알루미늄 브레이징 마스터: 전문 기술 및 실용 가이드

알루미늄 브레이징은 제조업, 수리점, 자동차 산업, DIY 애호가 사이에서 널리 보급되었습니다.

대부분 제조사와 수리 업체는 구멍, 크랙, 리벳, 누수, 나사산, 부러진 귀 등 수리에 전알루미늄 또는 대부분 알루미늄 부품을 사용합니다. 또한 주철이나 주물을 빠르게 수리하고 알루미늄을 쉽게 가공해 파손 부위를 수리하고 때로는 신품보다 강하게 만들기도 합니다.

이는 알루미늄 브레이징 합금이 전알루미늄 구조로 내파괴성이 좋고 강도가 높기 때문입니다. 알루미늄 브레이징은 초보자도 충분히 할 수 있습니다. 전문가라 불릴 필요 없이 알루미늄을 전문가처럼 브레이징할 수 있습니다.

그러기 위해 먼저 브레이징 공정 자체를 잘 살펴보고 실제로 어떻게 작동하는지 이해해 봅시다.

알루미늄 브레이징이란?

알루미늄 브레이징은 모재를 녹이지 않고 알루미늄 브레이징 로드나 필러를 가열해 접합하는 인기 있는 금속 접합 공정입니다.

융점에 도달하면 금속 조각을 서로 부착하거나 주어진 물체의 크랙, 구멍, 틈새를 메우는 데 사용할 수 있습니다.

이후 용융 알루미늄 온도가 내려가면 응고되어 정착하며 알루미늄 브레이징 공정이 완료됩니다.

더 보기: 브레이징이란?

알루미늄 브레이징 방법에는 무엇이 있나?

• 토치 브레이징: 산소-연료 가스 토치나 프로판 토치로 브레이징할 부품을 가열해 얻습니다. 필러 금속 바로 아래 온도에서 녹는 염화물과 플루오라이드 조합인 화학적으로 공격적인 플럭스를 사용합니다. 매우 얇거나 미세한 구조는 부품을 균일하게 가열하기 어려워 브레이징이 매우 까다로울 수 있습니다. 브레이징 필러 금속은 이음부에 미리 놓거나 손으로 공급할 수 있습니다. 세척과 플럭싱이 필요할 수 있습니다.
• 딥 브레이징: 세라믹 냄비에 담긴 다량의 용융 염욕(플럭스 함유)을 직접 저항 가열로 딥 브레이징 온도에서 유지합니다. 필러 금속을 브레이즈 이음부 주변에 놓고 부품을 욕조에 담급니다. 이 방법은 다중 이음부가 필요한 프로젝트에 자주 적용됩니다.
• 무플럭스 진공 브레이징: 플럭스 포함 시 필수적인 브레이징 후 세척 공정이 필요 없습니다. 알루미늄 브레이징 플럭스는 부식성이 강해 철저히 세척하지 않으면 파손을 일으킬 수 있습니다. 플럭스 제거는 물에 담그고 헹구거나 화학 세척으로 합니다.
• 로 브레이징: 가스, 오일, 전기 가열 로에서 수행합니다. 온도는 2.8℃(5℉) 이내로 조절되어야 하며 일관된 결과를 위해 필수적입니다. 로 분위기의 지속적 순환이 바람직한데, 브레이징 시간 단축과 더 균일한 가열을 가져오기 때문입니다. 로 내 연소 생성물은 브레이징에 해로울 수 있으며 고용체 강화 합금에서 만족스러운 품질의 브레이징 어셈블리를 얻기 어렵게 만듭니다.

