용되고 있으며, 최근에는 에너지, 의료, 스포츠 등 새로운 분야에서도 사용이 확대되고 있다.

6000 시리즈 알루미늄 합금은 알루미늄과 마그네슘(Mg) 및 실리콘(Si) 같은 추가 금속 성분으로 구성된 합금 패밀리입니다. 이 시리즈의 합금은 경량, 강도, 내식성 및 가공성을 조화롭게 결합한 합금으로, 다양한 산업 분야에서 사용됩니다. 6000 시리즈의 합금은 여러 가지 서브 시리즈로 나누어질 수 있으며, 다음은 주요 6000 시리즈 알루미늄 합금과 그 특징에 대한 간략한 설명입니다.

• 6061 알루미늄 합금 : 6000 시리즈 중에서 가장 일반적으로 사용되는 합금 중 하나입니다. 이 합금은 매우 높은 강도를 가지고 있으며, 가공성이 우수하여 주조, 압출 및 가공 작업에 적합합니다. 주로 항공 우주 산업, 자동차 부품, 자전거 프레임, 보트 부품, 스카이다이빙 장비 및 스포츠 용품 등에 사용됩니다.
• 6063 알루미늄 합금 : 이 합금은 실리콘 및 마그네슘 함량이 높아서 우수한 가공성을 제공하며, 주로 압출 공정을 통해 다양한 형태로 만들어집니다. 주로 창문 프레임, 도어 프레임, 파이프 및 다른 구조용 부품에 사용됩니다.
• 6082 알루미늄 합금 : 6061과 유사한 고강도 합금으로, 항공 우주 산업, 자동차 부품, 구조용 부품 및 스포츠 용품에서 사용됩니다.
• 6013 알루미늄 합금 : 이 합금은 우수한 용접성을 제공하고 가공성이 뛰어나며, 주로 자동차 부품 및 운송 수단 부품에 사용됩니다.

이러한 6000 시리즈 알루미늄 합금은 경량화와 강도를 조화롭게 결합하여 자동차, 항공기, 자전거, 스포츠 용품 및 건축물과 같은 다양한 응용 분야에서 사용됩니다. 합금의 선택은 사용 목적과 요구 사항에 따라 달라질 수 있으며, 각 합금은 특정 특성과 성질을 가지고 있어 해당 용도에 적합한 합금을 선택할 수 있습니다.

 

알루미늄 합금 용도

자동차: 차체, 새시, 휠, 도어, 창문, 배터리 케이스
항공기: 기체, 엔진, 날개, 랜딩 기어
조선: 선체, 엔진, 갑판, 엘리베이터
건설: 건축물, 구조물, 창호, 배관
전자: 컴퓨터, 스마트폰, 가전제품
건축: 창호, 외장재, 내장재
에너지: 태양광 패널, 풍력 터빈, 전기 자동차 배터리
의료: 의료기기, 환자용 카트, 수술실 장비
스포츠: 자전거, 스키, 스케이트, 골프 클럽

알루미늄 합금은 가벼움, 내식성, 가공성 등 우수한 특성을 가지고 있어, 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있다. 앞으로도 알루미늄 합금의 사용은 더욱 확대될 것으로 예상된다.

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1. 주조용

⦁ 알코아(Al-Cu계) : Cu 8% 첨가 / 주조성·절삭성 좋음, 고온 메짐, 수축균열, 자동차 하우징, 버스 및 항공기 바퀴, 크랭크케이스
⦁ 실루민(Al-Si계) : 주조정 좋으나 절삭성 나쁨
⦁ 라우탈(Al-Cu-Si계) : Si 첨가로 주조성 향상, Cu 첨가로 절삭성 향상
⦁ 하이드로날륨 : Al-Mg(12%)계 합금
⦁ 다이캐스팅용 합금 : 라우탈, 실루민, 하이드로날륨
⦁ Y합금 : Al(92.5%)-Cu(4%)-Ni(2%)-Mg(1.5%) 고온강도 큼, 내연기관 실린더에 사용
⦁ 로엑스(Lo-ex) 합금 : Al-Si에 Mg 첨가, 열팽창 극히 적음내연기관 피스톨에 사용

2. 고강도 합금

⦁ 두랄루민 : 주성분 Al-Cu-Mg-Mn
⦁ 초두랄루민 : 두랄루민 +Mg, -Si. 항공기 구조재, 리벳재료

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설계 이야기
자동화 설비에서는 보통 6061을 사용합니다. 
가공성도 좋고, 무게도 가볍고, 별도의 페인트칠을 하지 않아도 녹도 안슬기 때문에 많이 사용을 합니다.
하지만, "재료비+가공비+후처리"까지 다 합친다면 스틸에 비해서 결코 싼 가격은 아닙니다. 무게에 대한 고려가 필요 없다면 일반 스틸 부품을 사용하는 것도 좋은 방법입니다.