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산업 제조
제조 프로젝트가 있을 때마다 생산에 적합한 재료를 선택하는 것은 귀하에게 달려 있습니다. 알루미늄과 티타늄은 다양한 산업 분야에서 다양한 용도로 사용할 수 있는 우수한 금속 옵션입니다. 프로젝트에 티타늄과 알루미늄 중에서 선택하기 전에 특성의 차이점을 이해하는 것이 가장 좋습니다.
이 기사에서는 티타늄과 알루미늄의 특성, 장단점, 다양한 응용 분야에 대해 설명합니다. 이는 다음 프로젝트에 대해 정보에 입각한 결정을 내리는 데 도움이 됩니다. 자세히 알아보기 위해 팔로우하세요!
프로젝트를 처리할 때 강도 및 가벼움과 같은 완벽한 속성을 가진 재료를 고려해야 합니다. 알루미늄과 티타늄은 내식성, 내열성 등의 요구 사항을 충족하기 때문에 떠오릅니다.
결과적으로 알루미늄과 티타늄의 차이점을 분석하여 프로젝트에 적합한 재료를 선택하는 데 도움이 될 것입니다.
일반적으로 일부 구성 요소는 원소 구성으로 인해 특정 응용 분야에 적합하지 않습니다. 또한 다른 원소의 특성을 추가하여 일부 금속의 기계적 특성을 향상시킬 수 있습니다. 티타늄은 산소, 니켈, 질소, 철, 탄소 및 수소로 구성됩니다. 티타늄은 주요 원소 구성이며 다른 구성 요소는 0.013~0.5%입니다.
대조적으로, 알루미늄은 주성분으로 알루미늄을 포함하여 다양한 구성요소를 가지고 있습니다. 기타에는 지르코늄, 아연, 크롬, 실리콘, 마그네슘, 티타늄, 망간, 철, 구리 등이 있습니다.
재료의 열전도율은 열을 전도하거나 전달하는 능력을 결정합니다. 프로젝트에 우수한 라디에이터가 있는 재료가 필요한 경우 전도율이 높은 재료를 선택해야 할 수 있습니다. 또한 열전도율이 낮은 재료가 좋은 단열재입니다.
알루미늄 합금은 17.0 W/m-K의 티타늄에 비해 210 W/m-K의 높은 열전도율을 가지고 있습니다. 결과적으로 알루미늄은 방열판, 열교환기 및 조리기구에 적합합니다.
전기 전도도는 전위의 강하로 인해 전자 흐름이 이를 통해 이동할 수 있도록 하는 재료의 특성입니다. 구리는 재료의 전기 전도도를 결정하는 데 사용되는 표준 측정값입니다.
티타늄은 구리와 비교하여 약 3.1%의 전기 전도도를 나타냅니다. 이것은 티타늄이 최소한의 전기 전도도를 가지며 좋은 전도도가 주요 요소인 응용 분야에는 부적합하다는 것을 증명합니다. 티타늄은 적합한 전기 전도체는 아니지만 저항을 만드는 데 좋습니다.
반면 알루미늄은 구리 전도성의 64%를 차지하므로 티타늄보다 더 나은 선택입니다. 결과적으로 전기 전도성이 필수적인 프로젝트에 더 적합한 금속입니다.
금속의 강도는 회복 불가능한 변형에 대한 저항입니다. 그러나 강도는 사용된 금속이나 관련된 용도에 따라 다릅니다.
다음은 티타늄과 알루미늄 강도의 다양한 형태입니다.
금속의 항복 강도는 영구적으로 변형되기 시작하는 최대 응력입니다. 상업적으로 순수한 티타늄은 강도가 낮거나 중간 정도인 재료입니다. 결과적으로 항공기 구조나 엔진에 적합한 재료가 아닙니다. 이는 고순도 티타늄의 항복강도가 170~480MPa로 고하중 항공기 구조물에 비해 상당히 낮기 때문입니다.
