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알루미늄은 자동차 부품, 항공우주 부품, 보트 및 해양 장비, 스마트폰을 포함한 가전제품, 산업용 기계 부품, HVAC 시스템 등 모든 곳에서 발견되며 놀라울 정도로 광범위한 부품 및 제품에 사용되는 일반적이고 대중적인 금속입니다. .
엔지니어와 제품 설계자는 다양한 산업 분야에서 프로토타입과 최종 사용 부품을 모두 설계하기 위해 알루미늄과 많은 알루미늄 합금을 자주 사용합니다. 이 게시물에서는 알루미늄이 왜 그렇게 흔한지, 왜 그렇게 많은 알루미늄 합금이 있는지 살펴보고 여기 Protolabs에서 사용하는 주요 합금을 간략하게 살펴봅니다.
알루미늄 합금은 종종 이 금속 브래킷과 같은 빠른 회전 자동차 부품에 사용됩니다. 알루미늄은 무게 대비 강도가 높아 가볍지만 강하고 유연합니다. 또한 저렴하고 부식에 강하며 다양한 응용 분야에서 잘 작동합니다.
알루미늄 합금은 소재의 다양성 때문에 자동차에 자주 사용됩니다. 알루미늄의 성형성과 내식성은 작업과 성형을 용이하게 하지만 구조적 건전성은 차체의 가장 중요한 요구 사항을 충족합니다. 강도도 중요하지만 차체는 가볍고 생산이 용이하며 녹에 강하고 뛰어난 표면 마감 특성과 같이 소비자가 원하는 매력적인 품질을 갖추어야 합니다. 알루미늄은 청구서에 잘 맞습니다.
항공우주 부품도 마찬가지입니다. 알루미늄 합금은 알루미늄의 내식성 특성과 고강도 기능으로 인해 항공우주 설계에 선호되는 소재이며 엔지니어링에 필요한 경우가 많습니다. 강철에 비해 가벼운 옵션이며 광범위한 항공기 구성 요소 및 항공 우주 응용 분야에 이상적인 소재입니다.
경량화는 자동차 및 항공우주 산업의 핵심 요구 사항입니다.
자동차의 경우 경량화를 통해 배출량을 줄이고 향상된 연비 기준을 충족할 수 있습니다.
항공우주 분야에서 알루미늄 합금을 사용하면 강철보다 훨씬 가벼워 항공기가 더 많은 중량을 싣거나 연비를 높일 수 있기 때문에 항공기의 중량이 크게 줄어듭니다. 예를 들어, Boeing 787의 중량을 20% 줄이면 연료 효율이 10~12% 향상될 것으로 예상됩니다. 이러한 라인을 따라 연료 노즐, 열 교환기, 매니폴드, 터보 펌프, 액체 및 가스 흐름 구성 요소, 형상 적응형 냉각 채널, 패스너 등 항공 우주 분야의 일반적인 응용 분야가 많습니다. 전부는 아니지만 대부분 금속입니다.
순수한 원소인 알루미늄은 많은 바람직한 특성을 나타냅니다. 그러나 알루미늄 자체는 내구성이 높은 용도나 목적을 위해 충분히 강하지 않을 수 있습니다. 따라서 알루미늄은 다른 원소와 결합하여 합금을 형성할 수 있으며, 이는 더 내구성이 있고 산업 응용에 적합합니다.
그리고 합금 이름의 모든 숫자는 무엇을 의미합니까? 알루미늄 시리즈는 4자리 숫자로 요소를 명명합니다. 여기서 첫 번째 숫자는 주요 합금 원소를 나타내고 두 번째 숫자는 특정 합금의 변형을 나타내며 세 번째 및 네 번째 숫자는 시리즈의 특정 합금에 할당된 임의의 숫자입니다.
| 소재 | 프로세스 | 인장 강도 | 신율 | 경도 |
| Al 6061-T651 | CNC 밀링 CNC 터닝 판금 제작 | 40ksi (276MPa) | 17% | 95 HBW 10/500 |
| 알 7075-T651 | CNC 밀링 CNC 터닝 | 83ksi (572MPa) | 11% | 85 HBW 10/500 |
| 알 5052-H32 | 판금 제작 | 33.34ksi (228MPa) | 12% | 60HBW |
| Al(AlSi10Mg) | 3D 프린팅:DMLS 고해상도(20μm) | 39ksi (268MPa) | 15% | 42 HRB |
| Al(AlSi10Mg) | 3D 프린팅:DMLS 일반 해상도(30μm) | 50ksi (345MPa) | 8% | 59 HRB |
| Al(AlSi10Mg) | 3D 프린팅:DMLS 대형(40μm) | 43ksi (296MPa) | 10% | 50HRB |