저번 시간에 바로발주가 가공 가능한 재료에 대해 작성했는데요, 이번 시간에는 각 재료에 대해 더욱 자세하게 소개하는 시간을 갖도록 하겠습니다. 그중에서도 가장 중요한 재료라고 해도 과언이 아닌 알루미늄에 대해 소개해 드리겠습니다.
오늘은 조금 더 구체적으로 알루미늄에 대한 소개를 하려고 합니다.
알루미늄의 특징과 장단점
알루미늄은 은백색의 부드러운 금속입니다. 가공 재료 중에서 높은 비중을 차지하는 만큼 활용도가 매우 높은 가공 재료라고 할 수 있습니다. 뒤에서 자세히 설명드리겠지만 합금 성분에 따라 많은 유형으로 분류됨니다.
우선 알루미늄의 유형은 제외하고 일반적인 특징과 장단점에 대해 알아볼까요?
특징
알루미늄은 전기가 잘 통합니다. 전도체로서 구리와 같은 다른 재료에 비해 경제적인 가공재료인데요, 전도율은 구리에 비해 좋지는 않지만무게가 가벼우며 저렴한 편입니다.
무게의 경우 철이나 구리와 비교했을 때 3배 정도 더 가볍습니다. 전기가 잘 통하며 가볍기 때문에 가전제품이나 철도차량, 항공기, 선박 등 다양한 분야에서 이용되고 있습니다. 이외에도 독성이 없어 위생적이며, 단단합니다.
알루미늄은 다양한 특징이 있는 만큼 우리의 예상보다 보다 다양하고 광범위한 분야에서 활용됩니다. 앞으로도 알루미늄과 관련된 연구가 활발히 진행 중이며 더 많이 이용될 것으로 예상됩니다.
다음으로 알루미늄의 구체적인 장점 및 단점에 대해 알아보겠습니다.
장점
- 내식성: 알루미늄은 유형에 따라 내식성의 정도가 다양합니다. 특히 6061이 우수한 편인 데요, 자세한 사항은 뒤에서 소개해 드리겠습니다.
- 다양한 표면처리 가능: 알루미늄은 아노다이징, 도장, 틴팅 등과 같은 표면처리나 마감공정에 큰 제한이 없습니다. 따라서 가공된 알루미늄의 부품 및 제품의 기능이나 외관을 개선하기에 어려움이 없습니다.
- 높은 재생성: 알루미늄의 스크랩 자제나 수명이 다한 제품은 재활용될 수 있습니다. 또한 재생품의 품질도 신제품과 거의 유사합니다.
- 뛰어난 반사성: 표면처리를 진행한 알루미늄은 적외선이나 전자파 같은 열이나 빛을 잘 반사합니다. 또한 거울면 처리를 통해 기능을 업그레이드할 수 있는데요, 따라서 난방기구나 조명기구의 반사판 같은 제품에도 많이 이용됩니다.
단점
- 낮은 녹는점: 녹는점이 낮은 것은 어찌 보면 장점이 될 수 있습니다. 복잡한 형상으로 가공이 유리할 수 있기 때문인데요, 그러나 고온에서 알루미늄을 사용하는 경우 제약이 따를 수 있습니다.
- 산성에 약함: 알루미늄은 일부 화학 물질과 접촉하게 되면 손상될 수 있는데요, 특히 산 성분과 접촉하게 되면 더욱 손상 가능성이 높아집니다.
- 낮은 인성: 알루미늄은 인성이 비교적 낮은 편입니다. 따라서 갑작스러운 충격에 노출되거나 하중이 발생하게 되면 손상가능성이 높습니다.
- 연성 부족: 강철에 비해 연성이 훨씬 부족한 알루미늄은 상대적으로 손상을 입기 쉽습니다.
종합적으로 알루미늄은 다양한 분야에서 널리 활용되고 있습니다. 하지만 일부 용도로 사용할 경우 제한이 존재합니다.
알루미늄의 정의와 종류
알루미늄은 은백색의 부드러운 금속입니다. 가공 재료 중에서 높은 비중을 차지하는 만큼 활용도가 높은 재료라고 할 수 있습니다. 알루미늄에는 다양한 종류가 있는데요, 어떤 유형이 있는지 알아볼까요?
- 1000 계열: 다른 성분을 추가하지 않은 순 알루미늄을 의미합니다. 내식성이 좋으며, 반사성, 전도성 또한 뛰어납니다. 강도가 낮은 편이지만 용접이나 가공에 용이한 것이 특징입니다. 보통 동전이나, 반사판, 방열 부품 등으로 사용됩니다.
