알루미늄 합금 가공 공정

가장 널리 사용되는 비철 소재인알루미늄독특한 성능 이점으로 인해 건축 장식, 운송, 항공 우주 등의 분야에서 응용 분야가 계속 확대되고 있습니다. 통계에 따르면 전 세계 알루미늄 합금 제품의 종류는 70만 개를 넘어섰으며 가공 기술 및 변형 제어의 합리적인 선택은 제품 품질과 직접적인 관련이 있습니다. 이 기사는 저자의 주조 산업에서 20년 이상의 경험을 바탕으로 8가지 핵심 가공 기술과 6가지 표면 처리 기술에 대한 체계적인 분석과 가공 변형의 원인 및 대응 전략에 대한 심층 분석을 기반으로 합니다.

! [알루미늄 합금 가공 공정의 적용 시나리오 모식도]!

I. 알루미늄 합금 코어 성능 이점

1. 경량 이점밀도가 2.7g/cm³에 불과해 강철 35%에 해당하므로 구조물의 무게를 크게 줄일 수 있습니다.
2. 뛰어난 성형 특성최대 30% 이상의 연신율, 압출/신축 및 기타 복잡한 성형 공정을 지원합니다.
3. 뛰어난 내식성: 천연 산화막 + 양극 산화 처리, 일반 강철보다 우수한 내식성
4. 강도 조절 가능합금/열처리를 통한 인장강도 600MPa
5. 성숙한 표면 처리아노다이징 공정 수율이 95%를 초과하여 다채로운 착색이 가능합니다.
6. 높은 재활용률재활용 알루미늄의 에너지 소비량은 1차 알루미늄의 5%에 불과해 지속 가능한 개발의 요건에 부합합니다.

8가지 핵심 처리 기법 비교 분석

(i) 콜드 스탬핑 프로세스

• 프로세스 특성200-2000톤급 펀칭기 채용, 다이 간극을 통한 벽 두께 정밀 제어(±0.1mm)
• 적용 가능한 시나리오원통형 부품/형상 부품(예: 자동차 ABS 밸브 본체)
• 경제 분석금형 비용은 40% 감소했지만 인건비는 25%를 차지했습니다.

(ii) 스트레치 성형 공정

• 기술 혁신15가지 연속 변형을 위한 멀티 스테이션 연속 금형(예: 노트북 케이스).
• 정밀 제어최대 IT8 등급 치수 공차, 표면 거칠기 Ra0.8μm
• 투자 수익률금형 개발 주기 8-12주, 100,000개 이상 대량 생산에 적합

(iii) 정밀 가공

• 기술 매트릭스::
  • 5축 머시닝 센터: 표면 정확도 ±0.01mm
  • 저속 공급 와이어 절단: ±0.003mm의 가공 정확도
  • 좌표 연삭기: 보어 공차 제어 ±0.002mm
• 혁신적인 애플리케이션: 밀턴 기술을 사용한 에어로 엔진 임펠러 가공

(iv) 레이저 절단 공정

• 매개변수 최적화::
  • 파이버 레이저: 출력 6kW, 절단 속도 30m/min
  • 질소 지원: 절개 산화물 층 <5μm
• 일반적인 경우: 신에너지 차량 배터리 트레이 절단 수율 99.2%로 증가

(v) 특수 주조 공정

프로세스 유형	치수 정확도	표면 거칠기	최소 벽 두께	적용 가능한 시나리오
압력 주조	CT6	Ra3.2	1.2mm	자동차 엔진 케이스
투자 캐스팅	CT4	Ra1.6	0.8mm	항공 유압 부품
저압 주조	CT5	Ra6.3	2.5mm	휠 제조
진공 다이캐스팅	CT5	Ra2.5	1.0mm	5G 기지국 방열판

(vi) 분말 야금 기술

• 기술 혁신금속 사출 성형(MIM)으로 0.5mm 마이크로 피스 제작 가능
• 성능 향상상대 밀도 최대 98%, 인장 강도 최대 30%.
• 애플리케이션 확장지능형 웨어러블 디바이스 힌지 부품 생산량 100만개 수준 돌파

(vii) 사출 성형 공정

• 기술 매개 변수::
  • 공급 유동성: ≥150mm/10초
  • 탈지 효율: 용제 탈지 + 열 탈지 조합 공정
• 산업 애플리케이션: 의료 기기용 조인트 부품의 무결점 납품

(viii) 스퀴즈 캐스팅 기술

• 프로세스 이점99.51 TP3T의 조직 밀도를 달성하기 위한 액체 다이 단조 성형
• 매개변수화비압 80-150MPa, 유지 시간 0.5-2초/mm
• 일반적인 경우: 군용 장갑판 복원력 강화 40%

3, 6가지 표면 처리 기술 매핑

1. 아노다이징 기술::
   • 경질 아노다이징: 필름 두께 50-150μm, 경도 HV400
   • 마이크로 아크 산화: 항복 전압 300V, 세라믹 표면 형성
   • 일반적인 경우: 1000시간 이상의 UAV 쉘 내식성 수명
2. 2색 아노다이징 공정::
   • 마스킹 정확도: ±0.05mm
   • 색차 제어: ΔE<1.5
   • 적용 예: 고급 휴대폰 프레임 2색 그라데이션 효과
3. 고광택 커팅 기술::
   • 스핀들 속도: 20000-50000rpm
   • 공구 수명: 다이아몬드 공구로 3000개 가공 가능
   • 혁신적인 애플리케이션: 8K TV 베젤 미러 효과
4. 나노 스프레이 공정::
   • 필름 두께: 20-50μm
   • 접착력 테스트: 스크래치 방식 0등급
   • 기술 혁신: 자가 수리 코팅 개발 성공

넷, 처리 변형 제어 5가지 전략

대칭 가공 방식: 변형 감소 60%

잔여 스트레스 관리::

90% 이상의 내부 응력을 제거하기 위한 진동 노화 처리

열처리 공정 최적화: 등급별 에이징 온도 제어 ±3°C

절단 매개변수 최적화::

고속 절단: 라인 속도 300-800m/min

미세 윤활: 5-15ml/h에서 오일 미스트 양 조절 가능

클램핑 시스템 개선::

유연한 픽스처를 위한 반복 가능한 위치 정확도 ±0.005mm

진공 클램핑력 분포의 균일성 > 95%

온도 필드 제어::

저온 절단: -196℃ 액체 질소 냉각

온라인 온도 측정: 적외선 온도 측정 정확도 ±1℃.

프로세스 경로 최적화::

황삭과 정삭의 분리: 0.2~0.5mm의 마진 제어