제조용 알루미늄에 관한 모든 것

요즘 왜 이렇게 많은 물건이 알루미늄으로 만들어지는지 궁금한 적이 있으신가요? 자동차부터 탄산음료 캔, 비행기에 이르기까지, 알루미늄은 경량 금속 어디에나 있습니다! 알루미늄이 제조업에서 중요한 이유와 우리가 매일 사용하는 물건을 만드는 데 알루미늄이 어떻게 사용되는지 자세히 알아보세요.

알루미늄이 제조업계에서 주목받는 이유

알루미늄은 매우 다재다능한 금속 제조업체가 선호하는 제품입니다. 왜일까요? 가볍지만 튼튼하고 쉽게 녹슬지 않으며 여러 번 반복해서 재활용할 수 있기 때문입니다. 이러한 특성 덕분에 모든 종류의 제품을 만드는 데 적합합니다.

최근 데이터에 따르면 미국은 2019년에 약 456만 톤의 알루미늄을 생산했지만, 실제로는 그보다 더 많은 494만 톤을 사용했습니다! 즉, 우리는 필요량을 충족하기 위해 재활용 알루미늄과 수입품에 의존하고 있습니다.

알루미늄을 특별하게 만드는 주요 특성

• 경량: 알루미늄 무게는 강철의 약 1/3입니다.
• 부식 방지: 녹을 방지하는 보호 산화물 층을 형성합니다.
• 우수한 지휘자: 열과 전기를 매우 잘 전도합니다.
• 높은 재활용 가능성: 품질 저하 없이 몇 번이고 재활용 가능
• 간편한 작업: 다양한 방법으로 성형, 성형 및 가공 가능

알루미늄 합금: 모든 알루미늄이 같은 것은 아닙니다

순수한 알루미늄은 실제로 매우 부드럽기 때문에 제조업체는 알루미늄을 다른 금속과 혼합하여 더 강하게 만듭니다. 이러한 혼합물을 합금. 합금마다 강도와 용도가 다릅니다.

다음은 가장 일반적인 알루미늄 합금과 그 용도에 대한 설명입니다:

제조업체는 정밀한 측정으로 제작된 부품이 필요한 경우 다음을 사용하는 경우가 많습니다. 알루미늄 CNC 가공 을 사용하여 필요에 따라 정확하게 금속을 자르고 모양을 만들 수 있습니다.

주요 산업에서의 알루미늄

항공우주: 알루미늄으로 높이 날다

항공우주 산업은 생각보다 많은 양의 알루미늄을 사용합니다. 전체 알루미늄의 약 35%가 항공기 제작에 사용됩니다! 왜일까요? 비행기는 효율적으로 비행하려면 가벼워야 하고, 안전하려면 매우 튼튼해야 하기 때문입니다.

비행기 제조업체는 7075 알루미늄과 같은 특수 고강도 합금을 사용합니다. 이 합금에는 아연이 포함되어 있어 강철만큼 강하면서도 훨씬 가볍습니다. 예를 들어, 보잉 747의 기체 프레임에는 약 147,000파운드의 알루미늄이 포함되어 있습니다!

자동차: 자동차: 주행 효율성

자동차 제조업체들은 매년 더 가볍고 연료 효율이 높은 차량을 만들기 위해 더 많은 알루미늄을 사용하고 있습니다. 한 사례 연구에 따르면 테슬라 모델 S는 전체 무게의 약 25%에 해당하는 약 190kg의 알루미늄을 사용하는 것으로 나타났습니다.

자동차가 가벼워지면 이동하는 데 필요한 가스나 전기가 줄어듭니다. 연구에 따르면 자동차에 알루미늄을 사용하면 에너지 소비를 8-10%까지 줄일 수 있다고 합니다. 이는 알루미늄 1파운드당 약 $1.20을 절약하는 셈입니다!

정밀한 사양의 복잡한 자동차 부품의 경우 제조업체는 종종 다음과 같은 방법을 사용합니다. 정밀 CNC 밀링 를 사용하여 필요한 것을 정확하게 만들 수 있습니다.

