알루미늄 주조는 정밀하게 설계 및 제작된 금형, 틀 또는 다이에 용융된 알루미늄을 부어 고품질 및 고정밀 부품을 생산하는 공정입니다.
이 공정은 다양한 알루미늄 합금을 사용하며, 원래 설계의 정밀도에 정확히 부합하는 복잡하고 정교한 부품을 생산해야 할 때 효율적인 선택입니다.
알루미늄 주조는 추출 직후에 이루어집니다. 알루미늄 주조품은 가벼우면서도 알루미늄 다이캐스팅에 사용되는 고온을 견딜 수 있어 널리 사용됩니다.
알루미늄 다이캐스팅이 프로젝트에 적합한 선택이라고 판단했다면, 이제 적절한 합금을 선택해야 합니다.
주요 알루미늄 합금
알루미늄은 지구상에서 세 번째로 흔한 원소입니다. 하지만 알루미늄을 추출하는 데에는 복잡하고 까다로운 공정이 필요하기 때문에 쉽지 않습니다.
많은 경우, 알루미늄은 특성 및 합금의 특성을 향상시키기 위해 다른 금속과 합금됩니다. 프로젝트를 성공적으로 수행하려면 적합한 합금을 찾아야 합니다.
존재하는 알루미늄 합금의 종류는 다음과 같습니다.
- AA-8000: 미국 전기 규격에 따라 건축용 전선으로 사용됩니다.
- 자막(아연, 알루미늄, 마그네슘, 구리)
- 알클래드: 고순도 알루미늄과 고강도 코어 소재를 접합하여 만든 알루미늄 시트
- 알니코(알루미늄, 니켈, 구리)
- 알리(리튬(때로는 수은 포함)
- 마그녹스(산화마그네슘, 알루미늄)
- 남베(알루미늄과 그 외 7가지 미지정 금속)
- 버마브라이트(알루미늄, 마그네슘)
- 듀랄루민(구리, 알루미늄)
- 힌달륨(알루미늄, 마그네슘, 망간, 규소)
- 티타날(알루미늄, 아연, 마그네슘, 구리, 지르코늄)
- 알루미늄은 마그네슘, 망간, 백금과 함께 다른 복합 합금을 형성합니다.
- 마그날륨(마그네슘)
- 실루민(알루미늄, 실리콘)
알루미늄 합금은 서로 공통된 명칭을 사용하는 경우가 많기 때문에 아래와 같이 네 자리 숫자로 식별할 수 있습니다.
- 1000 :이 알루미늄 합금 시리즈는 순도 995 이상의 알루미늄으로 만들어졌습니다.
- 2000 :주요 합금 원소는 구리입니다. 열처리를 통해 이 합금의 강도가 향상됩니다.
- 3000 :여기서 주성분은 망간입니다. 3003 시리즈는 이 계열에서 가장 흔한 알루미늄 합금으로, 식기류 제작에 사용됩니다.
- 4000 :이 시리즈를 만들기 위해 알루미늄에 실리콘을 첨가합니다. 이렇게 하면 금속이 부서지기 쉬워지지 않으면서 녹는점이 낮아집니다.
- 5000 :이 시리즈의 주성분은 마그네슘입니다. 이 합금은 내마모성, 해양 부식 저항성 및 용접성이 뛰어납니다.
- 6000 :이 합금들은 마그네슘과 실리콘이 결합하여 마그네슘 실리사이드를 형성하는 물질입니다. 강도는 적당하며 내식성이 뛰어납니다.
- 7000 :아연은 7 시리즈 합금의 주요 구성 요소입니다. 이 합금은 매우 강하고 열처리가 가능합니다.
- 8000 :이러한 알루미늄 합금은 다른 원소들과 함께 만들어집니다.
망간으로 만들어진 3000 시리즈 알루미늄 합금은 가공성, 내식성이 뛰어나며 가장 강한 합금 원소입니다.
알루미늄 합금의 특성
용도에 맞는 적절한 알루미늄 합금을 선택하려면 합금의 다양한 특성을 비교 검토해야 합니다. 다이캐스팅에 사용하는 합금은 공정에 직접적인 영향을 미칩니다.
다음은 다이캐스팅에 사용될 알루미늄 합금을 선택할 때 고려해야 할 몇 가지 특성입니다.
- 다이 솔더링:이러한 현상은 주물이 금형 벽에 달라붙어 사출이 어려워지는 원인이 됩니다. 이로 인해 금형과 주물 모두 손상될 수 있습니다. 따라서 납땜 방지 특성이 뛰어난 알루미늄 합금을 선택해야 합니다.