이에 비해 순수 알루미늄은 7~11MPa의 항복강도를 보입니다. 알루미늄 합금의 항복 강도는 200~600MPa입니다.
적당한 온도에서 티타늄 합금의 인장 강도는 가장 부드러운 등급의 상업용 순수 티타늄의 경우 230Mpa에서 고강도 합금의 경우 1400Mpa까지 다양합니다. 또한 티타늄의 내력은 품질과 상태에 따라 170Mpa에서 1100Mpa까지 다양합니다.
대조적으로, 알루미늄 합금은 순수한 알루미늄에 비해 더 큰 강도를 나타냅니다. 순수 알루미늄은 90Mpa의 인장 강도를 나타냅니다. 그러나 일부 열처리된 알루미늄 합금의 인장 강도를 690Mpa 이상으로 높일 수 있습니다.
이것은 전단에서 파손되기 전에 구조적 파손에 대한 재료의 저항입니다. 전단 강도와 관련된 전단 파괴는 일반적으로 평면에 작용하는 힘의 방향과 평행하게 발생합니다. 티타늄 전단 응력은 합금의 특성에 따라 40에서 45 Mpa까지 다양합니다.
한편, 알루미늄은 전단 응력이 85~435Mpa입니다. 결과적으로 티타늄보다 더 나은 전단 강도를 갖습니다. 전단 강도가 중요한 요소인 경우 티타늄보다 알루미늄 등급을 고려할 수 있습니다.
티타늄과 알루미늄은 모두 여러 응용 분야의 경량 금속입니다. 알루미늄(2712kg/m³)은 티타늄(4500kg/m³)에 비해 밀도가 낮습니다. 티타늄은 알루미늄보다 3분의 2가 더 무겁지만 알루미늄의 밀도는 훨씬 낮습니다.
금속의 경도는 표면을 따라 변형, 긁힘, 에칭 또는 찌그러짐에 대한 금속의 비교 값입니다. 티타늄은 일반적으로 알루미늄보다 단단합니다. 그러나 AA6082 템퍼 T5 및 T6, AA7075 템퍼 T7 및 T6 등과 같은 일부 알루미늄 합금은 티타늄보다 높은 경도를 보입니다.
따라서 가벼운 금속이 필요할 때는 알루미늄이 가장 좋은 선택이고 경도를 위해서는 티타늄이 가장 좋습니다.
금속의 녹는점은 고체에서 액체 상태로 변하기 시작하는 온도입니다. 이 온도에서 금속의 고체 및 유체 상태는 균형 잡힌 상태로 존재합니다. 재료가 이 온도에 도달하면 열 응용 분야에 사용하기 위해 쉽게 형성됩니다.
티타늄은 1650 – 1670 °C의 더 높은 융점을 가지고 있습니다. 그것은 그것을 적합한 내화 금속으로 만듭니다. 반면, 알루미늄은 660.37 ℃에서 티타늄보다 녹는점이 낮습니다. 결과적으로 티타늄은 내열성 적용의 경우에 사용하기에 적합한 소재입니다.
알루미늄과 티타늄은 모두 우수한 내식성을 갖지만 하나는 다른 것보다 더 내성이 있습니다. 티타늄은 반응성이 없는 금속입니다. 결과적으로 높은 내식성을 갖습니다. 생체 적합성으로 인해 의료 응용 분야에 더 적합합니다.
알루미늄 합금은 산화물 층으로 인해 부식성 요소에 대해 불활성입니다. 그러나 이러한 합금의 부식은 화학 성분, 온도 및 공기 중 화학 물질과 같은 대기 요인에 따라 달라집니다.
금속의 가공성 점수는 사용할 적절한 가공 공정을 결정합니다. 동시에 성형성은 금속이 손상 없이 소성 변형을 통과하는 능력입니다. CNC 터닝 및 밀링은 티타늄과 알루미늄을 사용하여 부품을 생산하는 표준 공정입니다. +/- 0.005의 더 엄격한 허용 오차를 제공합니다.
