최고 성능의 내식성 재료 5개

올바른 부식 방지 재료를 선택하는 방법

재료 선택은 모든 제조 공정에서 중요한 부분입니다. 재료는 제조되는 구성 요소의 화학적 및 기계적 특성을 정의하고 구성 요소의 수명에 상당한 영향을 미칠 수 있으며 부품이 제대로 작동하는지 확인하기 때문에 올바른 재료를 선택하는 것이 매우 중요합니다. 부식 방지 재료는 재료 특성과 열악한 환경 조건 및 화학 물질에 대한 반응성 부족으로 인해 제조에서 중요한 역할을 합니다.

예를 들어, 티타늄, 텅스텐 및 탄소 섬유는 매우 강하면서도 가벼우며 유연하기 때문에 많은 항공우주 부품을 제조합니다. 불행히도 이러한 재료는 서로 반응하여 시간이 지남에 따라 갈바닉 부식, 재료 간에 이온 교환이 있는 국부 부식을 일으킬 수 있습니다. 여기에서 부식 방지 재료는 세계에서 가장 엄격하게 규제되는 산업 중 하나에서 부품의 무결성을 유지합니다.

환경적 관점에서 볼 때 무공해 태양열 및 풍력 에너지원은 열악한 조건에 취약하며 부식 방지 소재는 시간이 지남에 따라 중요한 구성 요소가 손상되지 않도록 보호합니다. 이를 통해 제조업체는 대체 에너지원을 위한 구성 요소를 안전하게 제작하고 보다 지속 가능한 경제에 기여할 수 있습니다. 산 및 염분과 같은 부식성 매체 또는 UV 분해로부터 부품을 보호하려는 엔지니어를 위해 고려해야 할 최고의 내부식성 재료는 다음과 같습니다.

내식성 재료의 예

1. 스테인리스 스틸

스테인리스 스틸 합금은 내식성, 연성 및 고강도로 유명합니다. 스테인리스강의 내부식성은 크롬 및 니켈 함량과 직접적인 관련이 있습니다. 이러한 요소가 많을수록 저항 증가와 관련이 있습니다.

오늘날 시장에 나와 있는 대부분의 스테인리스강 합금에는 최소 18%의 크롬이 포함되어 있습니다. 크롬이 산화되면 금속 부품 표면에 산화크롬 보호층이 형성되어 부식을 방지하고 산소가 기본 강철에 도달하는 것을 방지합니다.

이 재료는 융점이 높고 고압을 견디고 지원할 수 있기 때문에 건설, 기계 제작 및 제조 저장 용기에도 적합합니다. 304, 430 및 316 스테인리스강은 가장 일반적으로 지정되는 스테인리스강 등급이며 316은 거친 해양 환경에 적합한 등급입니다.

그러나 스테인리스 스틸의 내구성과 높은 내부식성은 가격이 비싸기 때문에 일부 제조업체에서는 엄청나게 비쌉니다. 또한 스테인리스 스틸 합금은 녹는점이 높기 때문에 특히 용접에서 작업하기 어려울 수 있습니다.

2. 알루미늄

알루미늄 합금은 무독성이며 100% 재활용이 가능하며 강도 대 중량비가 높으며 열 및 전기 전도성이 높으며 기계 가공이 쉽습니다. 또한 알루미늄은 자연적으로 내부식성이 있는 몇 안 되는 재료 중 하나이기 때문에 독특합니다.

이 물질은 철이 거의 또는 전혀 포함되어 있지 않으므로 산화될 수는 있지만 녹슬지 않습니다. 알루미늄 합금이 물에 노출되어 산화되면 자기 부동태화라고 하는 과정에서 알루미늄 산화물 피막이 부품 표면에 형성되어 부식으로부터 보호합니다. 알루미늄 5052-H32는 다른 종류의 알루미늄보다 내부식성이 뛰어나고 밝고 매끄러운 마감을 형성합니다.

이 산화 과정은 양극산화(anodization)라고 하는 과정을 통해 밀접하게 제어할 수도 있습니다. 또한 알루미늄은 자연적으로 내부식성이 있는 몇 안 되는 혁신적인 적층 제조 재료 중 하나이기 때문에 독특합니다. 양극 산화는 널리 사용되는 저비용 제어 마감재입니다. 또한 이 프로세스를 통해 부품에 색상을 추가할 수 있으므로 다양한 사용 사례에 대한 추가 사용자 정의가 가능합니다.

알루미늄은 항공 우주 응용 분야, 자동차 차체 패널, 염수에 민감한 응용 분야 및 기타 고성능 재료가 필요한 상황에서 자주 사용됩니다. 제조업체는 저렴한 부식 방지 재료가 필요한 경우 알루미늄 사용을 고려해야 하며, 알루미늄 제작은 작업이 번거롭고 번거로울 수 있다는 점을 염두에 두어야 합니다.

