경량 금속의 고유한 장점은 무엇입니까?

경금속은 상대적으로 밀도가 낮은 금속입니다. 리튬, 베릴륨, 나트륨, 마그네슘, 알루미늄, 칼륨 및 칼슘을 포함하는 주기율표의 처음 7개 금속은 집합적으로 "가장 가벼운 금속"으로 알려져 있습니다. 이와 관련하여 알루미늄 및 마그네슘은 일반적으로 구성 요소 및 구조의 무게를 줄이기 위해 사용됩니다. 티타늄은 7가지 가장 가벼운 금속 중 하나는 아니지만 중금속보다 밀도가 상대적으로 낮습니다. 따라서 경금속으로도 인정되며 특정 산업 분야에 적용됩니다.

아래에서는 가장 일반적으로 사용되는 경량 금속의 고유한 특성과 특정 산업 응용 분야에 대해 설명합니다.

경량 금속의 고유한 특성 및 응용

경량 금속은 독특한 화학적, 물리적 및 기계적 특성으로 인해 많은 산업 응용 분야에서 일반적으로 사용됩니다. 상업적으로 가장 많이 사용되는 경량 금속을 살펴보겠습니다.

리튬

리튬은 원자량이 6.941u이고 밀도가 0.534g/cm³로 가장 가벼운 금속입니다. 광택이 나는 외관을 가지고 있으며 충분한 힘을 가하면 간단한 칼로도 쉽게 잘릴 수 있습니다. 실온의 자유 공기 중에서 빠르게 산화되지만 572°F 이상의 고온에서는 반대 작용을 합니다.

리튬은 일반적으로 다음에서 사용됩니다.

• 이온 배터리.
• 유리.
• 도자기.
• 에나멜.
• 시멘트.
• 접착제.
• 연속 캐스팅 파우더.
• 산업용 에어컨.
• 약.
• 윤활유.
• 페인트.

리튬-알루미늄 합금은 항공우주 분야에서도 광범위하게 사용됩니다.

알루미늄

알루미늄은 밀도가 2.7g/cm³로 낮아 가볍습니다. 강철보다 3배 가벼우면서도 강도 대 중량 비율이 훨씬 높습니다. 알루미늄은 표면 주위에 얇은 산화물 층을 형성하여 더 이상의 공기와 물 접촉을 방지하기 때문에 내식성이 뛰어납니다. 알루미늄 도체의 무게는 구리 도체의 30%에 불과하지만 동일한 전기 저항에 대해 두 배의 전기 전도성을 갖습니다.

순수 알루미늄에 아연, 구리, 마그네슘과 같은 다양한 합금 원소를 첨가하여 강도를 더욱 높였습니다. 알루미늄 합금은 고유한 애플리케이션 요구 사항을 충족하도록 설계된 7가지 시리즈로 제공됩니다.

Al 시리즈	1차 합금 원소	속성	응용 프로그램
1xxx 시리즈	99% 순도 알루미늄	높은 내식성, 작업성, 열 및 전기 전도성	전기 전송 라인
2xxx 시리즈	구리	강도 및 인성	항공우주 애플리케이션
3xxx 시리즈	망간	좋은 용접성 및 기계 가공성	범용, 음료 캔
4xxx 시리즈	실리콘	낮은 융점, 높은 연성	용접 와이어, 브레이징 필러
5xxx 시리즈	마그네슘	고강도, 고내식성, 우수한 성형성, 가공성, 용접성	압력 용기, 해양 애플리케이션
6xxx 시리즈	마그네슘 및 실리콘	열처리성, 성형성, 가공성	항공기, 해양 프레임, 반도체 조립품
7xxx 시리즈	아연	시리즈 중 가장 강하고 열처리 가능	항공기, 항공우주, 스포츠 장비

마그네슘

마그네슘은 다이캐스팅에 사용되는 합금 중 가장 낮은 질량을 가지고 있습니다. 다른 원소의 첨가는 경량성을 손상시키지 않으면서 마그네슘의 기계적 성질과 내식성을 향상시킵니다. 마그네슘 합금은 1.7-2.0g/cm³의 밀도로 알루미늄에 비해 밀도가 30% 낮습니다. 마그네슘은 가장 가벼운 금속 건축 자재로 탁월하며 자연에서 풍부한 공급으로 인해 생산 비용이 저렴합니다. 따라서 현대 항공우주 및 자동차 산업에서는 마그네슘 합금을 광범위하게 사용하여 저렴하고 가벼운 디자인을 구현합니다.

마그네슘은 일반적으로 다음에서 사용됩니다.

