3003 알루미늄 합금이란? 기본 특성
- 시리즈: 알루미늄-망간 합금 (3000 시리즈).
- 열처리 가능 여부: 열처리 불가; 오직 냉간 가공(예: 압연, 인발)을 통해서만 강화할 수 있습니다.
- 별칭: 방청 알루미늄 (대기 및 습기로 인한 부식에 대한 저항성이 매우 뛰어남).
핵심 장점
- 강도: 순수 알루미늄 1100 시리즈보다 약 20% 더 높습니다 (인장 강도는 조질 상태에 따라 110–160 MPa 범위).
- 내식성: 대기 및 해양 환경에서 우수한 내식성을 가지며, 다습하거나 화학적인 환경에 매우 적합합니다.
-
가공성:
- 딥 드로잉, 스피닝 및 벤딩 작업 시 뛰어난 성형성을 발휘합니다.
- 우수한 용접성 (TIG, MIG, 저항 용접 및 브레이징).
- 아노다이징, 컬러 스프레이 코팅 및 기타 표면 처리와 호환 가능합니다.
- 경량성: 밀도: 2.73 g/cm³ (탄소강 무게의 약 1/3 수준).
3003 알루미늄의 동등 규격
| 표준 시스템 | 동등 규격(Grade) | 일반적인 조질 | 인증 범위 |
|---|---|---|---|
| 국제 (International) | UNS A93003 | H14/O/H22 | ISO 209, ISO 6361 |
| 미국 (USA) | ASTM B209 (AA3003) | H14/O/H18 | AMS 4006/4008 (항공우주) |
| 유럽 (Europe) | EN AW-3003 | EN 515: H24/H14 | EN 573-3 (조성), EN 485-2 (특성) |
| 독일 (Germany) | DIN 3.0517 / AlMnCu | DIN EN 515: F25 | DIN 1725-1 (가공) |
| 일본 (Japan) | JIS A3003 | JIS H4000: H24 | JIS H 4100 (압연 제품) |
| 중국 (China) | GB/T 3190 3003 | GB/T 16475: H14 | GB/T 3880 (시트/플레이트) |
| 프랑스 (France) | NF A-U3003 | NF A50-651: H14 | NF EN 573-3 |
| 영국 (UK) | BS 1470 3003 | BS EN 515: H14 | BS EN 573 |
| 러시아 (Russia) | GOST АМц | ГОСТ 21631: М | ГОСТ 4784 (항공우주) |
3003 알루미늄 시트 대 코일: 무엇이 필요하신가요?
3003 시트와 코일의 화학적 및 기계적 특성은 동일합니다. 어떤 것을 선택할지는 전적으로 귀하의 제조 공정에 달려 있습니다:
- 3003 알루미늄 시트 및 플레이트: 평평한 상태로 납품됩니다. 소량 생산, 건축용 외장 패널 및 극단적인 두께(>6mm)가 필요한 응용 분야에 이상적입니다.
- 3003 알루미늄 코일 및 스트립: 연속 롤 형태로 납품됩니다. 스탬핑, 롤 포밍 또는 공조기(HVAC) 핀 제조와 같은 대량 자동화 생산 라인에 완벽하게 적합합니다.
3003의 화학적 조성 (%)
| 원소 | Al | Mn | Cu | Si | Fe | Zn | 기타 (각각) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 함량 | 나머지 | 1.0–1.5 | 0.05–0.20 | ≤0.60 | ≤0.70 | ≤0.10 | ≤0.05 |
3003의 물리적 및 기계적 특성
| 특성 | 값 | 단위 | 테스트 표준 | 비고 |
|---|---|---|---|---|
| 밀도 | 0.098 | lb/in³ | ASTM B311 | 경량성 |
| 2.73 | g/cm³ | |||
| 녹는점 | 1,190–1,210 | °F | ASTM E794 | 643–654°C에 해당 |
| 탄성 계수 | 10,000 | ksi | ASTM E111 | 69 GPa에 해당 |
| 전단 계수 | 3,630 | ksi | ASTM E143 | 25 GPa에 해당 |
| 푸아송 비 | 0.33 | – | ASTM E132 | 일반적인 금속 수준 |
| 브리넬 경도 | 40 | HB | ASTM E10 | 500 kgf 하중, 10 mm 볼 |
| 극한 인장 강도 | 22,000 | psi | ASTM E8 | *H14 조질 (150 MPa에 해당)* |
| 항복 강도 | 18,000 | psi | ASTM E8 | *H14 조질 (~125 MPa에 해당)* |
| 피로 강도 | 9,000 | psi | ASTM E466 | 10⁷ 사이클 (62 MPa) |
| 전단 강도 | 14,000 | psi | ASTM B831 | 96 MPa에 해당 |