필요 장비

• 모재 조각: 기본적으로 접합할 두 금속 조각이나 수리할 금속 표면입니다.
• 브레이징 금속 로드: 브레이징 공정 중 두 금속 조각을 제작하는 데 사용되는 도구입니다. 기존 용접봉과 본질적으로 같지만 브레이징 전용으로 만들어졌습니다.
• 프로판 토치: 프로판(탄화수소 가스)을 연료로 사용하는 화염 또는 열 공급용 토치입니다.
• 자동 차광 용접 헬멧: '후드'라고도 하는 용접 헬멧은 용접사가 반드시 갖춰야 할 가장 필수적인 개인보호장비(PPE) 중 하나입니다. 좋은 헬멧은 눈과 피부를 심한 스파크로부터 보호할 뿐만 아니라 아크에서 방출되는 시력 손상 자외선과 적외선도 차단합니다.
• 용접 장갑: 용접 장갑은 용접 위험으로부터 손을 보호하는 개인보호장비(PPE)입니다. 이 장갑은 손가락 관절 움직임을 허용하면서 감전, 극한 열, 자외선/적외선 방사선으로부터 보호하며 내마모성과 향상된 그립력을 제공합니다.
• 용접 앞치마: 용접 앞치마는 작업자 가슴부터 무릎 아래까지 앞면을 덮어 날아오는 스파크와 파편으로 인한 화상과 부상을 방지합니다. 작업복 위에 착용하며 목과 허리 조절 스트랩으로 단단히 고정됩니다.

알루미늄 브레이징 방법

알루미늄 브레이징 방법을 아는 것은 다양한 가정 수리에 직면한 누구에게나 유용한 기술입니다. 알루미늄 브레이징은 알루미늄의 누수, 크랙, 구멍 수리에 빠르고 저렴한 옵션이며 에어컨 수리에서 자주 발견됩니다.

용접 장비와 비교하면 알루미늄 브레이징 장비는 저렴하고 휴대 가능하며 고전압을 필요로 하지 않습니다.

1. 브레이징 공정 시작 전 난연성 의복, 장갑, 안전 고글을 착용하세요.
2. 알루미늄 브레이징으로 수리할 부위의 모든 먼지, 오일, 페인트, 기타 잔여물을 제거하세요. 탈지제로 기름기와 그리스를 제거하세요. 수리 부위 크기에 따라 샌드블라스팅, 에머리 천, 연마 휠, 줄이 필요할 수 있습니다.
3. 브레이징할 조각을 클램프로 고정하거나 지지하세요.
4. 온도와 금속에 적합한 플럭스를 브러시로 바르세요. 만능 플럭스는 넓은 온도 범위를 커버해 범용 브레이징에 유용합니다. 필러 로드를 플럭스에 담가 플럭스를 추가하세요. 플럭스 코팅 로드를 사용하면 이 단계를 생략할 수 있습니다. 플럭스 코팅 로드는 알루미늄 브레이징 과정에서 플럭스를 도포합니다.
5. 프로판 또는 아세틸렌 토치로 수리 부위를 가열해 알루미늄이 주황색 꽃(orange bloom)을 보일 때까지 가열하세요. 금속이 매우 뜨거워질 때 발생합니다. 플럭스 도포 후 색이 변하거나 투명해져야 합니다.
6. 크랙이나 이음부를 따라 브레이징 로드를 움직여 필러 금속을 도포하세요. 금속 열이 필러를 수리 필요 영역으로 녹여 넣습니다. 로드를 녹이기 위해 토치 화염을 켜고 끄며 조절하세요.
7. 필러 재료가 응고된 후 플럭스를 제거하세요. 부품을 담그거나 수리 부위에 뜨거운 물을 부으세요. 플럭스가 벗겨집니다. 벗겨지지 않으면 젖은 상태나 뜨거운 물 속에서 와이어 브러시로 브레이징 부위를 부드럽게 문지르세요.
8. 금속이 완전히 식은 후 에머리 천으로 부위를 광내세요.
9. 즉시 마무리하지 않는다면 녹 방지 코팅을 입히세요.

왜 다른 방법보다 브레이징을 선택하는가?

브레이즈 용접은 열과 압력만으로 두 금속 조각을 접합하는 빠르고 강한 접합 공정입니다.

일반적으로 파이프, 튜브, 주물, 플레이트, 기타 후판 연결에 쓰이며 이음부가 보여야 할 때 사용됩니다. 이 공정은 철/비철 금속 모두에 적용 가능하지만 비철 금속에서 더 쉽습니다(쉬운 연소).

이 공정은 브레이징/납땜의 장점과 아크 용접의 장점(예열 없이 대부분 이음을 한 단계로 빠르게 완료)을 결합합니다.

알루미늄 브레이징은 소량의 아연이 첨가된 구리 로드를 사용하는데, 이는 공정 중 산화를 방지하는 데 도움이 됩니다.

