5052 대 6061 대 7075: 제작에 적합한 알루미늄을 선택하는 방법

프로젝트에 적합한 알루미늄 등급을 선택하는 것은 매우 중요합니다. 숙련되지 않은 사람의 눈에는 모든 알루미늄 판재가 똑같은 "은색 금속" 조각처럼 보입니다. 하지만 잘못된 알루미늄을 선택하면 완성된 부품에 많은 비용이 들고 돌이킬 수 없는 결과를 초래할 수 있습니다.

항공우주용으로 설계된 합금은 엄청나게 강할 수 있지만 해양 환경에 놓으면 급격히 열화될 수 있습니다. 반대로 부식에 완벽하게 저항하는 합금은 산업 기계에 필요한 무거운 하중을 견딜 수 있는 '근육', 즉 항복 강도가 부족할 수 있습니다.

모든 엔지니어는 이 결정에 대해 고민합니다. 혼란을 없애기 위해 가장 일반적인 세 가지 알루미늄 제품군인 5052, 6061, 7075를 세분화하여 안심하고 선택할 수 있도록 도와드리겠습니다.

5052, 6061 및 7075에 대한 간략한 개요

숫자 해독하기

그 4자리 코드 알루미늄 등급의 일련번호는 무작위 일련번호가 아닙니다. 특정 논리를 따르며, 코드를 해독하는 열쇠는 첫 번째 숫자.

이 숫자는 순수 알루미늄에 혼합된 주요 성분 또는 합금 원소를 알려줍니다. 이 추가 성분이 각 시리즈에 고유한 "슈퍼파워"를 부여합니다.

• 5xxx 시리즈(예: 5052): 마그네슘
  마그네슘을 첨가하면 부식에 매우 강한 내부 구조가 만들어집니다. 따라서 바닷물에 지속적으로 노출되어야 하는 해양 장비에 가장 적합한 소재입니다.
• 6xxx 시리즈(예: 6061): 마그네슘 + 실리콘
  이 조합을 통해 합금을 열처리할 수 있습니다. 금속을 다용도로 사용할 수 있고 모양을 쉽게 만들 수 있기 때문에 이 시리즈를 복잡한 구조 프레임에 압출하는 것을 자주 볼 수 있습니다.
• 7xxx 시리즈(예: 7075): 아연
  아연을 추가하면 강철의 강도에 필적하는 소재를 얻을 수 있습니다. 알루미늄의 가벼운 장점을 유지하면서 강철과 같은 강도를 얻을 수 있다는 장점이 있습니다.

화학이 다소 어렵게 느껴진다면 기본을 기억하는 간단한 방법이 있습니다:

• 5 (마그네슘) 부식에 강합니다.
• 6 (실리콘) 도형을 형성합니다.
• 7 (아연) 힘을 키우세요.

세 가지 알루미늄 합금 중에서 빠르게 선택하는 방법

이론에 얽매이고 싶지 않고 5052, 6061 또는 7075를 선택할 것인지에 대한 빠른 답변이 필요하다면 이 섹션을 참조하세요. 올바른 선택을 위한 지름길이 여기에 있습니다.

5052

• 분석: 이 합금의 핵심은 유연성 및 연성. 금속을 구부리거나 접거나 금이 가지 않도록 모양을 만들어야 하는 경우 5052를 가장 먼저 선택하십시오. 열처리를 할 수 없는 합금치고는 놀라울 정도로 강하고 바닷물 부식에 매우 잘 견딥니다.
• 최상의 대상: 판금 인클로저, 선박용 연료 탱크, 바닥재, 미끄럼 방지 플레이트, 스탬핑 부품.

6061

• 분석: 구조적으로 만능인 제품입니다. 가격이 합리적이며 용접이 용이하고 내식성이 우수하며 구조적 강도가 좋습니다. 기계 공장에 들어가서 등급을 지정하지 않고 "알루미늄"을 요청하면 6061을 줄 가능성이 높습니다. 이것이 일반 엔지니어링의 기본 설정입니다.
• 최상의 대상: 구조용 골조, 자전거 프레임, 건축용 몰딩 및 일반 가공 부품.