- 2000 계열: 구리를 주첨가 성분으로 하며, 마그네슘 등을 포함한 합금입니다. 열처리 과정을 거쳤기 때문에 강도는 높지만 내식성 및 용접성이떨어질 수 있습니다. 강도가 높아 절삭가공 시 좋은 재료입니다. 따라서 항공기 부품이나 기어부품으로 많이 사용됩니다. 특히 두랄루민이라 불리는 알루미늄 합금이 유명합니다.
- 3000 계열: 망간을 주첨가 성분으로 한 알루미늄 합금입니다. 2000 계열 알루미늄과 달리 냉각가공을 한 비열처리 합금입니다. 순 알루미늄에 비해 강도가 높으며, 용접성, 내식성, 가공성 모두 좋은 편입니다. 일반적으로 건축재료로 많이 이용됩니다.
- 4000 계열: 실리콘이 첨가된 알루미늄 합금입니다. 내마모성과 내열성이향상된 것이 특징이며, 실린더 헤드 등으로 많이 이용됩니다.
- 5000 계열: 마그네슘을 추가한 알루미늄 합금입니다. 마그네슘을 추가하여 강도, 내식성, 용접성 및 가공성 모두를 향상한 것이 특징입니다. 주로 절삭가공의 재료로 많이 이용됩니다. 조리기구나 선박 부품부터건축자재로 주로 활용됩니다.
- 6000 계열: 마그네슘과 실리콘을 추가한 알루미늄 합금입니다. 용접성과 내식성이 뛰어난 것이 특징이며, 구조 재료 및 압출 성형 재료로 자주 사용됩니다. 또한 알루미늄 유형중 대표적인 구조용재로 알려져 있습니다.
- 7000 계열: 최고 수준의 강도를 자랑하는 이 합금은 주로 항공우주 산업에서 사용됩니다. 특히, 항공기의 구조 부품 및 군사 장비에 사용되며, 높은 강도에도 불구하고 가공성이 좋습니다.
이외에도 어떤 성분을 추가했는지에 따라 알루미늄의 합금은 매우 다양합니다. 따라서 각 유형의 장단점을 명확히 숙지하고 자신의 목표와 비교하여 올바른 선택을 할 필요가 있습니다.
알루미늄 합금 vs 스테인리스 스틸
저번시간에 소개해드린 스테인리스 스틸 기억하시나요? 알루미늄과 비교해봤을 때 각각 어떤 특징이 있을까요?
내식성의 경우 알루미늄은 전반적으로 외부환경이나 산성비 등에 의해 부식이 일어나지 않습니다. 하지만 스테인리스 스틸의 경우 종류에 따라 부식의 여부가 달라질 수 있습니다.
알루미늄은 압출성이 우수한 합금입니다. 따라서 다양한 제품으로 가공이 가능하며, 구조적 특징 역시 뛰어납니다. 실제로 제품구조상의 하자가 거의 없는 편입니다. 스테인리스 스틸의 경우 역시 강도가 뛰어나며실용적이지만 풍압이나 충격등에 파손되는 사례가 보고된 적이 있습니다.
알루미늄은 자체적인 문제가 일어나지 않는다면 반영구적인 사용이 가능합니다. 게다가 파손 시에도 부분 교체가 용이하여 유지 및 관리가 수월합니다. 하지만 스테인리스 스틸의 경우 초기비용이 비싸다는 특징이 있습니다.
미관의 경우에도 알루미늄은 다양한 색상 표현이 가능하며, 형태의 제한이 없습니다. 따라서 주변환경과 이질적인 제품이 거의 없습니다.
스테인리스 스틸 역시 다양한 색상의 표현이 가능합니다. 하지만 본래 특성상 자료 자체의 고유색을 유지하는 것이 가장 자연스럽다는 평이 있습니다.
이외에도 충격으로 인한 파손이나 사후관리 측면에서 알루미늄은 스테인리스 스틸에 비해 더 많은 장점이 존재합니다. 사용빈도만 봐도 전체 시장의 약 80%가 알루미늄 제품이며 스테인리스 스틸 15% ~ 16% 정도를 유지하고 있습니다.
종합적으로 스테인리스 스틸의 강도 자체는 강하지만 부식이 생길 수 있이며 유지 및 관리가 어렵습니다. 물론 각자의 장단점이 존재하기 때문에 절대적으로 알루미늄이 보다 훌륭한 재료라는 것은 아닙니다. 각자의 역할이 존재하기 때문에 목적에 맞는 가공 재료를 선택하시길 바랍니다.
이상으로 알루미늄에 대해 소개를 마쳤는데요, 알루미늄을 포함한 가공재료에 대한 문의가 있으실 경우 고민하지 말고 바로발주로 연락 주세요!.
