판재

알루미늄 판재

판재(板材)는 제품의 두께에 대한 표면적비가 큰 편으로 나무 판재는 너비가 두께보다 세 배 이상인 판 형태를 말한다. 자동차에 사용되는 금속 판재는 강, 알루미늄 등을 소재로 하는 판이다.

개요

6061 알루미늄 판재는 모든 알루미늄 합금 중 가장 인기 있는 판재이다. 6061 알루미늄 판의 주요 합금제는 실리콘과 마그네슘이다. 압연 공정 후 플레이트는 전형적으로 석출 경화 공정을 통해 강화될 것이며 이는 재료에 우수한 구조적 강도 및 인성을 제공한다. 석출 경화는 알루미늄과 같은 가단성 재료의 특성을 향상시키는 데 도움이 되는 열처리 기술이다. 6061 알루미늄 플레이트는 우수한 표면 조도를 유지할 수 있으며 대기 또는 해수에 노출된 경우에도 우수한 내식성을 제공한다. 다른 장점으로는 가공성 및 용접성이 우수하다. 6061을 용접하면 강도가 약간 떨어질 수 있으므로 추가 열처리가 필요할 수 있다. 6061 알루미늄 판의 일반적인 특성은 45,000psi의 인장 강도와 40,000psi의 항복 강도를 포함한다. 브리넬 경도는 95이며 파단 신율은 12%이고 전단 강도는 31,000psi이다. 열전도율은 170W/mK이고 강도 대 중량비는 115 kN-m/kg이다. 7075 알루미늄 판재는 6061에 비해 전체 강도와 강도 대 중량비 측면에서 업그레이드를 제공하며 응력 부식 균열에 대한 내성, 우수한 피로 강도 및 적절한 가공성이 있다. 7075 알루미늄 판재의 주요 합금 제는 아연이다. 그 특성은 83,000psi의 인장 강도, 74,000psi의 항복 강도, 150등급의 Brinell 경도 및 10%의 파단 신율을 포함한다. 전단 강도는 48,000psi이며, 열전도율은 130W/mK이고 강도 대 중량비는 196 kN-m/kg이다. 7075 알루미늄 판은 6061보다 비싸므로 향상된 강도가 필요할 때 주로 사용된다.

알루미늄 합금 판재의 차체 외관에의 적용은 고성능 차로부터 시작해서 경량화 전후 중량 배분의 최적화에 의한 운동성능 향상을 목적으로 적용이 확대되고 있다. 신소재를 철강 소재와 같이 쓰는 방법이 연구 개발 중이지만 아무리 신소재가 많이 개발된다고 자동차에 쓰이는 대부분의 소재는 강인 것은 분명하다. 신소재 개발과 동시에 기존의 강(초고장력강)을 가볍고 튼튼하게 만드는 방법 또한 최신 기술로써 많이 개발되었다. 다양한 신소재 중에 자동차에 주로 쓰이는 소재는 크게 알루미늄, 마그네슘, 티타늄으로 볼 수 있다. 알루미늄(Al)은 철보다 가볍고 전기가 잘 통하며 열의 전도성이 구리 다음으로 양호하다. 또한 가공성이 좋아 판재, 봉, 선 등으로 가공해 내가 원하는 형상으로 만들기 쉽다. 또한 철보다 저렴해 최근 자동차 업계에서는 인기 있는 소재이다. 하지만 순수한 알루미늄을 그대로 차체에 사용하게 되면 금이 쉽게 가고 작은 충격에도 쉽게 찌그러지며 따라서 순수 알루미늄에 구리나 규소 같은 원소를 첨가해 합금으로 사용하고 있다. 실제로 캐딜락 CT6은 차체의 62%가 알루미늄으로 이루어져 있어 고강도 철강을 사용하는 동급 대형 세단보다 100kg 정도 가벼운 모델을 내놓은 적이 있고 재규어에서는 차체의 80%가 알루미늄으로 이루어진 SUV F 페이스를 출시하기도 하였다.