7075

• 분석: 이것이 바로 근육입니다. 강철과 비슷한 강도를 제공하지만 단점이 있습니다. 가격이 비싸고 용접이 매우 어렵고(일반 상점에서는 불가능한 경우가 많음) 다른 두 소재에 비해 내식성이 낮습니다. 강철과 같은 강도가 필요하지만 무거운 무게를 감당할 수 없을 때 사용합니다.
• 최상의 대상: 항공우주 기어, 암벽 등반 장비, 경기용 자전거 부품 및 고응력 금형.

요약

재료	주요 성분	특성	최고의 애플리케이션
5052	마그네슘	유연성이 뛰어나고 구부리기 쉬우며 부식에 잘 견딥니다.	판금, 선박용 탱크, 바닥재, 스탬핑 부품.
6061	마그네슘 + 실리콘	용접 용이성, 적절한 내식성, 우수한 구조적 강도.	구조 프레임, 자전거 프레임, 건축, 일반 부품.
7075	아연	고강도(강철과 경쟁).	항공우주 기어, 등산 장비, 경주용 자전거 부품, 금형.

성능 속성에 따라 선택하는 방법

위의 치트 시트는 기본 사항일 뿐입니다. 이 세 가지 합금의 구체적인 성능 차이와 실제 스트레스를 처리하는 방법을 실제로 이해하려면 좀 더 자세히 살펴볼 필요가 있습니다. 다음 섹션에서는 전체 그림을 보여드리므로 현재 작업 중인 내용을 정확히 파악할 수 있습니다.

기계적 특성 및 강도(정적)

기계 가공 분야에서 '강도'는 꽤 모호한 용어입니다. 과학적인 선택을 하려면 두 가지 구체적인 지표를 평가해야 합니다: 인장 강도 그리고 수율 강도.

• 인장 강도 는 실제로 머티리얼을 스냅하는 데 필요한 하중의 양입니다.
• 수율 강도 는 영구적으로 구부리거나 변형시키는 데 필요한 하중의 양입니다.

대부분의 구조적 프로젝트에 적합합니다, 수율 강도는 실제로 가장 중요한 수치입니다.. 부품이 구부러져 원래 모양으로 되돌아오지 않는다면 금속이 두 동강이 나지 않았더라도 이미 구조가 고장난 것입니다.

구체적인 수치를 비교하기 전에 한 가지 중요한 요소를 짚고 넘어가야 합니다: 열처리.

알루미늄의 성능은 "성질"에 따라 크게 달라집니다. 아래 데이터는 일반적으로 시중에서 볼 수 있는 업계 표준을 비교한 것입니다: 경화된 상태의 5052(H32), 열처리된 상태의 6061 및 7075(T6).

경고: 7075를 구매하지 마십시오. "O"(어닐링) 상태 높은 강도를 기대합니다. T6 열처리를 하지 않으면 7075는 "근육" 상태를 잃고 상당히 부드럽고 약해집니다.

힘 계층 구조

1. 7075-T6(논란의 여지가 없는 왕): 항복 강도가 6061의 거의 두 배에 달하는 이 합금은 많은 구조용 강철과 경쟁합니다. 세 가지 합금 중 무게 대비 강도가 가장 높습니다. 항공기 날개의 스파처럼 극심한 피로 또는 높은 응력을 견뎌야 하는 부품에는 이 목록에서 유일하게 선택할 수 있습니다.
2. 6061-T6(표준): "좋은" 강도를 가지고 있습니다. 구조용 프레임, 보도 및 차량 섀시에 적합합니다. 단단하지만 7075가 견딜 수 있는 극한의 하중에서는 6061이 변형됩니다.
3. 5052-H32(최저): 강도는 이 합금의 주요 특징이 아닙니다. 항복 강도가 가장 낮기 때문에 쉽게 구부러지는데, 이는 합금의 설계 목적과 정확히 일치합니다. 강도가 높으면 부서지기 쉽고 성형 특성이 떨어집니다.

