알루미늄 압출 공정이란? 유형 및 응용 분야

에 의해서 | 10월 13, 2024

알루미늄은 강하고 가벼운 소재입니다. 자동차, 청량음료 캔 등 많은 제품이 알루미늄을 사용하여 만들어집니다. 알루미늄 압출이라는 공정을 통해 이 금속을 다양한 모양으로 성형합니다. 이 글에서는 알루미늄 압출과 그 용도 및 장점에 대한 정보를 제공합니다. 또한 이 과정의 어려움도 조사합니다.

2. 알루미늄 압출이란 무엇인가요?

그리고 알루미늄 압출 공정 도 비슷합니다! 알루미늄의 많은 부분을 가열하여 부드럽게 만들어 다이라는 특정 모양을 만듭니다. 솔루션에서는 알루미늄 블록을 창문이나 자동차 부품과 같이 원하는 형태로 성형합니다.
인간은 200년 이상 이런 방식으로 금속을 성형해 왔습니다. 단조를 위해서는 두드리고, 압연을 위해서는 평평하게 하는 등 여러 가지 다른 방법으로 모양을 만들 수 있습니다. 하지만 압출을 사용하면 알루미늄의 강도를 높이면서 매우 복잡한 모양을 만들 수 있습니다. 게다가 다른 금속 성형 방법보다 비용이 저렴합니다!

3. 압출 프로세스 상세 정보

알루미늄 압출 공정이란?

3.1 알루미늄 빌릿의 준비

먼저, 알루미늄이 필요합니다! 우리는 "빌릿"이라고 불리는 이 커다란 알루미늄 덩어리를 구입합니다. 빌릿은 거대한 금속 크레용에 비유할 수 있습니다. 빌릿은 최종 제품의 요구사항에 따라 다양한 종류의 알루미늄으로 만들어집니다. 일부는 교량과 같은 건설용으로 매우 강해야 하고, 다른 일부는 탄산음료 캔과 같은 제품을 만들 수 있는 유연성을 가져야 합니다.

이 빌릿을 특정 오븐에 넣어 가열합니다. 피자 오븐의 온도에 거의 도달 할 정도로 매우 뜨거워 야하지만 녹기 시작할 정도로 너무 뜨겁지는 않아야합니다. 이 과정을 통해 알루미늄은 플레이도우처럼 부드럽고 유연해집니다.

3.2 압출 다이 설계

알루미늄 압출 다이 설계

스릴 넘치는 부분은 모든 아이템을 튼튼한 강철로 구성하는 것입니다. 별이나 사각형, 복잡한 패턴 등 다양한 모양을 새겨 넣을 수 있습니다. 알루미늄이 원하는 대로 나올 수 있도록 금형을 제작할 때는 신중을 기해야 합니다. 평평한 다이와 "포트홀"이라고 하는 독특한 구멍이 있는 다이 등 여러 종류의 다이가 있습니다. 우리는 작업에 가장 적합한 것을 선택합니다.

3.3 압출 프레스

그 후 가열된 빌렛과 다이를 압출 프레스라고 하는 대형 기계 안에 넣습니다. 이것은 매우 강력한 마늘 압착기와 매우 유사합니다! 이 기계는 알루미늄을 다이를 통해 밀어내기 위해 상당한 힘을 사용합니다. 치약에 많은 압력을 가한다고 생각해보세요. 알루미늄은 금형의 구멍과 비슷한 길쭉한 형태로 금형에서 나옵니다. 때때로 우리는 이 구멍을 통해 알루미늄을 밀어내기도 하고, 어떤 순간에는 알루미늄을 끌어내기도 합니다.

3.4 압출 후 냉각 및 절단

알루미늄은 생산되면 따뜻하게 유지됩니다. 따라서 공기나 물을 사용하여 차갑게 하여 다시 한 번 단단하게 만듭니다. 형태가 약간 불규칙하게 보일 때가 있는데, 이때는 기계를 사용하여 길게 늘리고 완벽한 직진성을 확보합니다.

