CNC 가공용 경량 금속과 그 장점

재료 과학 및 첨단 제조 분야에서 경금속은 일반적으로 밀도가 4.5g/cm² 미만인 금속을 의미합니다. 이들 소재는 가벼운 무게뿐 아니라 우수한 기계적, 전기적, 열 전도성, 내식성, 가공 품질로 구별됩니다. 따라서 이는 가전제품, 의료 기기, 항공기 및 신에너지 차량과 같은 고급 산업에 필수적인 원자재입니다. 특히 CNC 가공에는 없어서는 안될 요소입니다.

2, 일반적인 경량 금속

다음 유형의 경금속은 CNC 가공에 자주 사용되며 낮은 밀도, 높은 중량 대비 강도 비율 및 탁월한 내식성을 포함하는 이점으로 인해 항공 우주, 자동차, 전자 및 의학과 같은 고급 제조 산업에서 광범위하게 사용됩니다.

1. 알루미늄 합금

밀도 : 약 2.7g/cm3

일반적인 등급:

6061 : 용접성 및 내식성이 우수합니다. 우주, 자동차, 항공우주 부품에 이상적입니다.

7075 : 매우 강력하며 국방 및 항공기 제조에 활용됩니다.

2024년 : 높은 피로 저항성, 항공기 스킨 및 구조 부품에 자주 사용됩니다.

5052 : 건물 및 선박의 ​​성형성과 해수부식성이 우수합니다.

장점:

쉬운 CNC 가공

강한 전기 및 열 전도성

양극 산화 처리 또는 PEO 처리는 표면 특성을 향상시킬 수 있습니다.

비용이 저렴하고 재활용 가능

 2. 마그네슘 합금

밀도 : 가장 가벼운 구조용 금속, 약 1.7~1.8 g/cm3

일반 등급:

AZ31 : 연성이 뛰어나 항공우주용 패널에 사용됩니다.

AZ91 : 고강도, 우수한 다이캐스팅 특성을 가지며 전자 인클로저에 사용됩니다.

ZE41 : 강한 내크리프성으로 방산 및 고온 부품에 사용됩니다.

장점:

매우 가벼워 무게가 크게 감소합니다.

탁월한 진동 저항 및 감쇠 품질

뛰어난 가공성

고려사항:

가연성(처리 시 분진 폭발을 방지해야 함)

부식되기 쉬움(일반적으로 PEO와 같은 보호 코팅이 필요함)

 3. 티타늄의 합금화

밀도 : 약 4.4-4.5g /cm3 (강철보다 훨씬 낮고 강도가 매우 높지만 알루미늄/마그네슘보다 높음)

일반적인 브랜드:

클래스 2(순수 티타늄) : 내식성이 높으며 화학 및 해양 장비에 사용됩니다.

클래스 5(Ti-6Al-4V) : 고강도, 우수한 생체 적합성, 항공기 엔진 및 의료용 임플란트에 사용됩니다.

클래스 9(Ti-3Al-2.5V) : 성형성이 우수하며 항공기 유압 라인에 사용됩니다.

장점:

무게 대비 강도 비율이 매우 높음

부식 및 고온에 대한 내성

뛰어난 생체적합성

과제:

가공이 까다롭습니다(열전도율이 낮고 경화가 용이함).

높은 비용

특정 냉각 기술과 장비가 필요합니다.

4. 베릴륨(덜 일반적이지만 특수 용도)

밀도 : 약 1.85g/cm³

장점:

매우 높은 강성, 우수한 열 안정성

정밀 기기 및 항공 분야에 사용됩니다.

제한사항:

유독성 먼지(엄격한 안전 예방조치 필요)

부서지기 쉽고 비용이 많이 든다

따라서 알루미늄 합금은 CNC 가공에서 가장 자주 사용되며 저렴한 경량 금속입니다. 마그네슘 합금은 급격한 중량 감소가 필요한 상황에서 사용됩니다. 티타늄 합금은 고성능과 신뢰성이 요구되는 응용 분야에 사용됩니다. 강도, 무게, 비용, 가공성, 작업 환경 등을 종합적으로 고려하여 선택해야 합니다.

3. CNC 가공에 경량 금속을 사용하는 주요 장점

1. 우수한 절단 성능

특히 알루미늄과 마그네슘은 절삭 저항이 낮고 칩 제거가 용이하기 때문에 고속 가공이 가능해 CNC 밀링 서비스의 효율성이 크게 향상됩니다.

2. 복잡한 구조를 지지하는 높은 비강도

강도를 유지하면서 무게를 줄일 수 있어 5축 CNC 밀링을 통해 벽이 얇고 불규칙하며 통합된 일체형 부품을 생산할 수 있습니다.

3. 우수한 표면 품질 및 치수 안정성

정밀 CNC 터닝 또는 고정밀 CNC 밀링 후 부품 공차는 ±0.005mm에 도달하여 엄격한 조립 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

4. 다양한 후처리 기술과의 호환성

쇼트 피닝(티타늄의 경우), 마이크로 아크 산화(마그네슘의 경우), 아노다이징(알루미늄의 경우) 등의 공정을 통해 내마모성과 외관이 더욱 향상되었습니다.

5. 녹색제조 및 순환경제 지원

지속 가능한 생산이라는 아이디어에 따라 경금속 폐기물은 효과적으로 재활용 및 재사용될 수 있으며 이는 맞춤형 금속 제조 서비스의 총 비용을 낮춥니다.