적층 제조(AM)용 Al 6061 분말
Al 6061 분말은 강도, 내식성, 가공성 등의 특성을 향상시키기 위해 다양한 원소로 구성된 다용도 알루미늄 소재입니다. 우수한 특성으로 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다.
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목차
Al 6061 분말 개요
Al 6061은 가장 다양한 열처리가 가능한 알루미늄 합금 중 하나입니다. 마그네슘과 실리콘을 첨가하면 석출 경화를 통해 강화될 수 있습니다. 이 합금은 우수한 내식성, 기계 가공성, 용접성 및 중간 내지 높은 강도로 인해 엄청난 인기를 얻었습니다.
Al 6061 분말의 주요 특성은 다음과 같습니다.
- 뛰어난 연성 및 인성을 지닌 중간 강도부터 높은 강도까지
- 내식성 및 마감성이 우수함
- 용접성 및 가공성이 매우 우수함
- 높은 열 및 전기 전도성
- 낮은 밀도
- 다양한 분말 크기와 모양으로 제공
Al 6061 분말은 가볍고 우수한 기계적 특성이 필요한 항공우주, 해양, 자동차, 건설 및 일반 엔지니어링 응용 분야에 널리 사용됩니다.
Al 6061 분말의 화학 성분
Al 6061 분말의 일반적인 화학 조성은 다음과 같습니다.
| 요소 | 무게 % |
|---|---|
| 알루미늄(Al) | 잔액 |
| 실리콘(Si) | 0.4-0.8% |
| 철(Fe) | 0-0.7% |
| 구리(Cu) | 0.15-0.4% |
| 망간(Mn) | 0-0.15% |
| 마그네슘(Mg) | 0.8-1.2% |
| 크롬(Cr) | 0.04-0.35% |
| 아연(Zn) | 0-0.25% |
| 티타늄(Ti) | 0-0.15% |
마그네슘과 실리콘은 주요 합금 원소입니다. 미량의 철, 구리, 망간 및 크롬도 합금 특성에 미미한 영향을 미칩니다.
Al 6061 분말의 특성
Al 6061 분말의 주요 특성은 다음과 같습니다.
| 속성 | 가치 |
|---|---|
| 밀도 | 2.7g/cm3 |
| 융점 | 582-652°C |
| 열 전도성 | 167W/mK |
| 전기 전도성 | 43-45% IACS |
| 영의 계수 | 68-72GPa |
| 푸아송 비율 | 0.33 |
| 인장 강도 | 124-290MPa |
| 수율 강도 | 55-250MPa |
| 신장 | 10-25% |
| 경도 | 40-95 브리넬 |
Al 6061은 열처리를 통해 더욱 강화될 수 있는 중간 강도부터 높은 강도까지 제공합니다. 내식성과 마감성이 우수합니다.
Al 6061 분말의 제조방법
Al 6061 분말의 상업적 생산 방법은 다음과 같습니다.
- 가스 분무 – 고압의 불활성 가스는 용융된 합금 흐름을 제어된 크기 분포를 통해 미세한 구형 분말로 분해합니다.
- 물 분무 – 고속 워터제트가 용융 금속에 충격을 가해 분해하여 미세하고 불규칙한 분말 입자를 생성합니다.
- 기계적 합금 – 알루미늄과 합금 원소 분말의 혼합물을 볼 밀링한 후 압축 및 소결합니다.
가스 원자화는 분말 특성에 대한 탁월한 제어를 제공합니다.
Al 6061 분말의 응용
Al 6061 분말의 일반적인 용도는 다음과 같습니다.
- 적층 제조 – 선택적 레이저 용융, 전자빔 용융 및 바인더 제트에 사용되어 복잡한 부품을 생산합니다.
- 금속 사출 성형 – 엄격한 공차와 우수한 특성을 지닌 작고 복잡한 부품을 제조합니다.
- 분말 야금 – 고성능 자동차 및 기계 부품을 만들기 위한 프레스 및 소결 공정.
- 열 분무 – 마모 및 내부식성을 제공하는 보호용 Al 6061 코팅을 증착하기 위한 와이어 아크 스프레이.
- 용접 필러 – 모재와 유사한 용접 강도를 제공하기 위해 필러 와이어로 사용됩니다.
- 안료 – 광택과 부식 방지 기능을 제공하기 위해 페인트와 폴리머에 첨가됩니다.
Al 6061 분말의 사양
Al 6061 분말은 다양한 크기 범위, 모양, 등급 및 순도 수준으로 제공됩니다.
- 입자 크기: AM 방식의 경우 10~150미크론, 열 분사 공정의 경우 최대 300미크론.
- 형태학: 구형, 과립형, 수지상 및 불규칙한 모양의 입자입니다. 부드러운 파우더가 더 잘 흐릅니다.
- 순도: 상업용부터 고순도(99.9%)까지 요구 사항을 충족하도록 맞춤 제작되었습니다.