• 스포츠 용품.
• 생활용품.
• 사무실 장비.
• 자동차 애플리케이션.
• 생물의학 산업.
• 항공기 엔진 및 기어박스 케이스

티타늄

알루미늄 다음으로 티타늄은 뛰어난 강도 대 중량 비율을 제공합니다. 티타늄은 알루미늄보다 밀도가 높지만 동일한 강도를 얻기 위해 더 적은 재료가 필요합니다. 티타늄 합금의 인장 강도는 알루미늄 합금의 두 배인 160ksi까지 올라갈 수 있습니다. 강철만큼 강하지만 무게는 56%에 불과합니다. 다양한 미량의 다른 금속과 합금하면 티타늄이 훨씬 더 큰 강도와 가공성을 달성합니다.

티타늄 합금은 강도, 내식성 및 고온 서비스 측면에서 상업적으로 순수한 등급과 합금 등급으로 분류할 수 있습니다. 예를 들어, 티타늄 청동 금속 분말은 수지 주조(냉간 주조), 장식 코팅 및 분말 야금에 사용되어 우수한 응력 완화 저항성을 달성합니다. 또한 특정 티타늄 합금은 극저온에서도 강도와 연성을 유지합니다. 예를 들어, 티타늄 첨가제가 포함된 Al25Zn 합금은 우수한 감마선 및 중성자 차폐 특성을 나타냅니다. 그러나 티타늄 합금에는 높은 가격표가 붙어 있기 때문에 엄격한 예산을 준수해야 하는 사람들에게는 어려울 수 있습니다.

반응성이 높은 금속인 티타늄은 수중 또는 자유 공기에서 산소와 접촉할 때 자연적으로 보호 경질 산화물 층을 형성합니다. 산, 알칼리 및 오염된 물에 대한 우수한 내식성을 제공합니다. 해수에서 미생물로 인한 부식에 완전히 면역인 유일한 금속입니다.

티타늄은 일반적으로 다음에서 사용됩니다.

• 제트 엔진.
• 의료용 임플란트.
• 스포츠 장비.
• 자전거 프레임.
• 미사일.
• 우주선.
• 발전소 파이프.

경량 금속의 도전

경량 금속을 사용하면 많은 이점이 있지만 몇 가지 단점도 있습니다. 아래에서는 가공의 어려움과 높은 재료 비용을 포함하여 경량 금속 사용의 몇 가지 문제에 대해 설명합니다.

가공 난이도

부품 변형은 경량 금속을 가공할 때 큰 문제입니다. 깨지기 쉽고 섬세한 재료에 강성을 부여하는 왜곡 없는 워크홀딩을 유지하는 것이 필수적입니다. 티타늄과 같은 금속은 높은 열 부하로 인한 왜곡을 방지하기 위해 펄스 절단 기술을 통해 더 낮은 절단 저항이 필요합니다.

높은 재료 비용

제조 공정에서 경량 합금을 사용하면 많은 합금이 상당히 비쌀 수 있으므로 프로젝트 비용이 증가합니다. 이러한 비용을 상쇄하려면 검증된 금속 잔재를 활용하여 최종 제품의 원하는 특성을 더 낮은 제조 비용으로 얻는 것을 고려해 볼 가치가 있습니다.

물질 폐기물

경험과 고급 절삭 공구가 부족하면 경량 금속을 가공하는 동안 금속 폐기물이 발생할 수 있습니다. 이는 결국 과도한 구매로 이어져 장기적으로 제작 예산을 초과하게 됩니다.

전문 지식과 최첨단 절단 장비가 없다면 현지 금속 공급업체와 협력하여 경량 금속을 제때 크기에 맞게 절단하는 것이 좋습니다.

베이 지역 및 그 너머의 정밀 절단 경량 금속

Industrial Metal Service는 20년 이상 샌프란시스코 베이 지역에서 신뢰할 수 있는 금속 공급업체이자 경량 금속 및 기타 다양한 금속 합금 재활용업체로 활동해 왔습니다. 당사의 광범위한 인벤토리에는 Invar와 같은 특수 금속뿐만 아니라 알루미늄, 강철, 티타늄 및 구리가 포함됩니다. 우리는 미국 공장에서 직접 조달한 새로운 금속과 검증된 금속 잔재를 생산 실행을 위해 고품질을 유지하면서 비용을 낮추려는 사람들을 위해 공급합니다. 기타 서비스에는 정밀 금속 절단, 기계 분해 및 창고 청소가 포함됩니다.

올바른 금속을 선택하는 것이 때로는 압도적일 수 있지만 저희가 도와드릴 수 있습니다. 금속 요구 사항에 대해 논의하려면 전화를 주십시오. 우리는 당신과 함께 일하기를 기대합니다.연락처