복잡한 형상과 가공 폐기물은 재료 가공에 영향을 미칩니다. 복잡한 기하학적 디자인으로 구성 요소를 생산할 때 낭비를 피하기 위해 티타늄 가공 대신 저렴한 알루미늄을 사용하는 것을 고려할 수 있습니다.
또한 알루미늄은 어떤 방법으로도 쉽게 제조할 수 있기 때문에 티타늄보다 쉽게 형성됩니다. 재료의 성질에 따라 여러 가지 방법으로 자를 수 있습니다. 따라서 성형성이 우선인 경우 알루미늄이 더 적합합니다.
| 속성 | 티타늄 | 알루미늄 |
| 원자 번호 | 원자 번호는 22 또는 22개의 양성자입니다. | 원자 번호는 13 또는 13개의 양성자입니다. |
| 궁극 인장 강도(UTS) | 최대 1170MPa의 인장 강도를 보유 | 최대 강도가 310MPa | 입니다.
| 융점 | 티타늄은 1650 – 1670 °C에서 녹습니다. | 알루미늄은 582 – 652 °C에서 녹습니다. |
| 전기 전도율 | 티타늄은 전기 전도성이 낮습니다. | 알루미늄은 우수한 전기 전도성을 나타냄 |
| 자기력 | 상자성 | 자기가 아닙니다. |
| 강도 | 알루미늄의 두 배 강도 | 티타늄보다 강도가 낮습니다. |
| 열전도율 | 낮은 열전도율 | 높은 열전도율 |
티타늄은 은색, 고강도 및 저밀도의 복사 전이 금속입니다. 고유한 내식성과 우수한 열전도성을 가지고 있습니다. 또한 내식성이 우수하여 선박용으로 적합합니다.
티타늄의 열팽창은 열을 흡수하지 않기 때문에 상대적으로 낮습니다. 대신 그것을 반영합니다. 강도와 안전성으로 인해 무릎 교체, 치과 임플란트, 심박 조율기 및 기타 여러 의료 장비에 탁월한 소재입니다.
티타늄은 여러 산업 분야에서 널리 사용되는 금속입니다. 티타늄에는 단점이 있지만 많은 산업 분야에서 이러한 어려움보다 이점을 선택합니다. 다음은 Titanium의 일부 응용 프로그램입니다.
소비자 및 건축 – 안경테, 노트북 부품, 자전거 부품 등에 사용
항공우주 산업 – 유압 시스템, 방화벽, 항공 우주 패스너, 착륙 장치 및 기타 필수 구조 구성 요소와 같은 부품을 만드는 데 사용됩니다.
산업용 애플리케이션 – 밸브, 스퍼터링 타겟, 공정 용기, 열교환기 및 기타 부품에 사용됩니다.
의료 부문 – 수술 기구, 수술 기구, 치과 임플란트 등을 만드는 데 사용됩니다.
알루미늄은 금속 가공을 위한 유연하고 일반적으로 부드럽고 은백색의 비자성 재료입니다. 경제적이고 가공이 용이합니다. 그것은 높은 파괴 인성과 좋은 내식성을 가지고 있습니다. 알루미늄은 많은 중요한 기계적 특성을 가지고 있어 많은 응용 분야에 적합합니다.
예를 들어 알루미늄은 전기 전도성이 우수하기 때문에 도체로 사용할 수 있습니다. 그러나 산에는 잘 반응하지 않지만 알칼리성 환경에서는 빠르게 부식됩니다.
알루미늄은 뛰어난 녹 저항과 전기 전도성으로 유명합니다. 이러한 특성으로 인해 다양한 산업 분야에서 다양한 부품을 생산하는 데 유용하고 적합한 소재입니다. 주요 응용 프로그램은 다음과 같습니다.