알루미늄 판재의 분류 및 제조 공정

일반적으로 알루미늄 판은 집합적인 이름이며 알루미늄 또는 알루미늄 합금 재질로 만들어진 알루미늄 판재를 말합니다. 알루미늄 판의 분류는 알루미늄 재료의 생산에 사용되는 다양한 처리 방법에 의해 결정된다. 알루미늄 판의 제조는 가열, 압연, 곧게 펴기, 고용체 노화 열 및 기타 공정에 의해 이루어진다. 알루미늄 판은 상이한 가공 방법을 통해 다양한 알루미늄 판으로 형성 될 수 있고 가공 방법의 품질은 또한 알루미늄 판의 품질 및 알루미늄 판의 품질을 결정한다.

양각 알루미늄 판

엠보싱 된 알루미늄 판은 캘린더 링과 같은 알루미늄 판을 기초로 하여 처리되어 알루미늄 판의 표면에 다양한 패턴이 형성되는 알루미늄 판의 유형이다. 양각 알루미늄 시트는 주로 포장, 통합 천장, 건물 외벽 등에 사용된다.

솔질된 알루미늄 판

알루미늄 판을 그리는 주요 과정은 세 부분, 즉 탈 에스테르, 모래 분쇄기 및 물 세척이 있다. 알루미늄 판재의 인발 과정에서 선을 먼저 반복 문지르려면 사포를 사용해야한다. 처리 후, 알루미늄 판의 표면은 금속 인발 효과를 달성하기 위해 약간의 실크 흔적을 명확하게 보여주고 양극 처리를 통과하여 표면의 특수 금속 성분을 포함하는 코팅 층을 생성한다. 부식과 다른 영향으로부터 보호 할 수 있는 알루미늄 판이다.

양극 처리된 알루미늄 판

양극 처리된 알루미늄 판의 형성은 전해 산화 공정을 거친다. 먼저, 알루미늄 판을 양극으로서 전해질에 넣고 특정 조건 하에서 전류를 전해 산화 시켜야 한다. 마지막으로 알루미늄 판의 표면에 얇은 산화 알루미늄 층이 형성될 수 있다. 이것은 말하기가 매우 간단 해 보이지만 실제로는 일반 국내 알루미늄 회사에서 사용하는 일반적인 산화 생산 공정이 비교적 복잡하고 결함률이 비교적 높다.

거울 알루미늄 판

알루미늄 판의 표면은 거울 효과를 갖도록 압연 및 분쇄와 같은 다양한 방법으로 거울 알루미늄 판을 가공 할 필요가 있다. 일반적으로 선진국에서 경면 알루미늄 시트의 생산은 롤링 방법을 사용하여 코일을 만든다.

나무

원목을 가공하여 필요한 목재를 만들 때 두께가 8㎝보다 작고, 너비가 두께보다 세 배 이상인 판 형태의 목재로 만든 것. 원목을 톱으로 자르는 방향에 따라 나이테의 무늬가 다르게 나타나는데 원목의 지름 방향으로 가공하여 얻는 것을 곧은 결판, 나이테의 접선 방향으로 가공하는 얻는 것을 널결판이라고 한다. 원목을 그대로 사용하기도 하며, 원목이 가지는 단점을 없애고 크고 넓은 판을 만들기 위한 목적으로 가공하여 만든 집성판, 합판, MDF, 파티클 보드 등이 있다.

참고자료

• 〈판재〉, 《네이버 지식백과》
• ㉾℡®㉾℡® , 〈(기계공학) 부피 성형 가공법 (판재 성형)〉, 《티스토리》, 2021-05-01
• 〈6061 알루미늄 판의 장점은 무엇입니까?〉, 《허난 헨리 금속 재료 유한 공사》
• 〈7075 알루미늄 판의 장점은 무엇입니까?〉, 《허난 헨리 금속 재료 유한 공사》
• MCARFE, 〈자동차 강판, 얼만큼 알아? <2편 - 자동차 강판 최신 기술>〉, 《네이버 블로그》, 2018-12-20
• 월하, 〈자동차용 재료 Automotive material〉, Horseless Vehicle, 2017-12-27
• 〈알루미늄 판재의 분류 및 제조 공정〉, Lingfeng Aluminium Co., Ltd

같이 보기

• 자동차
• 금속
• 강
• 알루미늄
• 구리
• 마그네슘
• 티타늄
• 캐딜락
• 재규어

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