경도 및 내마모성

경도는 브리넬 스케일. 이 수치는 대략적으로 재료가 표면의 움푹 들어간 부분과 긁힘에 어떻게 저항하는지를 나타냅니다.

• 7075(하이 브리넬): 단단하고 부서지기 쉽습니다. 표면 마모에 잘 견디기 때문에 기어와 샤프트에 적합합니다.
• 6061(미디엄 브리넬): 중간 지점. 구조용 부품에 충분히 견고하고 사소한 흠집에도 잘 견디지만 7075만큼 내마모성이 뛰어나지는 않습니다.
• 5052(로우 브리넬): 부드럽습니다. 기계 공장 환경에서 쉽게 긁히고 찌그러집니다.

비교 표: 강도 및 경도(일반값)

등급 및 성질	항복 강도(변형 지점)	인장 강도(파괴점)	브리넬 경도	파단 연신율(성형성)
5052-H32	193MPa(28,000psi)	228MPa(33,000psi)	60	12%
6061-T6	276MPa(40,000psi)	310MPa(45,000psi)	95	12-17%
7075-T6	503MPa(73,000psi)	572MPa(83,000psi)	150	11%

참고: 값은 일반적인 업계 평균을 나타냅니다. 구체적인 수치는 제조업체 및 시트 두께에 따라 약간씩 다를 수 있습니다. 출처 데이터 참조 MatWeb 표준.

성형성 및 굽힘(판금)

프레스 브레이크 작업자에게 최악의 날에 대해 물어보면 구부러질 때마다 금이 간 값비싼 합금 팔레트에 대한 이야기를 들려줄 것입니다.

서류에서 '성형성'은 통계 수치입니다. 작업 현장에서는 매끄러운 90도 각도와 고철 더미의 차이입니다. 차가운 금속을 접기 위해 엄청난 압력을 가하면 합금의 내부 구조에 따라 금속이 흐르거나 꺾이는지 여부가 결정됩니다.

분석

• 5052 (콜드 포밍 챔피언):
  디자인에 복잡한 굴곡, 좁은 반경 또는 복잡한 스탬핑이 필요한 경우 유일한 합리적인 선택입니다. 5052는 작업성이 뛰어난 것으로 유명합니다. 90도 이상 구부리거나 접을 때(헤밍) 표면에 미세한 균열이 생기지 않는 경우가 많습니다. 놓아둔 위치에 그대로 유지되며 예측 가능한 동작을 합니다.
• 6061 (위험한 중간 지대):
  여기서 제작자가 곤란을 겪게 됩니다. 6061은 성형이 가능합니다, 하지만 일반적으로 어닐링(O) 또는 T4 템퍼로만 제공됩니다. 판매된 6061의 대다수는 T6 (강성을 위해 열처리).
  • T6 문제: T6는 경화되어 있기 때문에 잘 구부러지지 않습니다. 6061-T6을 좁은 반경으로 구부리면 외부 표면이 '오렌지 껍질' 모양이 될 때까지 늘어나다가 끊어집니다. 일반적으로 T6를 안전하게 구부리려면 소재 두께의 최소 2배에서 3배의 굽힘 반경이 필요합니다.
• 7075 (악몽):
  냉간 성형이 필요한 판금 부품에는 좌절감을 즐기지 않는 한 7075를 지정하지 마십시오. 7075는 항복 강도가 매우 높기 때문에 90도까지 구부렸다가 프레스를 놓는 순간 다시 80도로 복원되는 놀라운 '스프링 백'을 가지고 있습니다. 또한 잘 부러지지 않고 두 개로 깔끔하게 갈라지기도 합니다.

전문가 팁: "열처리 및 에이징" 해결 방법
6061의 구조적 강성이 꼭 필요하지만 5052 부품의 복잡한 형상이 필요한 경우 해킹이 가능하지만 비용이 많이 듭니다.