마지막으로 이 긴 알루미늄 형태를 빵을 자르듯 더 작은 조각으로 자릅니다.

4. 알루미늄 압출의 종류

알루미늄 압출 유형

4.1 직접 압출 대 간접 압출

알루미늄을 압착할 때 사용하는 커다란 기계를 기억하시죠? 이를 위해 두 가지 방법이 존재합니다. 첫 번째 방법을 "직접 압출"이라고 합니다. 치약 튜브를 누르는 것과 비슷하게 알루미늄을 뒤에서 밀면 앞쪽에서 튀어나오는 방식입니다. 다른 방법은 "간접 압출"이라는 이름이 붙습니다. 이 경우 알루미늄을 고인 상태로 유지하고 쿠키 커터를 눌러 반죽을 만드는 것처럼 다이를 앞으로 밀어냅니다.

두 가지 방법 모두 훌륭하지만 다양한 용도로 활용됩니다. 직접 압출은 더 빠르고 복잡하지 않으므로 광범위하게 사용됩니다. 간접 압출은 약간 느리지만 매우 매끄러운 모양을 만들 수 있습니다. 따라서 세련된 외관이 필요한 아이템에 적용합니다.

4.2 냉간 압출과 고온 압출

고온 및 저온 압출

알루미늄은 '냉간' 또는 '열간' 압출 공정을 통해 만들 수도 있습니다. 냉간 압출은 냉장 보관한 플레이도우를 성형하는 것과 비슷하지만 약간 어렵습니다. 반대로 열간 압출은 따뜻한 플레이도우를 성형하는 것과 비슷하지만 훨씬 더 간단합니다.

콜드 압출 대 핫 압출 그래프

당사는 항공기에 사용되는 것과 유사한 매우 견고한 부품을 제조할 때 냉간 압출을 활용합니다. 열간 압출은 창틀과 같이 연속적으로 구부리거나 성형해야 하는 물체를 제작하는 데 탁월합니다.

5. 압출 합금

알루미늄 압출 인장 강도

저희가 다양한 종류의 알루미늄을 사용한다고 말씀드렸던 것을 기억하시나요? 이를 "합금"이라고 합니다. 케이크를 굽기 위해 다양한 재료를 조합하는 것과 비슷합니다! 대표적인 합금으로는 6061, 6063, 7075가 있습니다. 각각의 합금에는 특별한 힘이 있습니다.

합금 시리즈 인장 강도(ksi) 항복 강도(ksi) 신장 (%) 내식성 기계 가공성 용접성
1100 1000 13 5 35 우수 우수 Good
3003 3000 16 6 25 우수 Good Good
6061 6000 45 40 10 매우 좋음 Good Good
6063 6000 35 31 12 매우 좋음 우수 Good
6005 6000 40 35 12 매우 좋음 Good Good
6082 6000 46 35 10 매우 좋음 Good Good
7075 7000 83 73 11 Good 공정 공정

6061은 강도가 강하고 쉽게 부식되지 않아 매우 유용합니다. 6063은 쉽게 구부리고 성형할 수 있어 문 손잡이와 같은 요소를 만드는 데 사용합니다. 7075의 경우 뛰어난 견고성으로 비행기 부품과 같은 부품을 제작하는 데 적합합니다. 제작하는 제품에 따라 적합한 합금을 선택합니다.

6. 알루미늄 압출의 응용 분야

6.1 건설 및 건축

알루미늄 압출은 건물 곳곳에서 볼 수 있습니다. 알루미늄 압출은 주택과 고층 건물의 견고한 프레임을 만드는 데 도움이 됩니다. 또한 창틀, 난간, 심지어 건물 외관에서 볼 수 있는 광택 있는 패널을 제작하는 데도 사용됩니다.