기계 및 장비 – 파이프, 도구 및 여러 가공 재료.
전기 – 관련 애플리케이션 – 모터 변압기, 발전기, 도체 합금 등
생활용품 – 조리기구, 에어컨, 냉장고 및 기타 여러 가지.
운송 산업 – 항공기, 우주선, 선박, 기차 등.
알루미늄과 티타늄은 다양한 응용 분야에 탁월한 선택이지만 모든 프로젝트에 적합한 것은 아닙니다. 고유한 용도에 사용할 금속을 선택하기 전에 다음을 포함한 여러 요소를 고려해야 합니다.
티타늄과 알루미늄은 각각의 특성으로 인해 다양한 응용 분야에 이상적입니다. 예를 들어, 티타늄은 내열성 재료가 필요한 응용 분야에 적합합니다. 여기에는 의료 응용 프로그램, 위성 구성 요소, 해양 구성 요소 및 고정 장치가 포함됩니다.
한편, 알루미늄은 차량 및 자전거 프레임, 방열판, 전기 전도체, 소형 보트 및 높은 열전도율이 필요한 기타 응용 분야에 적합합니다.
프로젝트를 위해 선택한 재료에 따라 최종 제품의 기하학적 구조가 결정됩니다. 또한 부품을 생산하는 동안 재료에 사용되는 가공 방법을 결정합니다. 알루미늄은 광범위한 공정과 더 잘 호환됩니다. 부품을 빠르게 제작해야 하는 경우 고품질 부품을 제공합니다.
또한 이 소재는 티타늄보다 작업하기 쉽고 엄격한 공차가 요구되는 복잡한 부품을 만드는 데 더 좋은 옵션입니다.
생산 비용은 프로젝트에 사용할 금속을 선택할 때 고려해야 하는 기본 요소 중 하나입니다. 일반적으로 알루미늄은 정밀 가공 및 기타 여러 프로토타이핑 공정에 사용되는 비용 효율적인 금속입니다. 구성 요소를 제조하는 것은 티타늄보다 알루미늄을 사용하는 것이 더 저렴합니다.
티타늄은 알루미늄에 비해 추출 및 제조 비용이 높습니다. 그것의 높은 가격은 그것의 적용을 제한합니다. 그러나 티타늄의 가공 비용이 문제가 되지 않는다면 티타늄은 가공 목적에 이상적인 소재입니다.
티타늄 대 알루미늄 무게와 강도는 이러한 금속의 또 다른 차이점입니다. 티타늄의 밀도는 4500kg/m3인 반면 알루미늄은 2712kg/m3입니다. 결과적으로 티타늄은 알루미늄에 비해 무겁습니다. 즉, 가벼운 제품을 만들기 위해 가공 시 티타늄이 덜 필요합니다.
강도면에서 티타늄이 더 나은 선택입니다. 인장 강도는 90~690MPa의 여유가 있는 알루미늄과 비교하여 230~1400MPa입니다. 순수 티타늄은 전력이 낮고 순수 알루미늄은 약합니다. 그러나 필요에 따라 알루미늄을 다른 금속 합금과 결합하여 강도를 높일 수 있습니다.
가공 폐기물은 복잡한 디자인 기하학적 프로젝트를 처리할 때 또 다른 중요한 요소입니다. 복잡한 디자인 기하학은 선택한 재료에 관계없이 가공 방법을 제한할 수 있습니다. 결과적으로 과잉 재료를 밀링 가공하는 것은 불가피합니다. 때때로 대부분의 생산자는 프로토타이핑에 알루미늄을 사용하고 특수 목적 제품의 소량 생산에는 티타늄을 사용합니다. 대부분의 경우 티타늄보다 저렴한 알루미늄을 선택하는 것이 전체 비용을 줄이는 데 도움이 되므로 권장됩니다.