1. 6061 구매하기 "O"(어닐링) 성질. 부드럽고 5052만큼 쉽게 구부러집니다.
2. 여러분의 역할을 구성하세요.
3. 완성된 부품을 열처리로 보내 인위적으로 숙성시켜서 T6.
   경고: 이로 인해 상당한 리드 타임과 비용이 추가되고 뒤틀림이 발생할 수 있습니다.

용접성 및 접합

프로젝트에서 TIG 또는 MIG 용접을 통해 부품을 접합해야 하는 경우 재료 선택 프로세스가 크게 달라집니다. 용접은 단순히 금속을 녹이는 것이 아니라 접합부를 둘러싼 금속의 화학적 성질을 변화시키는 미니 열처리 공정입니다.

바로 여기에서 열 영향 구역(HAZ) 가 중요해집니다. 특정 강도의 알루미늄 판을 구입할 수 있지만, 아크를 치는 순간 엄청난 열로 인해 용접 부위에 인접한 금속의 성질이 변합니다.

분석

• 5052 (용접공의 친구):
  5052는 용접에 가장 적합한 고강도 판금 알루미늄으로 널리 알려져 있습니다. 열처리가 아닌 냉간 가공(변형 경화)으로 경화되기 때문에 용접 열로 인해 6xxx 시리즈처럼 강도가 급격하게 저하되지 않습니다.
  • 필러 로드: 일반적으로 다음과 같이 용접됩니다. 5356 필러 로드.
  • 결과: 높은 내식성을 갖춘 강력하고 일관된 조인트.
• 6061("힘의 상실" 함정):
  6061은 용접성이 뛰어나 비드가 매끄럽게 내려앉지만, 많은 엔지니어를 당황하게 만드는 구조적 문제가 있습니다.
  • HAZ 드롭: 6061-T6을 용접하면 열이 열 영향 영역의 T6 템퍼를 효과적으로 "지워" 용접부 근처의 금속을 어닐링(연성) 상태에 가깝게 되돌립니다. 다음을 잃을 수 있습니다. 최대 40-50% 인장 강도의 용접부 바로 옆에 있습니다.
  • 수정: 개발 엔지니어는 설계에서 이러한 약점을 고려하거나 전체 용접 어셈블리를 대형 오븐에 넣어 인공 노화를 통해 접합부 전체의 T6 템퍼를 복원해야 합니다.
  • 필러 로드: 일반적으로 4043 (더 쉬운 흐름) 또는 5356 (아노다이징을 위한 색상 일치 및 강도 향상).
• 7075("용접 불가" 등급):
  표준 TIG/MIG 공정을 사용하는 일반적인 제작의 경우 7075가 고려됩니다. 용접 불가.
  • 과학: 무거운 아연 합금을 매우 강하게 만드는 화학 물질은 "열 균열"을 일으킵니다. 용접 풀이 냉각되고 굳어지면 미세 균열이 거의 즉시 형성되어 접합부의 무결성이 손상됩니다. 마찰 교반 용접과 같은 고급 항공우주 기술을 사용하여 접합할 수는 있지만, 표준 작업장 환경에서는 7075를 용접할 계획이 있어서는 안 됩니다. 패스너, 볼트 또는 접착제를 사용하여 이러한 부품을 결합해야 합니다.

입선: 6063 (미학용)

원시 구조적 하중을 견디는 것이 아니라 시각적 완성도를 높이는 것이 주된 목표라면 6061을 6063.

• 왜 그럴까요? 6061 용접은 강하지만 아노다이징 후 변색으로 나타나는 결 구조가 다른 경우가 많습니다. 6063은 건축 마감용으로 설계되어 용접이 용이하고 아노다이징 후 영역이 매끄럽게 혼합되어 눈에 보이는 프레임과 난간 시스템에 가장 적합한 소재입니다.

