안녕하십니까?

용접에 관해서는 이진희 기술사님께서 잘 답변 하셨으므로 가공면에 대한 답변을 드리겠습니다.

결론적으로 말씀드리면 알루미늄의 절단 및 구멍가공에는 레이저 가공이 적합하지 않습니다(가공이 불가능하다는 의미는 아닙니다). 그 이유는 레이저가공은 가공메카니즘이 `열적 용융 제거 가공`이므로 재질의 열전도율과 융점에 큰 영향을 받으며 비록 알루미늄의 융점은 660℃로 낮으나 열전도율이 크기때문에 에너지의 집중이 용이하지 않기 때문입니다.

또한 보통의 레이저가공에의한 구멍의 진직도 및 진원도등도 일반 드릴링의 가공 정도(치수정밀도의 경우 일반 드릴링의 경우 ±0.05mm정도)의 가공 정밀도이므로 레이저 가공을 선택할 하등의 이유가 없습니다.

Al6061의 경우 일반 기계가공(드릴링, 리밍)에 의해 충분히 가공정도를 얻을 수 있으므로 현장 실무자와 상의 하시기 바랍니다.

또한 평면가공의 경우도 일반 밀링가공으로 마무리 가공하는 것이 좋습니다. Al과 같이 무른 재료를 연삭하는 경우 연삭입자의 자생작용이 활발하지 못하고 로딩(loading)현상이 발생하므로 드레싱을 빈번하게 해야하는 단점이 있기때문입니다

▶ 현장 기술자와 상의해서 연삭해야 하는 경우라면 입자는 파쇄성이 우수한 Carborundum( C입자,흑색 탄화규소)을 선정하고 입도는 60정도, 결합도는 K~M, 조직은 7~9, 결합제는 비트리 파이드(V)를 선정하십시오.

▶ 밀링가공으로 마무리 못할 치수라면 래핑등을 고려해 보는 것도 좋을 것 같습니다. 이때 래핑 입자가 알루미늄에 쉽게 박히게 되므로 랩은 알루미늄보다 경도가 무른 것을 사용해야 하며 가압력(보통 1kgf/cm^2이하로 약 0.5kgf/cm^2정도에서 가공해 보십시오)을 조절해야 합니다.

밀링가공시 버(burr)발생을 줄이기위해 미리 plate의 edge부분을 챔퍼링등을 해놓으면 가공상의 문제는 없을 것으로 사료됩니다.

간단히 말씀드리면 Al6061은 기계가공에 가장 적합한 소재중에 하나이므로 다른 공정을 생각하실 필요가 전혀 없습니다.

참고로, 걱정되는 공정을 구체적(치수 및 형상 정밀도 포함)으로 질문하시면 구체적인 답변을 드리겠습니다.

감사합니다.

알루미늄 6061는 AL에 Mg과 Si을 포함하여 열처리가 가능하고 용접성이 양호하며, 내식성이 우수하여 형재 및 관(Pipe)등 구조물에 널리 사용되는 재료입니다.

대개의 경우 알루미늄이나 티타늄등의 금속을 접하게 되면 경험 부족과 원소재의 강한 산화성 때문에 망설여 지게 됩니다.

알루미늄 6000계열의 경우에는 용접과정에서 입열이 과하게 되면 모재에 미세한 균열을 발생하기 쉽기 때문에 주의해야합니다.
이를 방지하기 위해서는 Al-Mg계 또는 Al-Si계의 용접 재료를 사용하여 균열을 예방합니다.

용접 과정의 주의 사항은 용접부 표면 처리입니다.
순수 Al은 융점이 약 600℃ 정도로 낮지만 그 산화피막은 매우 고온에서 용융하기 때문에 피막을 제거하지 않고 그대로 용접하게 되면 모재와 용접부의 완정 용착을 확보하기 어렵게되고 결함의 발생 원인이 됩니다.
표면의 산화막이나 기름 오물등의 불순물을 기계적인 방법으로 제거하기도 하지만, 산을 이용한 화학적인 Cleaning이 고품질의 용접부를 얻기 위해서는 추천할만합니다.

Al의 용접에 관한 자료는 조만간 기술문서로 등록하여 제공하겠으며, 제가 출간한 "용접기술실무- 21세기사"에 개략적인 내용을 소개하고 있습니다.
참고하시기 바랍니다.

도움이 되시길 바랍니다.