최근 수십 년 동안 알루미늄은 높은 강도, 가벼운 무게, 뛰어난 가공성 덕분에 자동차, 의료 기기, 산업 장비, 항공기 및 기타 부품과 장비 제조에 사용되어 왔으며, 압출 알루미늄 가공은 이 금속을 부품 및 제품으로 변환하는 핵심 공정입니다. 아마도 이러한 제조 공정에 대해 들어보셨을 것이고, 그것이 무엇이고 어떻게 작동하는지 궁금하셨을 것입니다.
다음으로, 압출 알루미늄 가공이란 무엇이며, 압출 알루미늄 가공을 빠르게 이해하고 알아볼 수 있도록 6단계 공정에 대해 자세히 설명하겠습니다.
압출 알루미늄 가공이란 무엇입니까?
알루미늄 압출 가공은 매우 효율적이고 널리 사용되는 제조 공정으로, 핵심 원리는 가열 및 연화된 알루미늄 빌릿을 고압 하에 특정 형상의 금형을 통과시켜 일정한 단면 형상을 가진 알루미늄 프로파일을 얻는 것입니다. 알루미늄 압출 가공 공정은 치약을 짜내는 과정에 비유하여 시각화할 수 있습니다.
치약을 짤 때 손으로 가하는 압력은 압출기의 엄청난 추진력과 맞먹습니다.
부드러운 치약은 가열하여 부드럽게 만든 알루미늄과 같습니다.
치약 튜브 출구의 모양은 정밀하게 제작된 틀과 같습니다.
최종적으로 압출 성형된 고정된 단면 형상의 치약은 알루미늄 프로파일로 성형된 형태입니다.
압출 알루미늄 가공용 금형의 종류
압출 알루미늄 가공용 금형은 고강도 내열강으로 제작된 도구로, 핵심 기능은 연화된 알루미늄 블랭크의 흐름을 유도하여 고압 및 고온 조건에서 특정 단면 형상을 만드는 것입니다. 금형은 크게 세 가지 범주로 나뉩니다.
솔리드 금형: 단면 내부에 닫힌 공동이 없는 솔리드 프로파일을 생산하는 데 사용됩니다. 가장 간단한 유형으로, 일반적으로 알루미늄 블랭크가 직접 압출되는 성형 구멍이 있는 평판 강판으로 구성됩니다 . 주로 알루미늄 봉, 알루미늄 막대, 프레임이 있는 솔리드 도어 및 창호 등의 구조물 생산에 사용 되며 , 구조가 비교적 간단하고 가공 난이도가 낮습니다.
중공형 금형: 사각관, 원형관 또는 내부가 막힌 복잡한 형상과 같은 중공형 형상을 생산하는 데 사용됩니다.
반중공형 금형: C형 채널과 같이 깊은 홈이나 부분적으로 폐쇄된 구조를 가진 일부 프로파일을 생산하는 데 사용됩니다.
요약하자면, 금형은 압출 알루미늄 가공 의 핵심입니다 . 금형은 압출물의 형상을 결정할 뿐만 아니라 생산 효율, 비용 및 품질과 직접적인 관련이 있습니다. 고품질 알루미늄 프로파일을 생산하려면 잘 설계된 금형이 필수적입니다.
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압출 알루미늄 제조 6단계
준비
먼저, 제품 설계에 따라 고강도 강철(예: H13 강철)로 정밀 압출 금형을 제작합니다. 금형은 사용 전에 약 400~500°C로 가열해야 하는데, 이는 가열되지 않은 금형이 고온의 알루미늄 소재와 접촉할 때 발생하는 열 충격을 방지하고 금속의 원활한 흐름을 보장하기 위함입니다. 금형이 예열되면 압출기에 장착할 준비가 완료됩니다.
알루미늄 블랭크 가열
밀어 냄
이는 압출 알루미늄 가공 의 핵심 단계입니다 . 가열된 알루미늄 블랭크가 압출기의 배럴로 공급됩니다. 거대한 유압 램이 앞으로 밀어내면서 엄청난 압력을 가해 연화된 알루미늄 블랭크를 다이의 성형 구멍을 통해 밀어냅니다. 알루미늄 블랭크가 다이의 반대쪽 끝을 빠져나오면서 다이 구멍의 모양에 맞는 연속적인 프로파일이 형성됩니다.
