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다이캐스팅용 알루미늄 합금의 특징

  • 화학 성분
    다이캐스팅용 알루미늄 합금은 유동성과 응고수축에 대한 용탕보급성이 좋고, 열간취성이 적어야하고, 금형에 점착하지 않아야 한다. Si는 융점이 낮은 공정을 생성하며 용탕의 유동성을 좋게 하고, Si%가 공정성분에 가까워지면 응고온도 범위가 좁아져서 용탕보급성이 좋아진다. Cu는 고용하므로 소지를 강화하고 주형에의 점착성을 감소한다. Fe는 점착성을 더욱 감소하고, 금형의 침식을 저하시키므로 규격범위 내로 제한한다. Mn은Fe을 품는 합금의 hard sport의 형성을 조장하므로 넣지 안도록 한다. Mg은 내식성, 기계적 성질, 양극산화피막이 좋으므로 다이케스팅 합금에 이용된다. 또한 도전율이 높은 것을 요구하는 다이케스팅에는 Al을 사용하고, 도전율을 해치는 Mn,Ti,Cr등의 불순물을 적게 해야 한다.

    합금번호 화학성분(wt%)
    Si Fe Cu Mn Mg Zn Ni Ti Pb Sn Cr
    ADC1 11.0 ~ 13.0 1.3 1.0 0.3 0.3 0.5 0.5 – – 0.1 –
    ADC3 9.0 ~ 10.0 1.3 0.6 0.3 0.4 ~ 0.6 0.5 0.5 – – 0.1 –
    ADC5 0.3 1.8 0.2 0.3 4.0 ~ 8.5 0.1 0.1 – – 0.1 –
    ADC6 1.0 0.8 0.1 0.4 ~ 0.6 2.5 ~ 4.0 0.4 0.1 – – 0.1 –
    ADC10 7.5 ~ 9.5 1.3 2.0 ~ 4.0 0.5 0.3 1.0 0.5 – – 0.3 –
    ADC12 9.6 ~ 12.0 1.3 1.5 ~ 3.5 0.5 0.3 3.0 0.5 – – 0.3 –
  • 기계적 성질Al의 기계적 성질은 그 재료의 순도, 가공도, 열처리 조건, 시험 온도 등에 딸라 달라진다. 순도가 높을수록 연성의 가지며 불순물 중 문제가 되는 Fe, si, cu 등의 함류량에 따라서 성질이 변한다. Al의 열간 가공은 280 250가 적합하고 가공도에 따라 가도, 경도가 높아지고, 연신율은 내려간다. 그러나 온도가 올라감에 따라 강도는 내려가고, 연신율은 높아지는데 최대는 400 500에서 된다.
    종류 인장강도 항복강도 연신율 충격치 피로강도
    (N/㎟) (0.2% offset) (%) (kJ/㎡) (N/㎟)
    ADC1 240 145 1.8 56 130
    ADC3 295 170 3.0 144 125
    ADC5 280 185 7.5 144 140
    ADC6 280 – 10.0 – 125
    ADC10 295 170 2.0 85 140
    ADC12 295 185 2.0 81 140

알루미늄의 장점

  • 가공성이 좋다.알루미늄은 소성가공이 용이해 다양한 형상으로 성형이 가능하다. 예를 들어 종이와같이 얇은 박이나 복잡한 형상의 압출형재를 용이하게 제조할 수 있다.
  • 내식성이 좋다.알루미늄은 공기중에서는 치밀하고 안정한산화 피막을 형성해, 이 피막이 부식을 방지한다. 내식성과 강도를 겸비한 알루미늄 합금은 각종의 용도에 사용되고 있으며, 특히 건축, 자동차, 선박, 해양 개발등의 분야에서는 이 특이성이 크게 활용되고 있다.
  • 독성이 없다.무해 무취로 위성적. 만일 어떠한 화학작용으로 인해 금속이 녹든가 화합물을 형성한다고해도, 중금속과 같이 인체를 해치거나 토양을 손상시키거나 하지 않는다. 이 특성을 살려 식품이나 의약품의 포장, 음료캔, 의료기기 및 주방용기물등으로 널리 사용되고 있다.
  • 주조하기 쉽다.융점이 낮고 용탕흐름성이 좋아 주조성이 좋다. 이때문에 박육의 주물이나, 복잡한 형상의 주물을 쉽게 제작 가능하다. 알루미늄의 주조품은 피스톤, 실린더 블록, 휠 등의 자동차 부품과 각종 산업 기계 부품 등에 폭넓게 사용되고 있다.
  • 진공 특성이 좋다.진공 장치의 재료에 사용했을 때, 금속자제로부터의 가스 방출율이 매우 작고 진공 도달 성능이 다른 재료에 비해 매우 뛰어나다. 따라서 고진공 펌프나 배관, 고진공반도체장치, 이화학 실험장치 등에 활용되고 있다.
  • 저온에 강하다.액체 질소(-1920나 액체 산소(-183)의 극저온하에서도 취성 파괴가 없고 인성이 우수한 장점을 갖고 있어 저온 플랜트나 LNG(-162)의 태크재로서 사용되고 있다.