알루미늄 브레이징은 배우기 쉽지만 안전 예방 조치를 취해야 합니다. 올바른 마음가짐과 자신감으로 임하면 누구나 알루미늄 브레이징을 할 수 있습니다.

일상생활에서 브레이징 알루미늄 이음부가 쓰이는 일반적인 예

브레이징 알루미늄 이음부는 높은 기계적 하중이 예상되는 대규모 프로젝트에 자주 쓰입니다. 교량, 선박, 철도 차량, 테니스 라켓, 하키 스틱 같은 스포츠 용품 등이 포함됩니다.

브레이징 알루미늄 이음부는 위에서 언급한 소규모 프로젝트에도 쓰이며, 일상에서 알루미늄 브레이징이 어떻게 쓰이는지 볼 수 있고 적절히 관리하면 오래 지속됩니다.

알루미늄 브레이징의 위험성

알루미늄 브레이징 사용 자체는 위험한 공정입니다. 알루미늄 브레이징은 제대로 사용하지 않는 사람들에게 안전 위험을 초래할 수 있습니다.

알루미늄 브레이징 사용 중 금속이 너무 뜨거워지면 화상을 입을 수 있습니다. 이음부가 브레이징 알루미늄과 플럭스로 철저히 코팅되지 않으면 브레이징 알루미늄이 붙잡히지 않아 실패할 수 있습니다.

알루미늄 브레이징은 비철 금속에만 사용할 수 있으므로 철강 등 철금속에는 사용할 수 없습니다. 즉, 어느 유형에도 브레이즈 알루미늄을 쓸 수 없습니다.

알루미늄 브레이징을 올바르게 하지 않으면 알루미늄이 변형되거나 심각하게 손상될 수 있습니다.

브레이징 알루미늄은 소재를 제거해 접합부를 원래보다 약하게 만듭니다. 이는 브레이징 알루미늄이 미관상 목적의 화장품적 해결책만 될 수 있음을 의미합니다. 기계적 힘이 가해지는 부위에 사용하면 테스트 시 실패할 가능성이 높습니다.

이 위험들을 어떻게 예방하나?

알루미늄 브레이징 사용 시 위험을 피하는 최선은 적절한 안전 예방 조치입니다. 안전한 작업장 유지, 올바른 도구 구비, 알루미늄 브레이징 프로젝트 시작 전 작업 내용 숙지가 중요합니다.

알루미늄 브레이징의 장점

알루미늄 브레이징은 용접과 다른 금속 가공 방식 대비 많은 이점을 제공합니다. 용접 대비 알루미늄 브레이징의 이점은 다음과 같습니다:

• 저비용: 용접에는 차폐 가스, 필러 와이어, 전기 등 많은 소모품이 필요하지만 알루미늄 토치 브레이징에는 불필요합니다. 아르곤, 헬륨 같은 차폐 가스 비용이 만만치 않으므로 궁극적으로 훨씬 저렴한 금속 가공 경험을 제공합니다.
• 쉬운 사용: 용융 용접 풀을 조작해야 하는 TIG 용접 장비와 달리 토치 브레이징은 비교적 단순한 공정입니다. MIG나 TIG 용접 대비 훌륭한 입문용 금속 가공 기술입니다.
• 안전한 연습: 알루미늄 브레이징도 고열로 화상 위험이 있지만, 가스 토치 브레이징은 고전압 전기를 다루지 않아도 됩니다. TIG 토치 전압 조작에 불편함을 느끼는 금속 가공자에게 훌륭한 방법이 될 수 있습니다.
• 다양한 합금에 적용: 알루미늄 브레이징은 모든 알루미늄 합금이나 주물 알루미늄에 적용 가능해 다양한 알루미늄 기반 프로젝트에 유용한 기술 선택지입니다.
• 매끄럽고 보기 좋은 이음부: 용접(초보자가 하면 튀거나 고르지 못한 용접 비드 남김)과 달리 브레이징은 일반적으로 다루기 쉽고 피팅이나 돌기가 적은 더 균일한 결합을 만듭니다.
• 빠른 수리: 알루미늄 브레이징은 TIG 용접과 다른 용접 형태보다 훨씬 빠른 금속 접합 기술입니다. 이들 금속 가공 기술과 동등한 강도를 가지므로 빠르게 수행해야 하거나 조립 라인 일부인 금속 가공 작업에 좋은 옵션입니다.