포장: 포장: 캔 및 기타

주방을 둘러보면 탄산음료 캔부터 호일, 식품 용기까지 곳곳에서 알루미늄을 발견할 수 있을 것입니다. 약 15%의 알루미늄이 포장에 사용됩니다.

알루미늄 캔은 스마트한 디자인의 좋은 예입니다. 가볍고 쉽게 깨지지 않으며 빛과 산소로부터 내부의 내용물을 보호합니다. 무엇보다도 100% 재활용이 가능합니다! 실제로 재활용 캔은 단 60일 만에 새 캔으로 다시 매장에 진열될 수 있습니다.

알루미늄의 환경적 측면

1차 생산과 재활용 생산

원재료로 알루미늄을 만드는 것( 기본 생산)은 많은 에너지를 사용하고 오염을 유발합니다. 하지만 알루미늄을 재활용하는 것은? 그것은 완전히 다른 이야기입니다!

보시다시피 알루미늄을 재활용하는 것은 새로운 알루미늄을 만드는 것보다 훨씬 적은 오염을 유발합니다. 그렇기 때문에 재활용률 알루미늄의 재활용은 매우 중요합니다. 현재 전 세계 알루미늄 재활용률은 약 75%입니다.

재활용 성공 사례

알루미늄 재활용은 제조업 분야에서 가장 큰 환경적 성공 사례 중 하나입니다. 알루미늄을 재활용하면

• 새로운 알루미늄을 만드는 데 필요한 에너지의 95%를 절약합니다.
• 재활용 알루미늄 1톤은 약 9톤의 CO₂ 배출량을 절감합니다.
• 품질은 떨어지지 않습니다 - 재활용 알루미늄은 새것과 다름없습니다.

많은 기업이 자사 제품에 재활용 알루미늄이 함유되어 있다고 자랑스럽게 광고하는 이유도 바로 이 때문입니다. 비즈니스에도 좋고 지구에도 좋은 일입니다.

알루미늄 제조 공정

알루미늄을 유용한 제품으로 바꾸는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 주요 방법은 다음과 같습니다:

돌출: 프로파일을 통한 밀어내기

압출 는 튜브에서 치약을 밀어내는 것과 비슷하지만, 뜨거운 알루미늄을 사용합니다. 금속을 모양의 구멍(다이라고 함)을 통해 밀어 넣어 동일한 단면의 긴 조각을 만듭니다. 이 과정을 통해 창틀, 난간, 방열판과 같은 물건이 만들어집니다.

추가 작업이 필요한 사용자 지정 프로필의 경우, CNC 알루미늄 압출 압출 공정과 컴퓨터 제어 가공을 결합하여 더욱 정밀한 결과를 얻을 수 있습니다.

주조: 금형에 붓기

In 캐스팅를 사용하여 용융 알루미늄을 금형에 붓고 식힙니다. 이렇게 하면 엔진 블록이나 휠 림과 같은 복잡한 모양의 부품이 만들어집니다. 주조에는 여러 가지 유형이 있습니다:

• 다이 캐스팅: 고압을 사용하여 용융 알루미늄을 재사용 가능한 금속 주형에 강제로 넣는 방법
• 모래 주조: 알루미늄을 모래 주형에 붓기
• 투자 캐스팅: 왁스 패턴을 사용하여 매우 섬세한 부품 만들기

가공: 모양에 맞게 절단

가공 원하는 모양을 만들기 위해 재료를 잘라내는 작업이 포함됩니다. 알루미늄의 경우 매우 정밀하게 절단할 수 있는 컴퓨터 제어 기계(CNC 기계)를 사용하는 경우가 많습니다.

기계 가공은 정밀한 부품을 만들 수 있지만 칩과 부스러기 형태의 폐기물을 발생시키기도 합니다. 하지만 이러한 폐기물은 완전히 재활용할 수 있습니다!