가공성 및 표면 마감

소재가 절삭 공구에서 어떻게 작동하는지에 따라 부품의 최종 비용과 품질이 결정됩니다. 가공성은 속도뿐만 아니라 금속이 생성하는 '칩'의 유형과 표면 마감에 따라 달라집니다.

가공 경험

• 7075 (기계공의 꿈):
  7075는 단단함에도 불구하고 CNC 작업자들에게 널리 사랑받고 있습니다. 부서지기 쉽기 때문에 작고 바삭한 칩으로 부서져 절삭 공구에서 날아갑니다. 따라서 열 축적을 방지하고 기계에서 바로 거울과 같은 마감 처리가 가능합니다. 높은 이송 속도를 실행하고 매우 엄격한 공차를 유지할 수 있습니다.
• 6061(표준):
  6061은 기계에 잘 맞지만 7075보다 부드럽습니다. 약간 "끈적끈적"할 수 있어 칩이 깨끗하게 부서지지 않고 공구를 감쌀 수 있습니다(새 둥지 현상). 매끄러운 마무리를 위해 윤활에 더 많은 주의가 필요하지만 일반적으로 큰 문제는 없습니다.
• 5052 (기계공의 두통):
  5052는 정밀 밀링용으로 설계되지 않았습니다. 부드럽고 매우 끈적거립니다. 이 소재는 깔끔하게 절삭되지 않고 공구에 "번지는" 경향이 있어 표면 마감이 거칠고 흐릿해집니다. 길고 끈끈한 칩이 생성되어 기계를 막습니다. 가능하면 5052 밀링 가공을 피하고 레이저 또는 워터젯 절단을 사용하세요.

아노다이징 및 미학

부품의 외관이 보기 좋아야 하는 경우(외관 마감) 합금 화학이 중요합니다.

• 7075(노란 색조): 아연 함량이 높기 때문에 7075는 아노다이징에 다르게 반응합니다. 투명 아노다이징은 종종 순수한 은색이 아닌 희미한 황색 또는 금색 색조를 띠게 됩니다. 또한 동일한 배치에서 염색된 6xxx 시리즈 부품과 비교하여 색상 일관성이 다를 수 있습니다.
• 5052(인더스트리얼 룩): 5052는 미용 목적으로 아노다이징 처리가 잘 되지 않습니다. 입자 구조로 인해 얼룩덜룩하거나 탁한 외관을 초래하는 경우가 많습니다. 일반적으로 날것 또는 분말 코팅된 상태로 유지됩니다.
• 6061 (안전한 베팅): 아노다이징의 표준입니다. 염료를 잘 받아들이고 일관되고 생생한 색상(검정, 빨강, 파랑) 또는 투명하고 무광택 은색 마감을 생성합니다.

내식성

• 5052 (마린 킹): 바닷물이나 습한 환경에서 탁월한 성능을 발휘합니다. 보호 도금이 거의 필요하지 않습니다.
• 6061(중간 지대): 일반적인 대기 조건에서는 내식성이 우수하지만 아노다이징이나 페인트 없이 실외에서 장시간 사용하면 산화(흰색/백악질로 변함)됩니다.
• 7075(약한 고리): 아연 함량이 높기 때문에 부식에 취약한 7075. 일반적으로 하드 아노다이징과 같은 강력한 보호 코팅이 없는 부식성 환경에서는 사용하지 않아야 합니다.

비용 및 가용성 분석

프로젝트 예산을 추정할 때 원자재의 '파운드당 가격'을 보는 것은 오해의 소지가 있는 지표입니다. 부품의 실제 비용은 재료의 합계입니다. 플러스 모양을 만드는 데 걸리는 시간입니다. 가공 시간이 두 배나 오래 걸리는 값싼 합금은 빠르게 절삭되는 프리미엄 합금보다 더 비싼 경우가 많습니다.

