알루미늄 압출은 알루미늄 합금을 미리 정해진 단면 프로파일을 가진 금형에 강제로 밀어 넣는 작업입니다. 치약 스퀴저 압출 튜브도 비슷하다고 생각하면 됩니다. 전기로 구동되는 램이 알루미늄을 다이에 밀어 넣으면 재료가 입구를 통해 나옵니다. 알루미늄이 나오면서 다이의 모양을 그대로 취하고 런아웃 테이블을 따라 밀려 나옵니다. 이 아이디어는 가장 간단한 수준에서 가장 간단합니다. 치약 튜브를 손가락으로 누르는 힘과 비슷합니다. 빨간색으로 짜면 튜브 입구의 형태로 페이스트가 흘러나옵니다. 이 비유에서 파이프 입구는 압출 다이 대신 사용됩니다. 치약은 입구가 원형이기 때문에 원형 불투명 가닥 모양입니다.

이러한 일반적인 압출 프로파일은 각도, 채널 및 원형 튜브입니다.

금형 설계에 사용된 도면은 위와 같고 완성된 알루미늄 프로파일의 렌더링은 아래에 나와 있습니다.

알루미늄 압출이란 무엇인가요?

알루미늄 합금 압출은 알루미늄 합금을 일정한 단면으로 된 금형을 강제로 통과시키는 것입니다. 튜브에서 치약을 짜내는 것과 비교하면 쉽게 이해할 수 있습니다. 램이 압출기를 눌러 알루미늄이 다이를 통과하도록 강제하고 재료가 다이의 특정 모양으로 나오게 됩니다. 압출되면 프로파일은 런아웃 테이블에서 구동됩니다. 이 공정의 기본 원리는 길고 단단한 가닥을 만드는 원형 구멍을 통해 치약을 짜는 것과 같이 간단합니다.

일반적인 돌출된 모양

• 단색: 내부 빈 공간 없음(예: 막대, 빔, 각도)
• 빈 공간: 정사각형 또는 직사각형 모양의 튜브로 둘러싸인 빈 공간입니다(예: 정사각형 또는 직사각형 모양의 튜브).
• 반중공: 부분적으로 밀폐된 보이드(예: 작은 간격이 있는 C 채널)

응용 분야 압출은 건축, 자동차, 항공우주, 전자 및 에너지 분야에서 광범위하게 적용됩니다. 단순한 형상(각, 채널)이 일반적이지만, 공정을 통해 매우 복잡한 디자인도 가능합니다. 예를 들어 여러 개의 서로 맞물리는 돌출부가 있고 단열재로 열 차단을 사용하는 건축 시스템을 사용하는 경우가 있습니다.

10단계로 알아보는 알루미늄 압출 공정

1단계 #1: 압출 다이가 준비되고 압출 프레스로 이동합니다.

다이는 원형 다이 형태의 H13 강철로 만들어지거나 이미 있는 경우 회수합니다. 다이의 수명을 연장하고 압출 시 금속의 균일한 흐름을 제공하기 위해 다이를 450~500도까지 열처리한 후 사용합니다. 충분히 예열된 다이는 압출 프레스에 삽입되어 작동 준비가 완료됩니다.

#2 단계: 알루미늄 빌릿은 가열 압출 전에 예열됩니다.

압출의 두 번째 단계는 빌릿이라는 원재료를 준비하는 것입니다. 빌릿은 알루미늄의 큰 통나무를 잘라낸 단단한 원통형 합금입니다. 빌릿은 원하는 압출 프로파일을 생산할 때 시작 재료로 사용됩니다. 빌릿을 특수 산업용 오븐에서 적절히 예열해야 압출이 가능합니다. 이 단계의 특징적인 온도 범위는 400-500 degC입니다. 이러한 제어된 가열은 알루미늄을 충분히 녹여 압력을 받는 금형을 쉽게 통과할 수 있을 정도로 가단성을 갖도록 하기 때문에 필수적입니다. 중요한 것은 이 단계에서 빌릿이 녹지 않고 균열이나 부러짐 없이 소성 변형이 가능한 상태가 된다는 점입니다.

#3 단계: 압출 프레스가 빌렛을 이송합니다.

예열이 완료된 알루미늄 빌릿은 기계 동력을 사용하여 압출 프레스로 옮겨집니다. 프레스 공정 전에 윤활제 또는 이형제를 빌릿 표면에 도포하여 마찰을 줄입니다. 또한 이 약제는 유압 램에 코팅되어 빌릿과 램이 쉽게 움직이고 접착되지 않도록 보장합니다. 이는 압출의 효율성과 재료 및 장비의 무결성을 보장하는 데 필요합니다.

1단계 #4: 램이 다이 재료를 컨테이너로 이동합니다.

