알루미늄 부품은 어디에나 있습니다. 그러나 많은 사람들이 알루미늄 부품이 어떻게 만들어지는지 잘 알지 못합니다. 엔지니어는 지연에 직면하고, 스타트업은 부품의 정확성에 어려움을 겪으며, 구매자는 비용에 대해 걱정합니다. 해결책은 알루미늄 제조의 원리와 각 공정 단계가 품질과 예산에 어떤 영향을 미치는지 이해하는 것에서 시작됩니다.
알루미늄 제작에는 다양한 단계와 도구가 사용됩니다. 어떻게 작동하는지, 무엇을 포함하며 왜 중요한지 자세히 살펴보겠습니다.
알루미늄 제작이란?
알루미늄 제조는 알루미늄 원재료를 사용 가능한 부품으로 만드는 과정입니다. 이 공정에는 절단, 성형, 접합, 기계 가공 및 표면 마감 적용이 포함됩니다. 각 방법은 금속의 모양을 만들거나 결합하는 방식이 다릅니다. 부품과 필요한 수량에 따라 공장에서는 수동 도구 또는 기계를 사용합니다.
이 과정은 종종 알루미늄 시트, 플레이트, 튜브 또는 바에서 시작됩니다. 작업자나 기계가 이를 크기에 맞게 절단합니다. 그런 다음 모양에 맞게 구부리거나 구멍을 뚫거나 용접 또는 패스너로 부품을 결합합니다. 일부 부품은 표면을 보호하기 위해 아노다이징 처리하거나 페인트를 칠하기도 합니다.
잘 제작하면 부품이 크기 제한을 벗어나지 않고 깔끔하게 보이며 제대로 작동합니다. 또한 비용을 절감하고 생산 프로세스의 속도를 높이는 데 도움이 됩니다.
제작에 사용되는 알루미늄의 종류
올바른 유형의 알루미늄을 선택하면 절단, 구부리기, 용접 및 마감이 얼마나 쉽게 이루어질 수 있는지에 영향을 미칩니다. 각 유형에는 고유한 강점과 최상의 사용 사례가 있습니다.
알루미늄 판금 제작
판금 알루미늄은 얇고 평평하며 모양을 쉽게 만들 수 있습니다. 다양한 두께로 제공되며 인클로저, 커버 및 패널에 이상적입니다.
상점에서는 레이저 절단, 펀칭, 절곡 및 성형 기계를 사용하여 판재 작업을 합니다. 용접과 마감이 쉽습니다. 대부분의 판금 작업에는 5052 및 6061과 같은 합금을 사용합니다.
알루미늄 튜브 제작
알루미늄 튜브는 속이 비어 있으며 프레임, 지지대 또는 유체 시스템에 자주 사용됩니다. 원형, 정사각형 또는 맞춤형 모양일 수 있습니다.
제작에는 절단, 노칭, 굽힘 및 용접이 포함됩니다. 문제는 성형하는 동안 튜브의 모양을 유지하는 것입니다. 고정 장치가 이를 제자리에 고정하는 데 도움이 됩니다. 튜브는 강도와 용접성을 위해 6061과 같은 합금을 사용하는 경우가 많습니다.
단조 알루미늄 합금
단조 합금은 강제 압연, 인발 또는 단조로 모양을 만듭니다. 주조 유형보다 더 강하고 입자 구조가 더 미세합니다.
일반적인 단조 등급에는 1100, 3003, 5052 및 6061이 있습니다. 이들은 강도와 깔끔한 마감이 필요한 정밀 부품, 브래킷 및 패널에 사용됩니다.
주조 알루미늄 합금
주조 합금은 용융 알루미늄을 주형에 부어 만듭니다. 곡선, 구멍 또는 두꺼운 벽이 있는 복잡한 부품에 적합합니다.
주조는 대량 생산에 적합하지만 단조보다 강도가 낮습니다. 주조 부품은 가공이 덜 필요한 경우가 많습니다. A356과 319는 자동차 및 기계 부품에 일반적으로 사용됩니다.
공통 성적과 그 활용
- 1100: 매우 부드럽고 연성. 성형 및 장식용으로 적합합니다.
- 3003: 요리 도구 및 지붕에 적합합니다. 모양을 잡기 쉽습니다.
- 5052: 강하고 부식에 강합니다. 해양 및 자동차 부품에 자주 사용됩니다.