이 사용 상대적 비용 지수 를 원자재 가격 책정의 기준으로 삼습니다(표준 상품 형태 가정):

• 6061: 1배(기준)
  업계의 표준 기준 가격입니다.
• 5052: ~1배(비교 가능)
  6061과 거의 같은 가격이지만, 구매하시는 모양에 따라 약간 변동이 있습니다.
• 7075: 2배~3배(프리미엄)
  6061의 두 배 또는 세 배의 비용을 지불할 것으로 예상됩니다.

재료비 대 인건비

엔지니어의 가장 큰 경제적 함정은 가장 저렴한 재료를 지정하면 가장 저렴한 부품을 얻을 수 있다고 가정하는 것입니다. 다음 사항을 고려해야 합니다. 기계 가공성.

1. 5052의 숨겨진 비용("거미" 요인)

5052 원재료를 사용하면 비용을 절약할 수 있지만, 정밀 CNC 가공이 필요한 경우 인건비를 지불해야 합니다. 5052는 부드럽고 "거미"스럽습니다. 깨끗한 칩을 만드는 대신 절삭 공구에 번지고 녹는 경향이 있습니다.

• 결과: 기공사는 기계를 느리게(이송 속도를 낮춰) 가동하고 막힌 공구를 청소하는 데 더 많은 시간을 할애해야 합니다. 또한 매끄러운 표면 마감을 얻기가 어려워 2차 수작업 연마가 필요한 경우가 많습니다.
• 평결: 구매 비용은 저렴하지만 가공 비용은 비쌉니다.

2. 7075의 효율성("선명한" 요소) 2.

7075는 원시 블록을 구매할 때 스티커 쇼크를 유발합니다. 그러나 가공하기에는 정말 꿈의 소재입니다. 단단하고 부서지기 쉬우므로 커터에서 날아가는 작고 깨끗한 칩으로 부서집니다.

• 결과: 기계는 뛰어난 공구 수명으로 고속으로 작동할 수 있습니다. 5052에서는 복잡한 공작물을 가공하는 데 3시간이 걸리지만 7075에서는 1시간밖에 걸리지 않습니다.
• 평결: 구매 비용은 비싸지만 기계 시간이 단축되어 복잡한 부품의 재료비를 상쇄할 수 있습니다.

3. 6061의 잔액

6061은 중간에 완벽하게 자리 잡고 있기 때문에 업계 표준으로 남아 있습니다. 구매 비용이 저렴하고 안정적으로 잘 가공됩니다("충분히 좋은" 칩, 적절한 속도). 5052의 성형성이나 7075의 강도가 특별히 필요한 경우가 아니라면 일반적으로 6061이 가장 낮은 가격을 제공합니다. 총 생산 비용.

애플리케이션에 적합한 합금을 선택하는 방법

수율 강점, 비용 지표, 화학 성분을 살펴보았습니다. 이제 이 데이터를 최종 결정으로 전환해 보겠습니다. 이 체크리스트를 사용하여 BOM(자재 명세서)을 완성하기 전에 선택 사항을 검증하세요.

5052 If를 선택합니다:

• 구부려야 합니다: 프레스 브레이크에서 부품을 제작하거나 전자 섀시 또는 인클로저와 같이 복잡한 판금 접힘이 필요한 경우 균열을 방지하기 위해 5052가 필수입니다.
• 바닷물 근처에 서식합니다: 보트 선체, 해양 하드웨어 또는 해안 인프라의 경우 5052는 그룹 중 최고의 부식 방지 기능을 제공합니다.
• 액체를 담습니다: 5052는 진동으로 인한 고장에 대한 저항성이 높고 용접 무결성이 뛰어나 연료 탱크 및 유압 저장소의 표준으로 사용됩니다.