- 뜨거운 균열:이는 균열 응고라고도 하며, 알루미늄 합금의 내부 또는 외부 부품에 균열이나 파손을 일으킬 수 있는 다이캐스팅 결함입니다. 일부 주조 합금은 다른 합금에 비해 이러한 현상에 더 취약하므로 이 점을 염두에 두어야 합니다.
- 내마모성 :이를 통해 다양한 주조 합금을 구분할 수 있습니다. 지속적인 마찰에 노출되는 부품을 제작하는 경우, 다이캐스팅 재료를 선택할 때 이 점을 고려해야 합니다.
- 내 부식성 :알루미늄 합금의 종류에 따라 내식성이 다릅니다. 다이캐스팅 제품이 노출될 환경 조건에 따라 적절한 합금을 선택하십시오. 5000 시리즈는 해양 환경에서 높은 내식성을 자랑합니다.
- 표면 가공성 및 처리:알루미늄 다이캐스팅 제품은 금형에서 분리된 후 표면 처리 또는 성형이 필요한 경우가 많습니다. 일부 알루미늄 주조품은 다른 주조품에 비해 후처리 공정을 더 쉽게 거치므로 주조 합금을 선택하기 전에 이러한 가공 특성을 고려해야 합니다.
모든 용도에 적합한 단일 합금은 없습니다. 따라서 위에서 언급한 주조 특성을 바탕으로 신중하게 선택해야 합니다.
알루미늄 합금의 열처리
필요한 연성 및 강도에 따라 열처리를 통해 경도, 강도 및 기타 기계적 특성을 더욱 향상시킬 수 있습니다. 열처리된 합금은 구조용으로 사용될 수 있습니다.
주조 공정이 완료되면 어닐링 처리가 진행됩니다. 이 처리는 주조된 알루미늄을 재결정화하여 부품을 가공하기 쉽게 만들기 위해 합금을 최대 3시간 동안 가열하는 과정입니다.
용체화 열처리는 어닐링과 유사하지만, 알루미늄 다이캐스팅 합금을 가열한 후 냉각시켜 원소 분포를 보존하는 담금질 공정을 포함합니다.
합금이 냉각되면 다이캐스팅 가공에 필요한 시간에 따라 시효 공정이 선택됩니다.
알루미늄 주조의 장점
알루미늄 합금을 사용하면 다음과 같은 이점이 있습니다.
- 완전히 재활용 가능
- 뛰어난 압력 밀폐성
- 우수한 열전도율
- 높은 열 및 전기 전도성
- 우수한 내식성
- 더 나은 크리프 저항성
- 높은 치수 안정성을 유지합니다.
알루미늄 다이캐스팅의 장점은 매우 많으며, 위에 언급된 내용은 그중 일부에 불과합니다. 선택하는 시리즈에 따라 개별적인 장점이 더 있습니다.
알루미늄 주조 가공 및 마감 옵션
알루미늄은 높은 반사율 덕분에 심미적으로 아름답습니다. 이러한 특성을 활용하여 표면 마감이 깔끔한 제품을 디자인할 수 있습니다.
다음은 알루미늄에 광택과 내구성을 부여하는 데 도움이 되는 다양한 코팅 및 마감 처리 방법입니다.
- PVDF 코팅
- 분말 코팅
- 액체 페인트
- 아노다이징 처리
- 열처리
- 냉간 가공
- 주로 롤링
알루미늄 표면은 자연적으로 형성되는 산화층을 통해 더욱 향상될 수 있습니다. 이 산화층은 제품을 양극 산화 처리함으로써 더 두껍게 만들 수 있습니다.
알루미늄 주조의 응용 분야
알루미늄 다이캐스팅은 다양한 합금 종류 덕분에 폭넓게 사용됩니다. 다음은 몇 가지 응용 분야입니다.
- 엔진과 차체 패널의 무게를 줄여 자동차의 연비 효율을 향상시키는 데 사용됩니다.
- 다이캐스팅은 수공구에 RFI/EMI 내구성, 차폐 및 강성을 제공합니다.
- 다이캐스팅 알루미늄은 뛰어난 차폐 특성과 전기적 성능 덕분에 전자 제품 하우징 및 커넥터에 매우 적합합니다.
- 컴퓨팅 및 통신 산업의 인프라 및 네트워킹 장비에 사용됩니다.
- 항공우주 산업에서 항공기의 다양한 부품을 만드는 데 사용됩니다.
업종에 따라 해당 업종에 가장 적합한 특성을 가진 합금을 선택하십시오.