6.2 자동차 및 운송

자동차에는 상당한 양의 알루미늄 압출물이 포함되어 있습니다. 알루미늄은 가볍고 강도가 높기 때문에 다양한 자동차 프레임 부품을 만드는 데 사용됩니다. 결과적으로 차량의 속도를 향상시키는 동시에 연료 소비를 줄일 수 있습니다. 또한 엔진의 차가움을 유지해주는 "방열판"이라는 물체를 만드는 데도 알루미늄을 활용합니다.

6.3 항공우주 및 방위

비행기와 로켓은 강도와 가벼움이 필요하기 때문에 알루미늄 압출 성형품이 많이 사용됩니다. 이러한 부품은 하늘 높이 솟아오를 때 높은 수준의 압력을 견뎌야 합니다.

6.4 소비재

알루미늄 압출은 집에서도 쉽게 찾아볼 수 있습니다. 가구, 창문 블라인드, 심지어 텔레비전과 컴퓨터의 부품과 같은 물품을 만드는 데 사용됩니다. 알루미늄은 강도와 가벼운 특성, 매력적인 외관으로 인해 탁월한 소재입니다.

7. 알루미늄 압출의 장점

7.1 경량 및 강도

알루미늄은 강도가 매우 높으면서도 놀라울 정도로 가볍습니다. 깃털과 바위를 비교하면 바위는 강하지만 무거운 반면, 깃털은 가벼우면서도 공중으로 날아오를 수 있는 능력이 있습니다. 알루미늄은 강하면서도 가볍기 때문에 다양한 용도로 사용할 수 있습니다.

7.2 설계의 유연성

우리가 논의했던 금형에 대해 기억하시나요? 저희는 상상할 수 있는 거의 모든 모양으로 금형을 제작할 수 있는 역량을 갖추고 있습니다. 이는 알루미늄 압출을 통해 모든 종류의 독특한 모양과 크기를 생산할 수 있다는 것을 의미합니다. 다양한 디자인의 비스킷 성형기가 들어 있는 용기를 가지고 있는 것과 비슷합니다. 별, 사각형, 원, 심지어 생물을 닮은 형태도 만들 수 있습니다!

7.3 내식성

알루미늄은 독특한 방패를 가진 슈퍼히어로에 비유할 수 있습니다. 알루미늄은 녹이 슬지 않도록 보호하는 특수 코팅이 되어 있습니다. 이 기능 덕분에 비나 눈이 오는 야외에서도 녹슬 염려 없이 사용할 수 있습니다. 마치 알루미늄에 비옷을 입힌 것과 같습니다!

7.4 에너지 효율성

알루미늄은 재활용의 영웅입니다. 알루미늄은 녹여서 여러 번 재사용할 수 있기 때문에 처음부터 알루미늄을 새로 만드는 것보다 많은 에너지를 절약하는 데 도움이 됩니다. 또한 알루미늄은 가볍기 때문에 알루미늄으로 만든 물체를 운반하는 데 필요한 에너지도 적습니다. 작은 소포를 배송할 때 대형 트럭 대신 스쿠터를 이용하는 것과 비교하면 에너지 절약 효과를 얻을 수 있습니다!

8. 도전 과제와 한계

알루미늄 압출은 아이템을 만드는 데 훌륭한 방법이지만 어려움이 따르기도 합니다. 레고로 조립할 때와 마찬가지로 때때로 제약이 따르거나 처음 예상과 다른 결과가 나올 수 있습니다.

8.1 디자인 제약 조건

알루미늄 압출을 통해 다양한 모양을 만들 수 있지만, 일부는 퍼즐처럼 복잡할 수 있습니다. 특히 얇은 부품이나 날카로운 모서리가 있는 모양의 경우 금형에서 추출하는 과정에서 금이 가거나 부러질 수 있습니다. 지나치게 얇은 쿠키를 만들면 구울 때 부서질 가능성이 있는 것과 비슷하다고 할 수 있습니다. 알루미늄이 금형을 통과하는 과정에도 주의를 기울여야 합니다. 때로는 디자인이 너무 복잡하면 막히거나 두께가 고르지 않을 수 있습니다.