- 성적: ASTM B221, EN 573 및 ISO 209 사양을 준수합니다. 맞춤형 등급이 제공됩니다.
- 흐름성: 분말은 용도에 따라 특정 유량에 맞게 맞춤화될 수 있습니다.
Al 6061 분말의 글로벌 공급업체
주요 글로벌 공급업체는 다음과 같습니다:
- Valimet Inc.(미국)
- Makin 금속 분말 (영국)
- 금속분말회사(미국)
- CNPC 파우더 그룹(중국)
- SCM 금속 제품 (미국)
- 상하이 차오웨이 나노테크놀로지(중국)
- 티타늄 분말(러시아)
이 회사들은 다양한 방법을 사용하여 AM, 열 분사, 항공 우주, 자동차 및 기타 까다로운 응용 분야에 적합한 Al 6061 분말을 생산합니다.
Al 6061 분말 가격
Al 6061 분말의 가격은 여러 요인에 따라 달라집니다.
- 순도 수준
- 파티클 특성
- 분말제조방법
- 주문량
- 공급업체 및 지리적 위치
| 등급 | 가격 범위 |
|---|---|
| 상업용 | kg당 $5-15 |
| 고순도 | kg당 $15-30 |
| 초미세먼지 | $30-60 kg당 |
| 특별 등급 | kg당 $60-120 |
구형의 제어된 입자 크기와 고순도 분말은 일반 상용 등급의 Al 6061 분말에 비해 훨씬 더 높은 가격을 요구합니다.
Al 6061 분말의 보관 및 취급
Al 6061 분말은 다음을 방지하기 위해 적절하게 취급하고 보관해야 합니다.
- 산화 및 수분과의 반응
- 미세 분말로 인한 분진 폭발 위험
- 흡입 관련 건강 문제
- 공급업체 SDS의 안전 관행을 따라야 합니다.
분말을 취급할 때는 불활성 가스 보관, 적절한 환기, 접지 및 PPE를 권장합니다.
테스트 및 특성화 방법
Al 6061 분말에 사용되는 주요 테스트 방법은 다음과 같습니다.
- OES 또는 XRF를 사용한 조성 화학 분석
- ASTM B822 표준에 따른 입자 크기 분포
- SEM을 통한 형태학 분석
- 홀 흐름 깔때기로 측정된 분말 유량
- 헬륨 피크노메트리를 통한 밀도 측정
- ICP-MS를 통한 불순물 테스트
- X-선 회절을 통한 미세 구조 검사
이러한 테스트는 배치 일관성과 애플리케이션 요구 사항 준수를 보장합니다.
Al 6061과 Al 7075 분말의 비교
Al 6061과 Al 7075는 두 가지 알루미늄 합금 분말을 비교한 것입니다.
| 매개변수 | 알 6061 | 알 7075 |
|---|---|---|
| 합금 유형 | 열처리 가능 | 열처리 가능 |
| Mg 함량 | 0.8-1.2% | 2.1-2.9% |
| 힘 | Medium | 매우 높음 |
| 가공성 | 우수 | Poor |
| 용접성 | 우수 | Poor |
| 내식성 | 우수 | 양호 |
| 비용 | Lower | 더 높음 |
Al 6061은 더 나은 내식성과 기계 가공성을 제공하는 반면, Al 7075는 열처리 후 훨씬 더 큰 강도를 제공합니다.
Al 6061 분말 FAQ
Q: Al 6061 분말은 어떻게 생산되나요?
A: Al 6061 분말은 가스 원자화, 물 원자화, 기계적 합금화 및 전기분해 기술을 사용하여 상업적으로 생산됩니다. 가스 원자화는 분말 특성을 최적으로 제어합니다.
Q: Al 6061 분말의 주요 용도는 무엇입니까?
A: Al 6061 분말의 주요 응용 분야에는 중간 강도와 우수한 내식성을 요구하는 적층 제조, 열 분사 코팅, 분말 야금 부품, 금속 사출 성형, 안료 및 용접 필러 와이어가 포함됩니다.
Q: 바인더 젯팅에 권장되는 Al 6061 분말 크기는 얼마입니까?
A: 바인더 분사 공정의 경우 일반적인 Al 6061 분말 크기 범위는 20-45미크론이며 구형 형태로 분말층 밀도와 바인더 침투가 우수합니다.
Q: Al 6061 분말에는 특별한 취급 예방 조치가 필요합니까?
A: 예, 화재나 폭발 위험을 방지하기 위해 적절한 접지, 환기 및 PPE가 있는 불활성 분위기에서 알루미늄 합금 분말을 조심스럽게 취급하는 것이 좋습니다.
Q: 항공우주 분야에 적합한 Al 6061 분말을 어디에서 구입할 수 있습니까?
A: 항공우주 표준을 충족하는 고순도 가스 원자화 Al 6061 분말은 Valimet, Makin Metal Powders 및 AMETEK와 같은 주요 제조업체에서 구입할 수 있습니다.