- 6061: 높은 강도와 용접성. 프레임, 구조 부품 및 피팅에 사용됩니다.
- A356(캐스트): 복잡한 부품에 적합합니다. 펌프, 엔진 커버 및 브래킷에 일반적으로 사용됩니다.
등급 | 합금 | 특징 |
---|---|---|
1000 시리즈 | 99% 순수 알루미늄 | 전기 전도성 |
2000 시리즈 | 구리 | 힘 증가 |
3000 시리즈 | 망간 | 식품 안전 |
4000 시리즈 | 규소 | 낮은 융점 |
5000 시리즈 | 마그네슘 | 더 높은 내식성 |
6000 시리즈 | 마그네슘과 실리콘 | 열처리에 잘 반응함 |
7000 시리즈 | 아연 | 고강도 |
주요 알루미늄 제조 공정
알루미늄은 다양한 방법으로 절단 및 성형할 수 있습니다. 공정 선택은 부품의 모양, 크기 및 최종 용도에 따라 달라집니다.
절단 방법
절단은 원시 알루미늄을 작업 가능한 크기 또는 최종 부품으로 성형합니다. 각 방법은 부품 두께, 가장자리 품질 및 생산 속도에 따라 다릅니다.
나누는
직선형 칼날로 알루미늄 시트를 절단하는 전단 절단기입니다. 빠르고 비용 효율적입니다. 얇고 중간 정도의 판재를 간단하게 직선 절단하는 데 가장 적합합니다. 열이 가해지지 않으므로 가장자리가 최소한의 왜곡으로 깨끗하게 유지됩니다.
레이저 절단
레이저 절단 는 집중된 광선을 사용하여 알루미늄을 정밀하게 절단합니다. 얇고 두꺼운 판재에 적합하며 부드럽고 정확한 가장자리를 만듭니다. 복잡한 모양이나 세밀한 패턴에 이상적입니다. 그러나 반사 알루미늄은 빔 바운스를 방지하기 위해 적절한 설정이 필요합니다.
플라즈마 절단
플라즈마 절단 는 이온화된 가스를 분사하여 금속을 녹이고 날려버립니다. 레이저보다 두꺼운 알루미늄을 더 잘 처리하지만 가장자리가 더 거칠게 남습니다. 무거운 부품이나 정밀도보다 속도가 우선시되는 경우에 자주 사용됩니다.
워터젯 절단
워터젯 절단 는 고압의 물과 연마 입자를 결합하여 알루미늄을 절단합니다. 열 없이 절단하므로 금속이 뒤틀리거나 변색되지 않습니다. 속도가 느리지만 두껍고 복잡한 부품이나 열에 민감한 응용 분야에 적합합니다.
성형 기법
재료를 제거하지 않고 알루미늄을 성형합니다. 힘, 금형 및 도구를 사용하여 금속의 모양을 변경합니다. 각 방법은 서로 다른 부품 크기와 부피를 지원합니다.
프레스 브레이크 벤딩
프레스 브레이크 굽힘 펀치와 다이를 사용하여 알루미늄 판재를 일직선으로 구부립니다. 정확하고 반복할 수 있습니다. 패널, 인클로저 및 브래킷에 이상적입니다. 대부분의 알루미늄 재종은 잘 구부러지지만 굽힘 반경은 합금 및 두께와 일치해야 합니다.
튜브 벤딩
튜브 벤딩은 알루미늄 튜브를 부러뜨리거나 평평하게 만들지 않고 속이 빈 알루미늄 튜브를 성형합니다. 형태를 유지하기 위해 맨드릴이나 다이가 필요합니다. 프레임, 핸들, 유체 시스템 등에 사용됩니다. 올바르게 설정하면 구부리는 동안 주름이나 붕괴를 방지할 수 있습니다.
롤 성형
롤 성형은 일련의 롤러를 통해 알루미늄을 밀어내어 길고 균일한 모양을 만듭니다. 각 롤러는 모양에 약간의 변화를 줍니다. 이 방법은 빠르고 대량으로 채널, 레일 또는 트림 조각을 생산하는 데 이상적입니다.