Glass Reinforced Polyester

GRP 소개

섬유강화 복합재료는 비강도(강도/중량)와 비탄성율(탄성률/중량)이 크기 때문에 중량의 경감이 도모되고 섬유의 비율이나 배열방향에서 강도를 조절할 수 있고 복잡한 형상을 성형할 수 있다는 이유에서 자동차,항공기,컨테이너,스포츠용품,전기등 여러분야에서 이용되고 있다. 섬유과 수지의 조합으로 각종의 복합재를 생각할 수 있으나 실용적으로 광범위하게 사용되고 있는 것이 GRP 유리섬유 강화 복합재료의 특성은 파괴직전까지 영구변형은 극히 작고, 아주 크게 변형시켜도 외력을 제거하면 원래의 형태로 복원하는 성질이 있다. 이와 같은 특성 때문에 고속정과 같이 파랑 충격에 의해 단시간에 커다란 외력을 받는 경우, 적당하게 변형해서 충격에너지를 흡수하며 외력을 제거하면서 다시 복원한다. 또한 경량성,내구성(내수,내해수성), 디자인의 자유도, 미관,보수유지가 양호, 앙산성과 자재의 입수성, 작업성 등이 좋아 소형 선박재료로 완전히 장착하고 있다.

GRP 특성

  • 강도
    유리섬유 강화 폴리에스터는 강화제를 사용하지 않은 일번 플라스틱에 비하여 수배의 강도를 갖고 있으며, 또한 특수한 성형법에 의한 성형품은 강제보다 더 큰 인장력을 가지고 있다.
  • 경량성
    비중이 다른 재질에 비교하면 대단히 가벼우며, 철의 1/5배, 알루미늄의1/2배의 경량성을 갖고 있다.
  • 내화학성, 내약품성
    플라스틱의 최대 특성은 녹이 슬지않으며 물, 해수, 오수 등에도 부식이 안되며, 각종 화학 약품류에도 우수한 내식성을 가지고 있다.
  • 내충격성
    탄성 반발력이 크기 때문에 충격에너지를 잘 흡수하여 단위 체적당 철에 비하면 10배 이상이 되며, 충격을 당했을 시 충격을 완화시킨다.

Acrylonitrile Butadiene Styrene

소개

ABS수지는 스티렌에 아크릴로니트릴을 공중합시킴으로써, 일반용 폴리스티렌의 뛰어난 투명성, 가공성, 전기적 특성을 유지하면서 기계적 강도, 내열성, 내유성, 내후성 등을 개선한 것이다. 그러나, 내충격성은 반드시 만족할만한 것은 아니었다. 한편, 일반용 폴리스틸렌의 취약성은 합성고무와 블렌드 또는 그래프트 중합체인 내충격용 폴리스티렌에 의해서 일단 해결되었지만, 더욱 이 경우 에는 내열성, 강성의부족이라는 결점이 있었다. 따라서, 이상의 공중합 및 합성고무 강화라는 두 가지의 수단을 조합함으로써 일반용 폴리스틸렌의 결점과 AS수지 및 내충격용 폴리스틸렌에 남아 있는 약점을 한꺼번에 해결한 것이 ABS수지이다.

특징

ABS수지의 특성은 세 성분의 배분비에 따라서 대폭적으로 달라진다. 아크릴로니트릴이 증가하면 경도, 인장강도, 탄성계수, 내충격성, 내용제성, 내열성이 증대되고, 고주파 절연성이 저하한다. 부타디엔이 증가하면 인장강도, 탄성계수, 경도가 감소되고, 내충격성, 내마모성, 신장이 증대되어 연한 성질의 것이 된다. 스틸렌이 증가하면 용융유동성이 증대되고, 단단해지며 취약한 성질이 된다. 시판되고 있는 ABS수지의 성분은 아크릴로니트릴 성분이 25~30%, 부타디엔 성분이 25~30%이고, 나머지 부분이 스틸렌 성분이다.

비중이 1.07~1.15정도이고, 비결정성이며 유백색의 반투명한 플라스틱이다. 착색이 자유롭고, 가공적응성이 좋아서 사출성형, 압출성형, 취입성형, 열성형, 캘린더가공 등 모든 성형법이 적용될 수 있으며, 치수안정성이 뛰어난 아름다운 광택을 갖는 성형픔을 만들 수 있다. ABS수지는 인장강도, 굽힘강도, 강성, 경도, 충격강도, 내크리프성, 내SC성 등 각종 기계적 성질의 균형이 갖추어진 재료이다. 특히, 저온에서 비할데 없는 내충격성을 가지며, 열변형온도가 높다. 또한, 전기적 성질, 내유성, 내약품성이 일반적으로 뛰어나지만, 고주파 절연성은 뒤떨어지며, 아세톤, 벤젠 등의 유기약품에 침해되고 부분 용해된다. 그리고 모든 플라스틱 중에서 가장 도금하기 쉬운 재료라는 것도 커다란 특징의 하나이다.