일부 밀링 부품은 미적 마감을 위해 특정 색상을 적용해야 하는 경우가 많습니다. 티타늄은 빛 아래에서 더 어둡게 보이는 은색 표면을 제공합니다. 한편, 알루미늄은 은백색 외관을 가지고 있습니다. 선택한 재료에 따라 제품의 색상이 은색인지 흐릿한 회색인지 결정됩니다. 그러나 두 재료 모두 비드 블라스팅, 연마, 크롬 도금 등과 같은 다양한 금속 표면 마감 절차를 거칠 수 있습니다.
티타늄과 알루미늄은 뛰어난 특성과 각각의 장점과 용도를 가진 금속입니다. 거의 유사한 특성을 가지고 있음에도 불구하고 하나가 다른 것보다 더 적합한 개별 응용 프로그램이 있습니다. 티타늄은 내열 응용 분야에 이상적이지만 알루미늄은 프로젝트에 필요한 최고의 열 전도성을 가지고 있습니다.
실제 응용 프로그램에서는 달성 가능한 최상의 결과를 위해 적합한 재료를 사용해야 합니다. WayKen은 수년간의 가공 경험을 통해 알루미늄 및 티타늄을 비롯한 다양한 금속 재료의 특성에 대해 잘 알고 있습니다. 프로젝트에 적합한 금속을 선택하는 방법을 안내해 드립니다. 지금 견적을 받고 DFM 피드백을 받으십시오!
티타늄과 알루미늄 중 어떤 금속이 더 오래 지속되나요?
두 금속 모두 뛰어난 내구성 특성을 가지며 장기간 사용할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 티타늄은 내구성과 강성 면에서 최우선입니다. 그 구성 요소는 마모 또는 찢어진 흔적 없이 수년간 지속됩니다. 티타늄은 내식성이 우수하고 응력을 견딜 수 있어 오래 지속됩니다.
티타늄과 알루미늄을 어떻게 구별합니까?
특정 색상을 사용하여 티타늄과 알루미늄을 구별하는 것은 매우 쉽습니다. 티타늄은 은색이 짙은 반면 알루미늄은 일반적으로 여러 표면에서 은백색에서 흐릿한 회색까지 다양합니다. 또한 티타늄은 알루미늄보다 훨씬 단단하게 느껴집니다. 알루미늄은 일반적으로 줄을 섰을 때 부드러운 재료 덩어리를 문지르지만 티타늄은 그렇지 않습니다.
CNC 기계
거리를 걷다 보면 알루미늄 합금으로 만들어진 제품을 많이 볼 수 있습니다. 그들은 우수한 강도 대 중량비, 높은 상대 강도 및 내식성으로 인해 자동차, 스포츠 장비, 전기 및 건설, 항공 우주 산업에서 사용되는 최고의 재료 중 하나입니다. 사용 가능한 알루미늄 합금의 범위가 넓기 때문에 프로젝트에 적합한 합금을 선택하는 것이 어려울 수 있습니다. 이 기사는 구성, 기계적 특성, 비용을 비롯한 다양한 관점에서 두 가지 일반적인 알루미늄 합금인 6061과 7075를 비교하며, 프로젝트에 적합한 것을 결정하는 데 도움이 되기를 바랍니다.
맞춤형 금속 가공 프로젝트를 위한 파트너를 선택하는 데는 많은 요소가 있습니다. 제작을 아웃소싱하기 시작하면 여러 상점에서 입찰을 받을 가능성이 높습니다. 모든 매장이 동일하게 만들어지는 것은 아니며 들어오는 숫자에서 이를 확인할 수 있습니다. 가장 낮은 입찰가로 가고 싶은 유혹이 있지만 단순히 숫자보다 더 많은 것을 살펴봐야 합니다. 가장 낮은 견적을 선택하는 것이 항상 올바른 선택은 아닙니다 견적을 비교할 때 달러 금액에 집중하기 쉽습니다. 그러나 당신이 지불한 만큼 얻는다는 말에는 진실이 있습니다. 회사가 고품질 작업을