알루미늄 제조의 미래 트렌드

알루미늄 산업은 빠르게 변화하고 있습니다. 주목해야 할 몇 가지 트렌드를 소개합니다:

친환경 알루미늄 생산

수요 저탄소 알루미늄 는 연간 약 15%로 증가하고 있습니다. 기업들은 알루미늄 생산이 환경에 미치는 영향을 줄이기 위해 노력하고 있습니다:

• 알루미늄 제련에 수력 발전과 같은 재생 에너지 사용
• 오염을 덜 유발하는 새로운 생산 방식 개발
• 재활용률을 더욱 높이기

알루미늄을 사용한 3D 프린팅

3D 프린팅 특히 복잡한 부품에 알루미늄을 사용하는 것이 보편화되고 있습니다. 이 시장은 매년 241%씩 성장하여 2026년에는 1조 6천 26억 달러에 달할 것으로 예상됩니다. 3D 프린팅은

• 다른 방법으로는 만들 수 없는 내부 구조의 부품 만들기
• 툴링 비용 없이 맞춤형 부품의 소량 배치 제작
• 재료가 제거되지 않고 추가되므로 폐기물 감소

전기 자동차의 알루미늄

전기 자동차의 인기가 높아지면서 주행 거리를 늘리기 위해 더 많은 알루미늄을 사용하고 있습니다. 전기 자동차는 평균적으로 약 250kg의 알루미늄을 사용하며, 이 양은 매년 30%씩 증가할 것으로 예상됩니다. 전기 자동차에는 알루미늄이 필요합니다:

• 배터리를 보호하고 열을 전도하는 배터리 케이스
• 무게를 줄이기 위한 바디 패널 및 프레임
• 열 관리 시스템

사례 연구: 자동차 경량화

알루미늄이 자동차를 더 좋게 만드는 데 어떻게 도움이 되는지 자세히 살펴보세요:

포드 F-150 픽업 트럭은 2015년에 강철 차체에서 알루미늄 차체로 전환하여 차량의 무게를 약 700파운드 줄였습니다. 그 결과

• 연비 향상(최대 29% 개선)
• 적재 용량(트럭이 운반할 수 있는 양) 증가
• 더 나은 핸들링 및 제동
• 탄소 배출량 감소

이 예는 많은 자동차 제조업체가 알루미늄을 더 많이 사용하는 이유를 보여줍니다. 차량 중량이 10% 감소할 때마다 연비는 6-8% 향상됩니다. 이는 자동차 소유자와 환경 모두에게 큰 이득입니다.

알루미늄 작업을 위한 팁

알루미늄으로 만든 제품을 디자인하는 경우 다음과 같은 몇 가지 팁을 참고하세요:

1. 올바른 합금 선택 사용자의 요구사항(강도, 내식성 등)에 맞는 제품
2. 제조를 위한 디자인 - 부품이 어떻게 만들어질지 고려합니다.
3. 마무리를 고려하세요. - 알루미늄은 광택, 도장, 아노다이징 또는 자연 그대로 두어도 됩니다.
4. 가입 방법 고려하기 - 알루미늄은 용접, 볼트, 리벳 또는 접착제로 접착할 수 있습니다.
5. 열팽창 고려 - 알루미늄은 온도 변화에 따라 팽창 및 수축합니다.

가장 정밀한 알루미늄 부품의 경우, 많은 제조업체에서 다음을 사용합니다. CNC 알루미늄 밀링 를 사용하여 엄격한 공차와 우수한 표면 마감을 달성합니다.

결론

알루미늄은 정말 놀라운 제조용 소재입니다. 알루미늄의 고유한 특성 덕분에 항공우주 부품부터 음료수 캔에 이르기까지 모든 분야에 이상적입니다. 보다 지속 가능한 미래를 향해 나아가고 있는 지금, 알루미늄의 재활용성과 친환경 생산 방식에 대한 업계의 노력은 알루미늄을 더욱 매력적인 선택지로 만들고 있습니다.

신제품을 디자인하든, 제조업에 종사하든, 물건이 어떻게 만들어지는지 궁금한 사람이라면 알루미늄의 기능과 한계를 이해하는 것은 귀중한 지식입니다. 이 다재다능한 금속은 앞으로도 여러 세대에 걸쳐 우리가 물건을 만드는 방식에서 중요한 역할을 계속할 것입니다.