6061 If를 선택합니다:

• "구조적 스켈레톤"이 필요합니다: 용접 프레임, 트레일러 베드, 자동차 섀시 또는 자동화 갠트리의 경우 6061이 업계 기본값입니다.
• T 슬롯 또는 튜빙이 필요합니다: 설계가 표준 압출 형상(앵글 철, 사각 튜브, 원형 파이프)에 의존하는 경우 6061이 종종 사용됩니다. 만 선택할 수 있습니다.
• 균형이 핵심입니다: 적당히 강하고, 적당히 저렴하며, 가공하기 쉬운 소재가 필요합니다. 90%의 상황에서도 신뢰할 수 있는 엔지니어링 소재의 '도요타 캠리'가 바로 그것입니다.

7075 If를 선택합니다:

• 체중은 적입니다: 드론 암, 항공기 부품 또는 경쟁용 자전거 부품을 제작할 때 1그램을 절약할 때마다 성능이 향상되는 것과 같은 효과를 얻을 수 있습니다.
• 공간이 제한되어 있습니다: 강철의 강도가 필요하지만 알루미늄 부품(예: 고응력 기어, 암벽 등반용 카라비너 또는 금형 도구)을 위한 물리적 공간만 있는 경우.
• 용접은 필요하지 않습니다: 볼트, 나사 또는 접착제를 사용하여 부품을 결합할 계획입니다.

대안을 고려해야 하는 경우

때로는 '빅 3'가 맞지 않을 때도 있습니다. 확인해보실 만한 두 가지 좋은 예가 있습니다:

• 2024년('피로' 전문가)을 생각해 보세요: 7075의 높은 강도가 필요하지만 특히 주기적 피로(예: 지속적인 장력/압박을 받는 항공기 날개)가 걱정되는 경우 2024를 항공우주용으로 선택하는 경우가 많습니다. 참고: 내식성이 약합니다.
• 6063("미적" 전문가)을 고려하세요: 완벽한 아노다이징 마감이 필요한 건축 트림, 창틀 또는 소비재를 디자인하는 경우 6063이 아노다이징 후 "탁하게" 변할 수 있는 6061보다 훨씬 더 보기 좋습니다.

일반적인 실패 시나리오(잘못 선택하면 어떻게 되나요?)

이론은 이론일 뿐, 작업 현장에서 값비싼 금속이 부서지는 소리는 또 다른 이야기입니다. 이러한 합금의 특정 특성을 무시하면 불량 부품의 위험뿐만 아니라 몇 주와 수천 달러의 낭비도 감수해야 합니다. 실제 세계에서 실패는 어떤 모습일까요?

시나리오 A: 보이지 않는 골절(용접 7075)

서스펜션 시스템에는 고강도 브래킷이 필요하므로 "강할수록 좋다"는 생각으로 7075를 선택합니다. 용접공이 아름다운 TIG 비드를 쌓아 올립니다. 시각적으로 완벽해 보입니다.
현실: 부품이 식으면 희미한 금속성 소리가 들립니다. ping. 그리고 또 하나. 7075의 화학적 특성으로 인해 아연이 이동한 용접부 근처에 "약점 영역"이 생깁니다. 당신은 유도했습니다 핫 크래킹. 이러한 미세 균열은 육안으로는 보이지 않는 경우가 많습니다. 부품이 배송되어 설치되고 3주 후 6061이 쉽게 처리할 수 있는 하중을 가했을 때 7075 브래킷이 조인트에서 깨끗하게 스냅됩니다.

시나리오 B: 작업 현장 파편(벤딩 6061-T6)

단단한 90도 플랜지가 있는 판금 인클로저를 설계합니다. 상자가 견고하고 찌그러짐에 강해야 하므로 6061-T6을 지정합니다.
현실: 프레스 브레이크 작업자가 판재를 정렬하고 유압 장치를 작동시킵니다. 금형 주위로 금속이 부드럽게 흐르는 대신 격렬한 균열 소리가 가게에 울려 퍼졌습니다. 소재가 구부러진 것이 아니라 깎여나갔습니다. 6061-T6는 인위적으로 경화시켜 뻣뻣하게 만들었기 때문에 좁은 반경으로 구부릴 수 있는 탄성이 거의 없습니다. 고철 두 조각과 겁에 질린 작업자만 남았습니다.