3. 연질 금속

연성 금속 또는 적색 금속에는 구리 및 그 합금, 황동 및 청동과 같은 내식성 재료가 포함됩니다. 구리는 가단성, 연성, 열과 전기의 우수한 전도체입니다. 이러한 금속은 주어진 구성 요소의 수명 주기 전반에 걸쳐 내식성을 보장할 수 있습니다. . 구리는 시간이 지나도 부식되지 않습니다. 산화되면 녹청이라는 녹색 외부 층을 형성하여 부품을 추가 부식으로부터 보호합니다.

구리는 재생 에너지 시스템용 부품 제조에도 중요한 역할을 합니다. 구리는 탁월한 열 및 전기 전도체이므로 구리로 구동되는 시스템은 에너지를 보다 효율적으로 전달하고 환경에 미치는 영향을 줄입니다.

4. 폴리프로필렌

금속만이 내식성 재료가 아닙니다. 폴리프로필렌은 제조업에서 가장 인기 있는 플라스틱 중 하나이며 특히 자동차 부품 생산에 많이 사용되는 플라스틱입니다. 또한 부식에 가장 강한 플라스틱 중 하나입니다.

이 열가소성 폴리머 수지는 인성, 높은 수준의 물리적 압력을 견딜 수 있는 능력 및 오일, 용제, 물, 박테리아 등과 같은 광범위한 부식 요소에 대한 내성으로 인해 "플라스틱 산업의 강철"이라는 별명을 얻었습니다. 고밀도 폴리프로필렌(HDPE)은 더 높은 인장 강도와 증가된 작동 온도 범위를 제공합니다.

그러나 이 재료의 높은 가연성과 높은 열 계수는 고온 응용 분야에 대한 유용성을 제한합니다. 또한 폴리프로필렌은 산화, UV 분해 및 특정 염소화 용매에 취약하다는 점에 유의해야 합니다.

5. 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)

일반적으로 브랜드 이름 Teflon으로 불리는 PTFE는 알려진 고체 재료 중 마찰 계수가 가장 낮은 내화학성 및 내식성 엔지니어링 열가소성 수지입니다. PTFE는 소수성으로 물을 흡수하지 않으며 덥고 습한 환경 모두에서 우수한 전기 절연력을 가지고 있습니다.

PTFE는 상업용 및 의료용으로 가장 잘 알려져 있습니다. 냄비와 프라이팬에 붙지 않는 코팅을 만들고 의료 및 산업 응용 분야에 마찰 방지 코팅을 제공합니다. 마찰이 적기 때문에 이 소재는 베어링, 기어, 슬라이드 플레이트, 씰 및 기타 산업 응용 분야에 중요한 기타 소형 부품을 제조하는 데 사용됩니다. PTFE는 탄소 섬유 및 유리 섬유 복합 재료에도 자주 사용됩니다.

그러나 PTFE에는 한계가 있습니다. 이 재료는 결합하기 어렵고 크리프, 마모 및 방사선에 민감합니다. 또한 PTFE에서 방출되는 연기는 밀폐된 환경에서 유독할 수 있습니다. 재료에 대한 중요한 결정을 내리기 전에 숙련된 제조 파트너와 상의하는 것이 가장 좋습니다.

재료 선택에 대한 전문가의 조언 받기

내부식성은 특히 반도체, 전력, 항공우주 및 자동차 산업에서 매우 바람직한 특성입니다. 앞서 언급한 5가지를 포함하여 다양한 내식성 재료를 선택할 수 있으며, 제품 팀은 재료 선택 시 실사를 수행하여 고유한 프로젝트 요구 사항을 충족하는지 확인해야 합니다.

Fast Radius와 같은 경험 많은 디지털 제조 파트너는 제품 팀이 제품 개발 프로세스 전반에 걸쳐 가장 어려운 질문에 답하도록 도울 수 있습니다. 금속이나 플라스틱을 사용해야 합니까? 폴리프로필렌은 스테인리스 스틸만큼 좋은가요? 우리 팀은 적층 및 전통적 제조에 관한 모든 것을 탐색한 수년간의 경험을 가지고 있으며 각 고객이 장기적으로 부품을 보호할 부식 방지 재료를 선택하도록 도울 것입니다. 시작하려면 지금 문의하세요.

적층 가공의 재료와 다음 프로젝트에 가장 적합한 재료를 선택하는 방법에 대한 자세한 내용은 Fast Radius 학습 센터에서 관련 블로그 기사를 확인하세요.

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