이 단계는 연화 알루미늄 빌릿을 압출 프레스에 넣어 이 단계까지 압출하는 방식으로 이루어집니다. 그런 다음 강력한 유압 램으로 최대 15,000톤의 압력을 가하는 압출 프레스를 추진합니다. 빌릿은 이 힘을 받아 프레스 컨테이너로 서서히 밀려 들어갑니다. 압력이 축적되어 알루미늄이 바깥쪽으로 밀려나 용기 벽을 완전히 채우게 됩니다. 이렇게 하면 재료가 균일하게 압축되고 금형을 사용하여 다음 압출 공정을 준비할 수 있습니다.

#5 단계: 금형에 재료가 압출됩니다.

프레스 컨테이너에서 알루미늄 합금이 방사되면서 압출 다이에 눌려집니다. 중단 없는 유압은 다이의 구멍을 통해 재료가 앞쪽으로만 나오도록 합니다. 이렇게 방출된 알루미늄은 금형의 전체 형상을 획득하고 냉각 및 추가 가공을 위해 완전히 정의된 프로파일이 됩니다.

#6 단계: 나가는 돌출물이 런아웃 테이블에 배치되고 패시싱됩니다.

알루미늄 프로파일이 다이에서 나온 후에는 풀러에 의해 들어 올려져 의도적으로 런아웃 테이블을 돌게 됩니다. 풀러는 압출 속도에 따라 일정한 속도로 움직이므로 뒤틀림 없이 부드럽게 움직입니다. 프로파일은 테이블을 식히도록 허용되며, 이는 수조 또는 그 위에 장착 된 팬으로 수행되는 담금질이며 특성과 구조의 균형을 맞 춥니 다.

1단계 #7: 돌출부가 테이블 길이에 맞게 전단됩니다.

압출물이 테이블 전체를 덮을 수 있을 만큼 커지면 핫 톱으로 공정을 차단합니다. 이는 나중에 처리할 프로파일을 관리하기 쉽게 분리하기 위한 분리 작업입니다. 압출하는 동안 열은 매우 중요합니다. 프레스가 제거된 후에도 프로파일은 이미 많은 열이 가해져 있지만 여전히 차갑지 않습니다. 이 단계는 압출의 전단 준비에 적합하며, 이후 냉각 및 정렬이 이어집니다.

#8 단계: 압출물을 실온으로 가져옵니다.

압출 런아웃 테이블을 통해 압출물은 테이블 길이에 맞게 기계적으로 냉각 테이블로 이동합니다. 이 경우 알루미늄 프로파일은 실온으로 천천히 식을 때까지 냉각됩니다. 냉각은 소재의 안정화를 위한 중요한 단계입니다. 프로파일이 충분히 냉각되면 다음 단계인 스트레칭으로 이동하여 프로파일을 올바르게 정렬합니다.

1단계 #9: 압출물을 스트레처로 가져와서 펴서 정렬합니다.

압출된 프로파일은 일반적으로 프로파일이 식으면서 약간의 비틀림이나 왜곡이 발생하므로 이를 수정해야 합니다. 프로파일은 올바른 모양을 되찾기 위해 들것으로 이동합니다. 이 경우 각 돌출부의 양쪽 끝이 단단히 고정되고 돌출부가 조절된 힘으로 기계적으로 당겨집니다. 이 연신 공정은 불완전한 부분을 제거하고 알루미늄을 곧게 펴서 정확한 치수 요구 사항에 맞게 렌더링하여 완전히 곧게 만들고 절단 및 마감의 최종 단계를 거칠 준비를 합니다.

1단계 #10: 돌출물을 마감 톱으로 가져와 필요한 길이로 절단합니다.

테이블 길이의 압출물이 곧게 펴지고 제대로 경화되면 마감 톱 테이블로 이동합니다. 이 경우 프로파일은 일반적으로 8~21피트 사이의 미리 정해진 길이입니다. 이 시점에서 T4 속성의 압출이 이어집니다. 톱질 후에는 에이징 오븐에 넣어 더 강한 T5 또는 T6 성질을 얻을 수 있습니다.

알루미늄 압출의 이점

 가볍고 튼튼한

알루미늄은 무게 대비 강도가 매우 뛰어나 항공기 부품, 구조물 프레임 등에 사용됩니다.

내식성

알루미늄은 산화물 층이 있는 강철과 달리 부식에 영향을 받지 않으므로 외부에서 사용하기에 이상적입니다.

디자인 유연성

압출 기본 막대를 사용하여 구멍과 채널의 복잡한 배열에 따라 무한대로 모양을 만들 수 있습니다.

비용 효율성

이 공정은 낭비를 줄이고 대량 생산이 가능하여 재료 및 가공 비용을 낮게 유지합니다.

알루미늄 압출의 용도.

압출에 의존하는 산업이 매우 많다는 사실에 놀랄 수도 있습니다.