스탬핑
스탬핑 프레스와 다이를 사용하여 평평한 알루미늄 부품을 펀칭, 구부리거나 모양을 만들 수 있습니다. 속도가 빠르며 얇은 판재에 가장 적합합니다. 스탬핑은 커버, 하우징 및 브래킷에 사용됩니다. 대량 생산에 적합한 고속 방식입니다.
압출
압출 는 뜨거운 알루미늄을 성형 금형에 강제로 통과시켜 단면이 고정된 긴 조각을 생산합니다. 그 결과 강하고 가벼운 알루미늄이 만들어집니다. 일반적인 용도로는 구조 프레임, 방열판, 트림 등이 있습니다. 압출된 부품은 실온으로 식힌 후 절단 및 가공할 수 있습니다.
가입 및 조립
접합은 개별 알루미늄 부품을 완성된 어셈블리로 결합하는 방식입니다. 각 방법에는 강도, 속도, 비용 면에서 장단점이 있습니다.
용접 방법
알루미늄 용접 기술과 깨끗한 표면이 필요합니다. 용접하기 전에 산화물 층을 제거해야 합니다.
TIG 용접은 깨끗하고 튼튼한 접합부를 제공합니다. 얇은 재료와 깔끔한 마감이 필요한 부품에 사용됩니다. MIG 용접은 두꺼운 부분에 더 빠르고 더 좋습니다. 둘 다 균열이나 다공성을 방지하기 위해 올바른 필러와 설정이 필요합니다.
리벳팅 및 고정
리벳 나사는 열 없이 부품을 결합합니다. 적용하기 쉽고 금속의 모양을 바꾸지 않습니다. 이 방법은 나중에 분해해야 하는 부품에 적합합니다. 또한 혼합 재료 조인트에도 잘 작동합니다.
패스너는 인클로저, 프레임, 전자제품에 널리 사용됩니다. 구멍이 필요하지만 열 변형의 위험이 없습니다.
접착 본딩
접착제는 구멍이나 열 없이 표면 전체에 강력한 접착력을 생성합니다. 하중을 고르게 분산시키고 접합부를 밀봉하는 데 도움이 됩니다.
본딩은 전자제품, 패널, 항공기 부품에서 흔히 사용됩니다. 표면은 깨끗하고 평평해야 합니다. 일부 접착제는 진동과 소음을 줄여주기도 합니다.
알루미늄 가공
가공은 재료를 제거하여 정밀한 모양과 특징을 만듭니다. 알루미늄 기계는 쉽게 사용할 수 있지만 문제를 방지하려면 올바른 도구와 속도가 필요합니다.
갈기
갈기 회전 커터를 사용하여 평평하거나 윤곽이 있는 표면을 만들 수 있습니다. 슬롯, 포켓, 구멍 및 프로파일에 사용됩니다. 알루미늄은 빠르게 절단되지만 공구에 달라붙을 수 있습니다. 날카로운 공구와 냉각수를 사용하면 깔끔한 결과를 얻을 수 있습니다.
선회
선회 절삭 공구가 재료를 제거하는 동안 선반에서 부품을 회전시킵니다. 부싱, 샤프트 또는 스페이서와 같은 원형 또는 원통형 부품을 만듭니다. 적절한 이송 속도와 날카로운 인서트는 매끄러운 마무리를 보장합니다.
교련
드릴링은 나사, 리벳 또는 배선을 위한 구멍을 뚫는 작업입니다. 알루미늄은 쉽게 드릴링되지만 비트가 막힐 수 있습니다. 고속 강철 또는 카바이드 비트를 사용하면 도움이 됩니다. 냉각수 또는 공기는 칩을 깨끗하게 유지하고 열 축적을 방지합니다.
연마
연삭은 표면을 매끄럽게 하거나 마감합니다. 좁은 공차 또는 섬세한 마감을 위해 소량의 재료를 제거합니다. 알루미늄은 얼룩이나 막힘을 방지하기 위해 부드러운 휠과 부드러운 압력이 필요합니다.
방전 가공(EDM)
EDM은 전기 스파크를 사용하여 금속을 침식합니다. 느리지만 정확합니다. 일반 공구가 닿지 않는 좁은 모양이나 깊은 절단에 사용됩니다. 단단하거나 두꺼운 알루미늄 부품에 가장 적합합니다.
표면 마감 옵션
마감 처리는 부품의 외관, 내구성 및 부식에 대한 저항력을 향상시킵니다. 또한 페인팅이나 본딩을 위해 표면을 준비합니다.
