알루미늄은 가벼우면서도 강도가 높아 많은 산업 분야에서 사용되는 재료입니다. 부식에 대한 저항력, 즉 내식성이 좋고 열 전도성이 높습니다. 하지만 상대적으로 연성이 떨어지고 열 팽창이 빠르게 이루어지는 만큼 가공 시 열에 의한 변형이 쉽게 발생할 수 있습니다. 알루미늄 가공이 다른 금속 재료보다 까다로운 이유입니다. 오늘은 알루미늄의 특징과 가공 시 주의사항에 대해 살펴보겠습니다.
유일하게 재활용이 되는 금속 ‘알루미늄’
알루미늄의 장점
알루미늄의 비중은 2.7 g/cm³으로, 철(7.9 g/cm³)에 비해 약 1/3 수준입니다. 이러한 가벼움은 자동차, 항공기 등 운송 수단의 연료 효율성을 높이는 데 큰 기여를 합니다.
가장 큰 특징은 금속 재료 중 유일하게 100% 재활용이 가능하다는 것입니다. 용융 후 다시 주조하여 재활용 할 수 있어 새로 제조하는 과정에서 발생하는 에너지 소비를 줄이고 자원을 보존하는 데 도움이 됩니다. 또한 알루미늄 제품의 수명이 다한 이후에도 재활용이 가능하므로 폐기물 처리에 대한 부담도 줄일 수 있습니다.
알루미늄의 단점
알루미늄은 경량화와 내식성, 가공성 등 많은 우수한 특성을 갖추고 있지만, 그만큼 단점도 있습니다. 먼저 단단한 강철과 비교했을 때 알루미늄의 강도가 낮다는 것이 있습니다. 보다 높은 강도가 필요한 제품의 경우 더 두꺼운 알루미늄 재질을 사용하거나, 다른 금속과 합성하여 강도를 높이는 경우가 많습니다.
또한, 알루미늄은 부식 방지 처리나 특수한 도장 방법 등을 사용하여 보호해야 합니다. 마지막으로 알루미늄은 전기 전도성이 높은 특성 때문에 전기를 통제해야 하는 경우에는 다른 소재를 사용해야 합니다.
알루미늄 가공의 특징
상대적으로 가벼운 금속인 알루미늄은 가공 후 운반 및 설치가 간편합니다. 제품의 제작과 유통 과정에서 용이하게 처리할 수 있는 장점이 있습니다. 알루미늄 가공 방법에는 압출, 절곡, 주조, CNC 가공 등이 있습니다. 이중에서도 압출 가공과 CNC 가공은 균일한 형태의 알루미늄 제품을 생산할 수 있어 대량 생산하는 데 가장 많이 사용되는 기술입니다.
또한 알루미늄 가공은 미세하고 정확한 가공이 필요한 산업 분야에서 매우 중요한 역할을 합니다. 자동차, 항공, 전자 제품, 건축 자재 등 다양한 영역의 부품으로 사용됩니다. 특히 최근에는 환경 문제에 대한 관심이 높아지면서 알루미늄 재활용에 대한 필요성이 대두되고 있어, 효율적인 가공에 대한 중요도가 더욱 높아졌습니다.
알루미늄 가공, 이 점을 주의하세요
가공 속도 조절
알루미늄의 부드러운 성질을 간과하고 고속으로 가공할 경우 변형이 쉽게 생길 수 있습니다. 따라서 알루미늄을 가공할 때는 가공 속도를 늦추고 공구의 압력을 조절하여 안정적인 가공이 이루어질 수 있도록 해야 합니다.
가공 압력 조절
알루미늄은 연성이 높은 재료이므로 강도를 유지하기 위해서는 알루미늄에 가하는 힘을 적절히 통제해야 합니다. 너무 강하게 가공하면 재료의 강도가 약해지거나 변형될 수 있으며 너무 약하게 가공하면 작업 시간이 오래 걸릴 뿐 아니라 재료 표면이 훼손될 수 있습니다.
적절한 냉각
알루미늄 가공 시 열 변형을 방지하기 위해서는 적절한 냉각 과정이 동반되어야 합니다. 충분한 냉각이 이루어지지 않으면 알루미늄의 표면에 깊은 자국이 생겨 원하는 디자인의 가공에 실패할 수 있습니다. 일반적으로 물을 뿌려가면서 냉각하거나 별도의 냉각기를 이용하기도 합니다.
부식 방지 처리
아무리 내식성이 좋은 알루미늄이라도 부식을 완전히 막을 수는 없습니다. 따라서 가공 후에는 반드시 오염 상태를 확인하고 부식 방지 처리를 해줘야 합니다. 작업을 하기 전 필요한 부위를 깨끗하게 닦아내고 작업자의 손에 기름, 땀, 먼지 등이 닿지 않도록 하는 것도 중요합니다.
전기 전도성에 대한 안전 조치
알루미늄은 전기 전도성이 높은 재료이기 때문에 가공 과정에서 위험에 노출될 수 있습니다. 그러므로 가공을 시작하기 전에 반드시 안전 조치를 취해야 합니다. 안전한 작업 환경을 조성하고 가공 기계의 안전 장치를 유지 및 보수하며 관리하는 것은 필수입니다.