용도

ABS수지는 냉장고, 세탁기, 청소기, 선풍기, 라디오, 텔레비전, 테이프리코더 등 가정용 전기기구의 모든 것에 걸쳐서 이용되고 있으며, 라디에이터 그릴, 인스트루먼트 패널, 도어 패널, 암레스트 등의 차량용 내외장부품에 사용되고 있다. 그밖에 문방구, 완구, 가방 종류, 구두 뒷굽, 가정용품, 스포츠용품 등의 잡화용도, 방적기기, 사무기기, 재봉틀, 편직기, 시계, 광학기기, 악기, 등과 기타 기기류, 가구, 건재 등 실로 모든 분야에 이용되고 있다. 특히, 도금한 제품은 아름다운 금속적인 외관을 나타내기 때문에 가전, 자동차 등의 외장품으로서 널리 사용되고 있으며, 경질 폴리(염화비닐), 폴리카보네이트 등 다른 플라스틱에 블렌드하여 개질보강재로서도 사용되고 있다. 또한, ABS수지의 저배율 발포체는 강인하고 강성이 가하기 때문에 목재 대용 재료로서 사용된다.

PolyCarbonate

PC 소개

5대 범용 ep둥에서 유일한 투명수지(비결정성 수지)로 가장 높은 성장률을 나타냄. 제조방법에 따라 여러 가지 타입이 있으나 현재 공업용으로 생산되고 있는 것은 비스페놀a를 원료로 하는 중합법와 포스겐/naoh를 원료로 한 포스겐법이 주류를 이루고 있다. 기계적 물성 및 열적 전기적 특성, 칫수 안정성등이 우수하여, 엔지니어링 플라스틱을 대표하고 있으며, 자동차, 전기전자등 다양한 산업에서 폭넓게 적용되어 사용되고 있다. 대표적인 범용 엔지니어링 플라스틱의 한 종류로서 산업적 활용도가 매우 높은 재료이다. 비스페놀 a 와 포스겐 등을 반응시켜 제조하는 열가소성수지이다. 비결정이기 때문에 유리처럼 투명하며 기계적강도가 높고 내열성 전기 절연성이 뛰어나며, 온도 변화에 따른 물리적특성이 안정된 여러 가지 특성을 가지고 있어 전기 전자분야, 자동차,광학 및 인공장기와 같은 의요분야에서 많이 이용된다.

PC 특징

  • 내충격성 : ep수지중 발군의 충격강도를 갖음
  • 투명성-가시광선 투과율 : 80~90%
  • 내열성-실사용온도 범위 : -40~120℃
  • 칫수안정성 : creep변형/칫수변화 적어 정밀성형에 최적
  • 난영성 : 자기 소화성이 있어 전기/건재 용도에 적합
  • 무독성 : 독성이 없어 식기/의로기 용도에 적합
  • 내후성 : 내 자외선성이 뛰어나 옥외 용도에 적합

대표적 물성

항목 단위 –
인장강도 ㎏/㎠ 550 ~ 600
파단신율 ％ 80 ~ 100
굴곡탄성율 ㎏/㎠ 25,000 ~ 26,000
굴곡강도 ㎏/㎠ 880 ~ 900
Notched충격강도 ㎏ㆍ㎝/㎝ 70 ~ 80
항목 단위 –
비중 – 1.2
Tg(유리전이온도) ℃ 150
수분흡수율(24h) ％ 0.2
광투과율 ％ 90
선형수축율 ％ 70 ~ 80

용도

  • 전기용도: 가정전기기기부품, 전자기기부품, 조명기구, 신호기렌즈, CD원재료, 전기공사용품
  • 기계용도: 철도, 자동차, 항공기부품, 광학기계부품, 카메라, 유압여과장치, 펌프날개, 목공도구
  • 일용품: 식기, 싱크대용품, 가스라이터몸통, 화장품용기, 우유병, 하이힐 뒷축, 빗
  • 기타: 보안용헬멩, 의료기구, 인공장기, 유리창, 고속도로펜스, 광고판 등

ABS/PC 블렌드

pc의 우수한 기게적 특성과 내열성과 abs의 가공성을 이상적으로 조합 시킨 엔지니어링 플라스틱소재이다. 기계적 강도, 내열성, 내충격성 등 물성이 적절히 조화를 이룬 고분자 합금으로 자동차, 전자제품, 사무용품 등의 소재로 많이 사용된다. pc, poly(san),polybutadiene 등 3 성분으로 구성되며, 3성분이 이루는 상들의 모폴로지, 상대적 함량, 상간의 접착정도 등 다양한 변수에 의해 최종 물성이 크게 달라진다.

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Notation

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