알루미늄, 티타늄, 강철, 구리, 마그네슘은 CNC 가공에 가장 흔히 사용되는 5가지 금속 소재입니다.
이 글의 목적은 이 다섯 가지 금속의 주요 특성을 살펴보고 쉽게 참고할 수 있도록 나란히 비교하는 것입니다.
기본 물리적 특성
| 금속 | 밀도 (g / cm³) | 녹는점(℃) | 색상 |
|---|---|---|---|
| 알루미늄 (Al) | 2.7 | 660 | 실버 화이트 |
| 티타늄 (Ti) | 4.5 | 1668 | 은회색 |
| 강철(Fe) | 7.8-8.0 | 1370-1530 | 은회색 |
| 구리 (Cu) | 8.96 | 1085 | 보라빛 붉은색 |
| 마그네슘 (Mg) | 1.74 | 650 | 실버 화이트 |
마그네슘은 가장 가볍고, 강철과 구리는 가장 무거우며, 티타늄은 녹는점이 가장 높습니다. 포인트대부분의 금속은 은색이지만, 구리는 붉은빛을 띤다.
기계적 성질
| 금속 | 인장 강도 (MPa) | 강도 대 중량 비율 | 탄성 계수 (GPa) | 피로 강도 |
|---|---|---|---|---|
| 알루미늄 (Al) | 310(6061 합금) | 좋은 | 69 | 높음 |
| 티타늄 (Ti) | 950(티타늄-6알루미늄-4V) | 우수한 | 110 | 높음 |
| 강철(Fe) | 250-1500 | 보통 | 200-210 | 보통 |
| 구리 (Cu) | 200-600 | 높음 | 110-130 | 높음 |
| 마그네슘 (Mg) | 345(AZ31B 합금) | 우수한 | 45 | 보통 |
티타늄은 매우 강하고 가벼워서 오래 사용해야 하는 힘든 작업에 적합합니다. 알루미늄은 가볍고 꽤 강하지만 반복 사용하면 더 빨리 마모됩니다. 강철은 강하고 단단하지만 더 무겁습니다. 마그네슘은 무게에 비해 매우 가볍고 강하지만 그다지 단단하지는 않습니다. 구리는 더 부드러워서 무겁거나 반복적인 하중에 적합하지 않습니다.
화학적 성질
| 금속 | 부식 저항 | 산화 저항 | 생체 적합성 |
|---|---|---|---|
| 알루미늄 (Al) | 중간(코팅 필요) | 중간(고온에서 산화됨) | 낮음(잠재적 독성) |
| 티타늄 (Ti) | 우수함(자연적으로 부식 방지) | 우수(고온 산화 저항성) | 우수(의료용) |
| 강철(Fe) | 스테인리스 스틸은 우수하지만 탄소강은 녹이 슬기 쉽습니다. | 스테인리스 스틸은 우수하고 탄소강은 부식됩니다. | 높음 |
| 구리 (Cu) | 우수함(보호산화막 형성) | 우수함(고온에서 안정적) | 높음 |
| 마그네슘 (Mg) | 불량(산화되기 쉽다) | 불량(고온에서 인화성) | 높음 |
티타늄은 뛰어난 내식성과 내산화성을 자랑하며, 의료용으로도 안전합니다. 알루미늄과 구리는 부식에 잘 견디지만, 일반적으로 코팅이나 특별한 관리가 필요합니다. 스테인리스 스틸은 좋지만, 일반 스틸은 녹이 슬기 쉽습니다. 마그네슘은 부식되고 반응하기 때문에 내구성이 좋지 않습니다.
가공성, 비용 및 지속 가능성
| 금속 | 재료비 | 가공 비용 | 재활용 성 | 환경 적 영향 |
|---|---|---|---|---|
| 알루미늄 (Al) | 높음 | 높음 | 높음 (재활용이 용이함) | 우수한 |
| 티타늄 (Ti) | 높음(알루미늄 10배) | 높음 | 높음 | 보통 |
| 강철(Fe) | 보통 | 높음 | 높음 | 우수한 |
| 구리 (Cu) | 높음 | 보통 | 높음 | 우수한 |
| 마그네슘 (Mg) | 보통 | 높음(가연성 가공) | 보통 | 보통 |
알류미늄 저렴하고, 기계로 가공하기 쉽고, 재활용도 잘 되어서 환경에도 좋습니다. 티타늄 구매와 가공 비용이 비싸고 재활용도 쉽지 않습니다. 반면 강철은 가공 비용이 저렴하고 재활용도 잘 됩니다. 구리 비용이 더 많이 들지만 재활용도 쉽습니다. 마그네슘은 가격이 적당하지만 안전하게 가공하기 어렵고, 환경에 미치는 영향도 그저 그렇습니다.
주요 용도
여기에있는 가장 일반적인 응용 프로그램 각 금속에 대해:
| 금속 | 기본 응용 |
|---|---|
| 알루미늄 (Al) | 가전제품, 자동차 경량화, 건설 |
| 티타늄 (Ti) | 항공우주, 의료용 임플란트, 해양공학 |
| 강철(Fe) | 건물, 기계, 자동차 프레임 |
| 구리 (Cu) | 전기 배선, 전자 장치, 열교환기 |
| 마그네슘 (Mg) | 항공우주(중량 감소), 3C 제품 케이스 |
올바른 금속을 선택하는 방법은?
- 경량화가 필요하신가요? → 알루미늄 또는 마그네슘 (하지만 강도와 내식성도 고려하세요).
- 고강도 요구 사항? → 강철 또는 티타늄 (예: 다리, 항공기 착륙장치).
- 부식 저항성? → 티타늄 또는 스테인리스 스틸 (예: 해양 환경, 화학 공장).
- 전기/열전도도? → 구리(전력 전달), 알루미늄(방열판).
- 고온 응용 분야? → 티타늄 또는 니켈 합금 (예: 제트 엔진, 용광로).
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