8.2 표면 마감 문제

때때로 알루미늄 압출품은 표면에 약간의 결함이 있을 수 있습니다. 약간 거칠거나 작은 덩어리가 점점이 흩어져 있을 수 있는데, 이는 마치 모래성을 쌓을 때 일정하지 않은 부분이 있는 것과 비슷합니다. 이러한 상황은 금형이 절대적으로 매끄럽지 않거나 온도가 정확하게 유지되지 않는 경우 발생할 수 있습니다. 알루미늄이 매끄럽고 광택이 나도록 많은 주의와 정확성을 기울이는 것이 중요합니다.

8.3 툴링 비용

양식을 만드는 데 사용하는 금형? 정확한 작업을 위해 특별한 도구를 구입하는 것과 비슷할 수 있으며, 제작 비용이 많이 들 수 있습니다! 매우 복잡한 디자인의 금형이 필요한 경우 제조에 막대한 시간과 전문 지식이 필요하기 때문에 추가 비용이 발생합니다. 때로는 완벽한 모양을 얻기 위해 여러 개의 금형을 제작해야 할 수도 있으며, 이로 인해 비용이 증가합니다.

9. 알루미늄 압출의 표면 마감 및 후처리

알루미늄 압출 표면 마감

9.1 아노다이징

알루미늄에는 녹이 슬지 않도록 보호하는 독특한 코팅이 있다는 사실을 기억하시나요? 저희는 "아노다이징"이라는 작업을 통해 이 보호막을 강화할 수 있습니다. 이 기술을 통해 알루미늄에 색상을 입혀 미적 매력을 더할 수 있는 기회를 제공합니다.

9.2 파우더 코팅 및 도장

알루미늄의 색상이나 질감을 바꾸기 위해 파우더 코팅이나 페인팅과 같은 기술을 적용할 수 있습니다. 파우더 코팅은 케이크 위에 작은 플라스틱 조각을 뿌려서 오래도록 선명하게 보이게 하는 것과 같은 방식입니다. 페인팅은 브러시를 사용하여 알루미늄에 밀착되어 보호 기능을 제공하는 독특한 유형의 페인트를 바르는 것과 유사합니다.

9.3 기계적 마감

때때로 우리는 알루미늄을 매우 매끄럽고 밝게 만들어야 합니다. 이를 위해 특별한 도구를 사용하여 버프, 청소 및 광택 처리를 합니다. 이렇게 하면 알루미늄이 정말 매력적으로 보이고 특정 용도에 더 뛰어난 기능을 발휘할 수 있습니다.

9.4 가공 및 추가 제작

알루미늄 압출물을 제조한 후에는 추가 수정이 필요한 경우가 있을 수 있습니다. 첨단 기계를 활용하여 특정 길이로 절단하거나 나사 및 볼트 배치를 위한 구멍을 뚫을 수 있습니다. 또한 필요에 따라 다양한 모양으로 성형할 수도 있습니다.

요약

알루미늄 압출은 가열된 금속을 금형을 통해 밀어내어 긴 형태의 제품을 만드는 방법입니다. 이 기술은 다양한 산업 분야에서 활용되는 강력하고 가벼운 부품을 제조합니다. 설계 제약과 표면 문제가 발생할 가능성이 있지만 압출 후 마감 처리를 하면 최종 제품의 품질이 향상됩니다. 전반적으로 알루미늄 압출은 복잡한 형상을 만들기 위한 다재다능하고 효율적인 제조 방법입니다.

알루디캐스팅은 중국의 전문 다이캐스팅 업체입니다. 온라인 견적을 요청할 수 있습니다. 알루미늄 다이캐스팅 부품을 대량으로 제공합니다. 또한 맞춤형 금속 다이캐스트 부품도 제공합니다.

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