AL (알루미늄)

알루미늄 판재는 밀도가 약 2.7 g/cm³로 철강의 약 3분의 1 무게이면서, 표면에 저절로 생기는 얇은 산화 피막 덕분에 녹에 강하고 열과 전기를 잘 전달하는 금속 판재입니다. 순도 99% 이상의 순알루미늄부터 망간·마그네슘·규소·아연·구리를 더한 합금까지 종류가 많으며, 네 자리 합금 번호의 첫 자리로 계열을 구분합니다. 국내 규격(KS D 6701)과 일본 규격(JIS H 4000)에서는 판재를 A5052P처럼 앞에 A, 뒤에 판을 뜻하는 P를 붙여 표기합니다.

1000계는 순알루미늄으로 강도는 낮지만 성형성·내식성·전도성이 좋습니다. 3000계(Al-Mn)는 망간을 더해 순알루미늄보다 강도를 높인 합금이고, 5000계(Al-Mg)는 마그네슘을 더해 강도와 해수 내식성을 높인 합금으로 판금에서 가장 많이 쓰입니다. 6000계(Al-Mg-Si)는 열처리로 강도를 높이는 합금으로 압출 형재와 기계 가공 부품에 많이 쓰이고, 7000계(Al-Zn)와 2000계(Al-Cu)에는 강도가 매우 높은 합금이 많으며, 이 도감에 실은 A7075·A2024 같은 고강도 합금은 대체로 용접성과 내식성이 떨어져 주로 절삭 가공 부품과 항공 부품에 쓰입니다.

알루미늄은 같은 합금이라도 조질에 따라 성질이 크게 달라집니다. O는 풀림(가장 무름), H14·H24·H32 같은 H 기호는 냉간가공으로 강도를 조절한 상태, T4·T6·T651 같은 T 기호는 열처리한 상태를 뜻합니다. 1000·3000·5000계는 열처리로 강화되지 않는 비열처리형이고, 2000·6000·7000계는 열처리형입니다. 견적과 발주 때는 합금 번호와 함께 조질과 두께를 같이 적는 것이 좋습니다.

판금 가공에서는 절곡이 많은 커버·케이스·브라켓에 A5052-H32가 가장 무난한 선택이고, 강도보다 성형성과 외관이 중요하면 A1050·A1100·A3003, 두꺼운 판의 용접 구조물이나 선박·해양 부품에는 A5083을 많이 씁니다. 기계 가공이 많은 프레임·베이스 플레이트에는 A6061-T6, 최고 강도가 필요한 절삭 부품에는 A7075가 쓰이지만, 이 두 합금은 T6 상태에서 절곡이 어렵습니다. 아노다이징 외관이 중요하면 판재는 A1050·A5005, 형재는 A6063을 함께 검토합니다.

레이저 절단에서 알루미늄은 반사율과 열전도율이 높아 강판보다 까다로운 소재입니다. 같은 출력에서 절단할 수 있는 두께가 강판보다 얇고, 절단면 아래쪽에 드로스가 남기 쉽습니다. 산화 없는 깨끗한 절단면을 위해 고압 질소를 보조 가스로 쓰는 것이 일반적이며, 얇은 판은 압축공기로 절단하기도 합니다. 파이버 레이저가 알루미늄 절단에 널리 쓰이지만, 반사광이 장비로 되돌아올 수 있으므로 장비의 반사광 보호 기능과 제조사 권장 조건을 확인해야 합니다.

절곡에서는 스프링백이 있어 각도 보정이 필요하고, 절곡선이 압연 방향과 직각이 되게 접을수록 균열 위험이 줄어듭니다. 표면이 무르기 때문에 금형 자국과 긁힘이 생기기 쉬워 보호필름 판재나 우레탄 패드를 쓰는 경우가 많습니다. 철 분진이 표면에 박히면 얼룩이나 부식의 원인이 될 수 있으므로 철강과 같은 작업대·공구를 쓸 때는 청소에 신경 쓰는 것이 좋습니다.

용접은 표면 산화 피막을 제거한 뒤 교류 TIG나 MIG로 하는 것이 일반적이며, 합금에 맞는 용가재(4043·5356 계열 등)를 고릅니다. 실제 강도·절곡 가능 반경·절단 가능 두께는 조질, 두께, 장비 조건에 따라 달라지므로 제조사 성적서와 가공 업체의 시험 결과를 함께 확인하는 것이 좋습니다.