알루미늄의 특징 및 설계 시 주의 사항
AUTHOR: 크렐로 마케팅팀|2025.12.03
제품 설계 단계에서 소재의 특성을 정확히 이해하는 것은 매우 중요합니다.
알루미늄은 경량성과 내식성, 높은 가공성으로 CNC 가공에 가장 널리 사용되는 금속 중 하나입니다.
이번 포스팅에서는 친숙한 금속 소재인 알루미늄의 특징과 CNC 금속 가공시 고려해야 할 점을 정리했습니다.
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알루미늄이란?
알루미늄은 가볍고 내식성이 높으며 가공성이 우수해 다양한 산업에서 널리 사용되는 금속입니다. 특히 단위 중량 당 강도가 높아 제품 경량화가 필요한 분야에서 많이 활용됩니다.
절삭 가공에 주로 사용되는 소재는 알루미늄 합금으로, 순수 알루미늄의 약점을 보완하기 위해 마그네슘, 망간 등의 금속을 첨가해 강도와 내구성을 강화한 형태입니다.
합금 종류는 매우 다양하므로 용도에 적합한 소재 선택이 중요합니다.
알루미늄의 주요 특징
경량성
알루미늄의 밀도는 철의 약 1/3 수준으로, 항공·우주·전자기기 등 경량화가 중요한 부분에서 효과적입니다. 특히 CNC 금속 가공에서 경량 구조 설계가 필요한 부품에 자주 선택됩니다.
합금 설계를 통한 강도 확보
순수 알루미늄은 연성이 높지만, 마그네슘·아연 등 금속을 첨가한 합금은 높은 강도를 구현합니다. 대표적으로 7000번대 합금은 항공기 부품에 사용될 만큼 강도가 우수합니다. CNC 알루미늄 가공 시 용도에 따라 AL6061, AL7075 등 적절한 소재 선택이 중요합니다.
우수한 내식성
알루미늄 표면에는 자연산화막이 형성되어 부식을 방지합니다. 해양·선박·건축 등 가혹 환경에서도 안정적인 성능을 유지합니다. 내식성이 요구되는 CNC 금속 부품에서도 널리 활용됩니다.
높은 가공성
소성 가공, 주조, 절삭, 용접 등 다양한 제조 공정에 대응하며 복잡한 형상도 정밀하게 제작할 수 있습니다. 특히 CNC 가공에서 빠른 가공 속도와 높은 생산성이 장점으로 평가됩니다.
높은 열전도율
철 대비 약 3배 수준의 열전도율을 갖고 있어 자동차의 라디에이터나 전자기기 방열 부품 등에 적합합니다. 절삭, 연삭 가공 중 발생하는 열을 빠르게 분산해 공구 마모를 억제하는 효과도 있습니다.
극저온 환경에서의 높은 강도 유지
–196°C 액체질소, –162°C LNG 조건에서도 강도가 감소하지 않고 오히려 증가하는 특성을 보입니다. 이 덕분에 극저온 저장 용기, 우주·생명공학 분야에 활용됩니다.
높은 재활용성
열화가 적고 녹는점이 낮아 재활용 효율이 뛰어납니다. 재활용 후에도 품질 저하가 거의 없어 순환 소재로 적합합니다.
우수한 반사 특성
연마된 알루미늄은 빛과 열(적외선·자외선·전자파 등)을 잘 반사합니다. 순도가 높은 알루미늄일수록 반사율이 더 높고, 경면 가공을 실시하여 반사율을 더 높일 수 있습니다. 난방기구, 조명 반사판, 우주복 등에 활용됩니다.
비독성(위생적 특성)
무해·무취의 소재로 체내 흡수 시 대부분 배출되며 환경오염 위험도 낮습니다. 특히, 체내에 흡수되어도 99% 이상 배출되어 식품·의약품 포장재, 음료 캔, 의료기기에 폭넓게 사용됩니다.
알루미늄 가공의 장점
알루미늄은 경량화와 충분한 강도 확보를 동시에 충족할 수 있는 소재입니다. 절삭 가공성이 뛰어나 복잡한 형상도 정밀하게 제작할 수 있으며, 작업 시간도 짧습니다.
마그네슘 합금, 티타늄 등 동일한 경량·고강도 금속은 난삭재에 해당해 가공 난이도와 비용이 높습니다. 이에 비해 알루미늄은 CNC 금속 가공에서 경제성과 생산성 측면에서 유리한 금속 소재입니다.
알루미늄 가공 시 주의사항
알루미늄은 가공성이 매우 좋지만 경도와 강도가 상대적으로 낮아 스크래치나 자국이 쉽게 발생할 수 있습니다. 외관 품질이 중요한 부품이라면 작업 환경과 취급 방식에 특히 주의가 필요합니다. 또한 아노다이징과 같은 표면 처리를 함께 고려하는 것이 좋습니다.
또 하나의 특징은 낮은 녹는점으로 인해 절삭 시 가공툴에 녹아 붙어버리는 용착이 쉽게 발생한다는 점입니다.
절삭유, 에어 블로우 사용, 적절한 공구 선택 등 가공 기술자의 경험이 중요한 요소로 작용합니다.
알루미늄 합금은 우수한 물성을 갖춘 금속 소재로 다양한 산업에서 활용됩니다. 다만 합금마다 특성이 조금씩 다르고 가공 시 유의사항도 존재하기 때문에 세심한 접근이 필요합니다.
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