담금질
인장 및 직선화
압출 및 담금질된 알루미늄 프로파일은 냉각 과정에서 휘거나 뒤틀릴 수 있으며, 수평을 맞추고 곧게 펴야 합니다. 이 경우, 인장기를 사용하여 프로파일의 양 끝을 고정하고 항복 강도를 약간 초과하는 인장력을 가하여 내부 잔류 응력을 제거하고 프로파일을 곧게 펴줍니다.
자동재단기
이는 압출 알루미늄 가공 의 마지막 단계로 , 곧게 펴진 알루미늄 프로파일을 표준 길이(일반적으로 6m 또는 8m) 또는 고객이 지정한 특정 길이로 절단하는 단계입니다.
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열처리 및 표면처리
압출 알루미늄 가공이 완료되면 알루미늄 프로파일의 성능 향상을 위해 열처리를 할 수 있으며, 열처리 후에는 미관 개선 및 내식성 향상을 위해 다양한 표면 처리를 실시합니다.
열처리
열처리의 핵심 목적은 알루미늄의 가열 및 냉각 과정을 제어하고 내부 미세 구조를 조절하여 강도, 경도와 같은 필요한 기계적 특성을 얻는 것입니다. 압출 알루미늄 프로파일 의 대부분에서 가장 중요한 열처리는 시효 처리입니다.
T5 상태: 압출 알루미늄 가공 후 공랭 또는 수냉 담금질만 하고 인공 시효 처리를 한 상태 를 말합니다 . 이는 가장 일반적인 상태이며 강도가 우수합니다.
T6 조건: 냉각된 부분을 재가열하여 고용체 처리(퀜칭)를 한 후 인공 시효 처리를 합니다. 일반적으로 T5 조건보다 강도가 높아집니다.
표면 처리
표면 처리의 목적은 압출 알루미늄 가공 부품의 표면 특성을 개선하여 내식성, 내마모성, 미관 또는 특수 기능 요구 사항을 충족하는 것입니다. 일반적인 표면 처리 방법에는 다음과 같은 것들이 있습니다.
양극 산화: 전해액에 담근 알루미늄 프로파일을 양극으로 하여 전하를 가하면 표면에 조밀한 산화알루미늄 막이 생성됩니다. 생성된 산화막은 경도가 높고 내마모성, 내식성이 우수하며, 다공성 구조를 가지고 있어 염료를 흡착하여 다양한 색상으로 염색할 수 있습니다.
분체 도장: 정전기 흡착 원리를 이용하여 건조된 플라스틱 분말을 압출 알루미늄 가공 부품 표면에 고르게 분사한 후 고온에서 소성하여 경화시켜 견고한 코팅층을 형성합니다. 분체 도장은 질감, 금속 효과 등을 포함한 다양한 색상으로 구현 가능하며, 코팅 두께가 균일하고 자외선에 대한 저항성이 뛰어납니다.
전기영동 코팅: 양극 산화 처리와 유사하지만 전해액에 도료 입자가 첨가됩니다. 전기장의 작용으로 코팅 입자가 방향성을 가지고 이동하여 알루미늄 프로파일 표면에 증착되어 투명하거나 유색의 수지막을 형성합니다. 표면이 매끄럽고 균일하며, 압출 알루미늄 가공 공정에서 발생하는 표면 질감을 완벽하게 가릴 수 있어 매우 높은 평활도와 광택, 그리고 우수한 내식성을 제공합니다.
기계적 처리: 예: 브러싱, 폴리싱, 샌드블라스팅 등
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제품 개요
압출 알루미늄 가공은 단순한 알루미늄 및 그 합금을 다양한 산업 분야에 필수적인 부품으로 변환시키며, 우리 생활 곳곳에서 찾아볼 수 있습니다. 압출 알루미늄 가공 서비스가 필요하시면 지금 바로 문의하세요!
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