건설

알루미늄 압출은 강하고 내구성이 뛰어나며 디자인에 유연성을 부여할 수 있어 현대 건축에서 중요한 부분을 차지하게 되었습니다. 알루미늄은 가볍고 내구성이 뛰어나 무게를 지탱하는 창틀, 매끄럽게 마감된 문, 건물의 아름다움을 강화하고 안정성을 유지하기 위해 만들어진 커튼월 생산에 일반적으로 적용됩니다. 또한 알루미늄을 압출하여 안전하면서도 매력적인 난간과 비를 막아주고 내구성이 뛰어난 지붕을 만들기도 합니다. 이러한 응용 분야를 통해 알루미늄의 다재다능함과 건축 및 구조물 설계에 알루미늄을 사용해야 하는 필요성을 확인할 수 있습니다.

자동차

자동차 산업에서 대부분의 애플리케이션은 알루미늄 압출 가볍고 열에 잘 견디는 튼튼한 소재이기 때문입니다. 그중에서도 전기차 배터리 트레이는 내구성과 부식에 강해야 하며, 동시에 차량의 효율성과 안전성을 높여야 합니다. 구조 부품도 비강성이며 무게 증가에 기여하지 않는 압출 알루미늄으로 제작됩니다. 열교환기에 알루미늄을 적용하면 냉각을 돕고 전체 차량의 에너지 및 성능 효율을 향상시키는 우수한 열전도체로 활용할 수 있습니다.  

전자 제품  

알루미늄 압출은 강도, 정밀성, 열 효율성이 결합되어야 하는 부품 생산에 널리 사용됩니다. 예를 들어 민감한 기계의 손상을 최소화하기 위해 열을 유지하는 데 도움이 되는 압출 핀이 있는 방열판이 있습니다. 압출은 경량 설계를 통해 장비를 효과적으로 보호하고 기계적 손상을 방지하는 견고한 케이스를 만드는 두 가지 용도로 사용됩니다.

항공우주

다음과 같은 기능을 제공합니다. 알루미늄 압출 는 강도 대비 무게 비율과 다용도성 때문에 항공우주 공학에서 중요한 소재입니다. 또한 항공기 프레임에 광범위하게 적용되며 가볍고 내구성이 뛰어나 연료 소비 효율을 높여주는 프레임워크를 제공합니다. 좌석 지지대와 객실 구조물 등 내부 부품도 압출 알루미늄으로 제작되어 가벼울 뿐만 아니라 안전성을 제공합니다. 또한 항공기가 운항 중 최고 수준의 스트레스를 견디고 전반적인 성능과 안정성을 유지할 수 있도록 강성과 안정성을 제공하는 압출 성형품으로 구성된 서포트 빔도 있습니다.

소비자 제품

알루미늄의 가벼운 무게와 다용도성 덕분에 알루미늄은 소비재에 가장 잘 활용되고 있습니다. 또한 오래 지속되는 가구 프레임을 제조하고, 자전거와 라켓과 같은 스포츠 장비를 강화하며, 정밀한 부품으로 피트니스 머신을 보조하기도 합니다. 압출 알루미늄은 노트북과 같이 우리가 매일 사용하는 기술에도 활용되어 내구성뿐만 아니라 기능성과 우수한 디자인을 갖춘 매끄러운 케이스를 제공합니다.

올바른 알루미늄 압출 합금 선택

모든 알루미늄 합금의 물질적 통일성은 없습니다.

6000 시리즈 압출

가장 일반적인 것은 6061과 6063입니다. 강도, 부식 방지 및 압출성이 결합된 소재입니다.

강도 대 성형성

합금이 강할수록 압출하기가 더 어렵고 일반적으로 부드러운 합금이 성형성이 더 높습니다. 이는 프로젝트의 요구 사항에 따라 올바른 선택이 이루어지기 때문입니다.

알루미늄 압출에 대한 최종 생각

압출은 매우 다재다능하고 저렴하며 환경 친화적인 알루미늄 제조 방법입니다. 조잡한 빌릿을 현대 산업에서 사용되는 고성능 빌릿으로 전환합니다. 구조 부품이든 소형 전자 제품이든 설계하는 제품에는 유연성과 강도의 균형이 필요하며, 압출은 이 두 가지를 이상적으로 조합할 수 있습니다.

자주 묻는 질문

가장 많이 사용되는 알루미늄 압출 유형은 무엇인가요?

무게가 가볍고 내구성과 유연성이 뛰어나며 기계 가공이나 주조보다 제작 비용이 저렴합니다.

알루미늄 압출의 강도는 어떻게 되나요?

합금과 열처리는 강도에 관한 것이지만 압출 알루미늄은 항상 매우 강하면서도 가벼울 수 있습니다.

알루미늄 압출은 어떤 형태로 제공되나요?

솔리드, 중공, 채널, 각, T자형 및 부품 모양의 프로파일 등 거의 모든 형상이 가능합니다.

알루미늄 압출물을 재활용할 수 있나요?

네! 압출 성형은 환경 친화적이며 100% 재활용이 가능한데, 이는 알루미늄이 재활용 과정에서 품질이 떨어지지 않기 때문입니다.

알루미늄 압출을 선도하는 산업은 무엇인가요?

건설, 자동차, 항공우주, 운송 및 전자.