아노다이징
아노다이징 은 표면에 보호 산화물 층을 형성합니다. 이는 알루미늄을 더 단단하게 만들고 마모와 부식에 대한 저항력을 높입니다. 마감은 투명하거나 유색일 수 있습니다. 전자제품, 공구 및 실외 부품에 흔히 사용됩니다.
분말 코팅
분체 도장 전하가 있는 마른 페인트를 적용합니다. 부품이 구워지고 코팅이 녹아 매끄럽고 단단한 층으로 변합니다. 두껍고 내구성이 뛰어나며 다양한 색상으로 제공됩니다. 패널, 프레임 및 소비재에 사용됩니다.
샌드블라스팅
샌드블라스트ing 연마 입자를 사용하여 재료의 표면을 거칠게 만듭니다. 먼지나 오래된 코팅을 제거하고 페인트나 본딩을 위한 질감을 더합니다.
세련
세련 알루미늄을 매끄럽게 하고 반짝이는 마감을 선사합니다. 간판, 트림 또는 디스플레이 부품과 같이 외관이 중요한 경우에 사용됩니다.
알루미늄 제작의 장점
알루미늄은 다양한 제품에 이상적인 소재가 될 수 있는 독특한 특성 조합을 제공합니다. 이러한 장점은 비용 절감, 성능 향상, 생산 간소화에 도움이 됩니다.
경량
알루미늄은 강철보다 훨씬 가볍습니다. 따라서 부품을 취급, 배송 및 조립하기가 더 간단합니다. 차량, 도구, 구조물의 하중을 줄여줍니다. 무게가 가벼우면 연료 사용량이 줄어들고 효율성이 향상됩니다.
부식 저항
알루미늄은 자연적으로 얇은 산화막을 형성합니다. 따라서 녹과 화학적 손상으로부터 보호됩니다. 실외, 해양, 습도가 높은 환경에서도 별도의 코팅 없이도 우수한 성능을 발휘합니다.
높은 강도 대 중량 비율
알루미늄은 가벼우면서도 강도가 우수합니다. 이러한 균형은 항공우주, 자동차 및 기계 부품의 응용 분야에 적합합니다. 7075와 같은 일부 합금은 훨씬 가벼운 무게로 강철의 강도에 맞출 수 있습니다.
가단성 및 성형성
알루미늄은 쉽게 구부리고, 자르고, 모양을 만들 수 있습니다. 일상적인 성형 과정에서도 금이 가거나 부러지지 않습니다. 따라서 공구 마모가 줄어들고 생산 효율성이 높아집니다. 또한 복잡한 부품 설계와 엄격한 공차도 지원합니다.
가공된 알루미늄 부품의 응용
아, 얼마나 다재다능한가! 알루미늄의 다양성은 Shengen이 알루미늄 제조에 전념하는 주요 이유 중 하나입니다.
항공우주 및 항공
놀라운 무게 대비 강도 비율과 가벼움으로 인해 알루미늄은 항공우주 산업에서 가장 선호되는 소재입니다. 항공기 부품, 위성, 국제 우주 정거장용 부품은 무게 효율성과 탄력성 때문에 알루미늄 부품을 사용합니다.
자동차 및 운송
알루미늄의 경량화 특성은 자동차, 트럭, 버스에 유리합니다. 이는 차량 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 연비도 향상시킵니다. 자동차 산업에서는 엔진 부품부터 장식 트림까지 다양한 부품에 알루미늄을 사용합니다.
건설
알루미늄은 현대 스카이라인에서 반짝인다. 건설업체는 알루미늄을 사용합니다. 타일 트림, 창틀, 지붕. 또한 건물에 미적 매력을 더합니다. 알루미늄은 부식에 강하기 때문에 모든 요소에 견딜 수 있으므로 외부에 사용하기에 매우 좋습니다.
전자제품
디지털 장치 제조업체는 알루미늄 없이는 살 수 없는 장치에 알루미늄을 사용하는 경우가 많습니다. 여기에는 스마트폰, 노트북, 기타 전자 기기가 포함됩니다. 알루미늄은 열전도율이 뛰어난 소재입니다. 이렇게 하면 전자 장치가 시원하게 유지됩니다. 또한 고급 제품에 우아하고 현대적인 느낌을 더해줍니다.