시나리오 C: "거미" 악몽(5052번 가공)

오차 허용 오차 범위가 엄격한 O링용 구멍이 있는 복잡한 매니폴드가 필요합니다. 5052가 6061보다 저렴하다는 것을 알았으므로 사양을 변경하여 고객 비용을 절감합니다.
현실: 기계공이 화를 내며 전화합니다. CNC 커터가 블록에 닿을 때마다 알루미늄이 깨끗하게 깎여나가지 않고 번집니다. 5052는 매우 부드럽고 "젤리처럼" 부드러워서 절삭 공구에 녹아내립니다("빌트업 에지"라고 하는 현상). 그 결과 보어 구멍이 완벽하게 둥글고 매끄럽지 않고 타원형이며 울퉁불퉁해집니다. 샌딩을 시도하면 흐려지고 긁힌 흔적만 남게 됩니다. 이 부품은 씰링에 기능적으로 쓸모가 없습니다.

FAQ: 특수 알루미늄 관련 질문

Q: 7075와 6061을 용접할 수 있나요?
A: 실제로 말입니다, 아니요. 5356 또는 4043 필러로드를 사용하여 두 금속을 물리적으로 함께 녹일 수는 있지만, 접합부의 7075 쪽은 냉각되면서 '열 균열'이 발생하기 쉽습니다. 그 결과 용접부가 부서지기 쉽고 구조적으로 손상될 수 있습니다. 7075 부품을 6061 프레임에 결합해야 하는 경우 기계식 패스너(볼트 또는 리벳) 또는 산업용 접착제를 사용하세요.

Q: 6061-T6을 구부릴 수 없는 이유는 무엇인가요?
A: "T6"라는 명칭은 금속을 용액 열처리하고 인위적으로 숙성시켰다는 의미입니다. 이 과정을 통해 내부 입자 구조를 정렬하여 강성과 강성을 극대화합니다. 따라서 구조용 프레임에 적합하지만 소재의 연성(연신율)이 저하됩니다. 6061-T6의 굽힘 반경이 좁아지면 외부 표면이 한계를 넘어 늘어나면서 끊어집니다.

Q: 7075가 실제로 강철보다 더 강합니까?
A: 강재의 종류에 따라 다릅니다. 7075-T6의 항복 강도는 73,000psi로, A36(36,000psi)과 같은 일반적인 구조용 연강보다 훨씬 높습니다. 그러나 4140 크로몰리와 같은 고강도 합금강은 여전히 더 강합니다. 7075의 진정한 장점은 중량 대비 강도 비율-무게는 약 1/3에 불과하지만 연강의 강도를 제공합니다.

질문: 각 등급 간의 가격 차이는 어떻게 결정되나요?
A: 결론은 다음과 같습니다. 재료 그리고 처리 속도.

1. 재료: 7075는 5052/6061에 사용된 마그네슘과 실리콘보다 더 많은 양의 아연과 구리를 함유하고 있습니다.
2. 처리 중입니다: 6061은 압출이 용이하고 금형을 빠르게 밀어냅니다. 7075는 단단하기 때문에 품질을 엄격하게 관리하고 생산 중 균열을 방지하기 위해 훨씬 느리게 가공해야 합니다. 고객은 공장에서 추가 기계 시간을 지불하고 있습니다.

결론

'최고의' 알루미늄은 존재하지 않으며, 특정 용도에 가장 적합한 합금만이 존재할 뿐입니다. 엔지니어링은 강도, 작업성, 예산의 균형을 맞추는 기술입니다.

• 5052 선택 복잡한 경우 판금 벤딩접이식 또는 해양 등급 내식성을 갖추고 있습니다.
• 6061 선택 를 기본값으로 설정합니다. 구조적 주력 제품 프레임 및 일반 기계 부품용.
• 7075 선택 다음과 같은 경우에만 고강도 및 경량화 가 중요하며 용접은 필요하지 않습니다.

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