의료 장비
의료 산업에서 가장 중요한 것은 무균성과 내구성입니다. 알루미늄은 무독성이며 내식성이 뛰어나 의료 기기, 수술 기구, 그리고 헬스케어 키오스크.
알루미늄 제조 공정의 주요 결정 요소
가장 적합한 제작 공정을 선택하는 것은 몇 가지 주요 요소에 따라 달라집니다. 이러한 사항을 고려하면 부품의 성능이 우수하고 예산에 맞으며 생산하기 쉬운 공정을 선택할 수 있습니다.
재료 특성
알루미늄 합금마다 고유한 강도, 굽힘 특성, 내식성이 있습니다. 합금을 제작 방식에 맞춰 제작하면 품질이 향상되고 생산 문제가 줄어듭니다. 어떤 합금은 쉽게 성형되는 반면, 어떤 합금은 강도는 높지만 성형하기가 더 어렵습니다.
설계 복잡성
부품의 복잡성에 따라 최적의 공정이 결정됩니다. 단순한 형상은 전단 및 프레스 브레이크 벤딩과 같은 방법으로 잘 작동합니다. 복잡한 디자인은 필요한 수준의 디테일을 얻기 위해 레이저 절단, CNC 가공 또는 주조가 필요할 수 있습니다.
생산량
필요한 부품의 수는 공정 선택에 영향을 미칩니다. 스탬핑, 롤 성형 및 압출은 속도와 효율성 때문에 대량 생산에 이상적입니다. CNC 가공 또는 레이저 절단은 소량 또는 맞춤형 부품에 더 적합할 수 있습니다.
구조적 요구 사항
각 부품에 필요한 강도는 공정 선택에 영향을 미칩니다. 무거운 하중을 받는 부품에는 특정 합금, 용접 방법 또는 구조 설계가 필요할 수 있습니다. 고강도 요구 사항에는 압출 또는 CNC 가공과 같은 공정이 선택됩니다.
비용 고려 사항
제작 비용은 재료, 복잡성, 선택한 방법에 따라 크게 달라지는데, 일반적으로 스탬핑과 압출은 대량 생산 시 비용이 저렴합니다. 레이저 절단과 CNC 가공은 정밀하지만 부품당 가격이 높아질 수 있습니다. 방법을 선택할 때는 품질, 수량, 예산의 균형을 맞추는 것이 중요합니다.
맞춤형 알루미늄 제작에 대한 셍겐의 역량
유니티는 프로토타입부터 대량 생산에 이르기까지 풀 서비스 알루미늄 제작을 제공합니다. 저희 팀은 다양한 디자인, 강도 및 마감 요구 사항을 충족하기 위해 다양한 알루미늄 등급으로 작업합니다.
레이저 절단, CNC 가공, 스탬핑, 절곡, 용접, 표면 마감 등 다양한 공정을 지원합니다. 간단한 브래킷부터 복잡한 인클로저나 프레임까지 다양한 부품을 처리합니다.
10년 이상의 경험을 갖춘 엔지니어들이 비용과 기능 모두에서 설계를 최적화할 수 있도록 도와드립니다. 단일 맞춤형 부품이 필요하든 전체 생산이 필요하든, 고품질의 정확한 알루미늄 부품을 적시에 사양에 맞게 제공합니다.
결론
알루미늄 제작은 알루미늄을 절단, 성형, 접합, 마감하여 맞춤형 부품으로 만드는 과정입니다. 여기에는 레이저 절단, 프레스 브레이크 벤딩, 용접, 기계 가공 등의 방법이 포함됩니다. 각 단계는 재료 유형, 디자인 요구 사항 및 생산량에 따라 달라집니다.
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안녕하세요, 저는 케빈 리입니다
지난 10년 동안 저는 다양한 형태의 판금 제작에 몰두해 왔으며 다양한 워크숍에서 얻은 경험에서 얻은 멋진 통찰력을 이곳에서 공유했습니다.
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케빈 리
저는 레이저 절단, 굽힘, 용접 및 표면 처리 기술을 전문으로 하는 판금 제조 분야에서 10년 이상의 전문 경험을 갖고 있습니다. Shengen의 기술 이사로서 저는 복잡한 제조 문제를 해결하고 각 프로젝트에서 혁신과 품질을 주도하는 데 최선을 다하고 있습니다.