| 열전도율 | 180 | W/(m·K) | ASTM E1461 | 25°C에서 측정 |
| 열팽창 계수(CTE) | 23.2 × 10⁻⁶ | /°C | ASTM E228 | 20–100°C 범위 |
| 비열 | 900 | J/(kg·K) | ASTM E1269 | 25°C에서 측정 |
| 전기 전도율 | 44 | % IACS | ASTM B193 | 풀림(Annealed) 조건 |
알루미늄 조질(Temper) 특성 비교
| 조질 | 공정 특성 | 적용 시나리오 | 주요 장점 |
|---|---|---|---|
| O (풀림 처리) | 완전히 연화됨, 냉간 가공 없음 | 딥 드로잉 부품, 식품 용기, 복잡한 곡선 부품 | 최적의 연성 (연신율: 25-28%) |
| H14 (반경질) | 냉간 가공 + 부분 풀림 처리 | 건물 커튼월, 배터리 케이스, 주방용품 | 강도와 성형성의 완벽한 균형 |
| H18 (경질) | 완전 냉간 가공 | 고경도 구조 부품, 허니콤 패널 | 최대 강도 (인장 강도 ≥220 MPa) |
| H22 (1/4 경질) | 냉간 가공 + 저온 풀림 처리 | 미끄럼 방지 무늬 강판, 산업용 플랫폼 | 우수한 내피로성 |
| H154 (맞춤형) | 특수 냉간 가공 공정 | 고객 맞춤형 요구 사항 | 맞춤형 강도 성능 제공 |
조질별 기계적 특성
| 특성 | 3003-O | 3003-H14 | 3003-H18 |
|---|---|---|---|
| 밀도 | 2.73 g/cm³ | 2.73 g/cm³ | 2.73 g/cm³ |
| 인장 강도 | 95–130 MPa | 130–160 MPa | ≥220 MPa |
| 항복 강도 | ~35 MPa | 115–145 MPa | ~200 MPa |
| 연신율 | 최대 28% | ~8% | ~4% |
| 전단 강도 | 75 MPa | 96 MPa | 110 MPa |
| 탄성 계수 | 70 GPa | 70 GPa | 70 GPa |
| 브리넬 경도 | 28 HB | 40-42 HB | 55 HB |
| 녹는점 | 643–654°C | 643–654°C | 643–654°C |
참고: H 조질은 냉간 가공으로 경화된 상태를 의미합니다; 강도 순서: O < H22 < H14 < H18.
산업별 주요 응용 분야
신에너지 자동차 (EV)
- 제품: 배터리 케이스, 냉각판 (3003+4343 복합 코일).
- 권장 조질: H14
- 주요 장점: 경량화, 뛰어난 전해액 내식성, 우수한 딥 드로잉 특성.
건축 및 건설
- 제품: 커튼월, 지붕용 패널, 미끄럼 방지 계단 발판.
- 권장 조질: H22, H24, H14
- 주요 장점: 탁월한 내후성, 매력적인 미관, PVDF 코팅에 완벽하게 적합.
식품 / 화학 장비
- 제품: 저장 탱크, 배관, 반응기 내부 라이닝.
- 권장 조질: O (풀림 처리)
- 주요 장점: 무독성, 세척 용이, 화학적 분해에 대한 강한 저항성.
가전제품
- 제품: 눌어붙지 않는 프라이팬, 냉장고 패널, HVAC(공조기) 핀.
- 권장 조질: H14
- 주요 장점: 우수한 열전도율, 뛰어난 성형성.
운송 및 포장
- 제품: 트레일러 측면 패널, 컨테이너 패널, 탱커 외부 쉘.
- 권장 조질: H14, H18
- 주요 장점: 높은 강도, 우수한 내후성, 경량.
전력 장비
- 제품: 변압기 하우징, 방열판.
- 권장 조질: H18
- 주요 장점: 효과적인 EMI 차폐, 효율적인 열 방출.
3003 시트 및 플레이트 사양 및 재고
표준 제조 사양
- 두께: 0.2 mm ~ 250 mm (시트 및 코일: ≤6 mm; 플레이트: >6 mm)
- 너비: 150 mm ~ 2,650 mm (맞춤형 슬리팅 가능)
- 표준 시트 크기: 1,000 × 2,000 mm, 1,220 × 2,440 mm (4×8 ft), 1,500 × 3,000 mm (5×10 ft)
- 표준 규격: ASTM B209, AMS 4008, EN AW-3003, DIN 3.0517
재고 보유 중인 3003 알루미늄 시트 및 플레이트
| 두께 (in) | 크기 (in) | 조질 | 표면 마감 | 설명 | 작업 |
|---|---|---|---|---|---|
| 표준 시트 (Standard Sheets) | |||||
| 0.025 | 48×96 | H14 | 압연 마감 | H14 시트 | |
| 0.032 | 48×96 | H14 | 압연 마감 | H14 시트 | |
| 0.032 | 48×96 | H154 | 압연 마감 | H154 시트 | |
| 0.040 | 48×96 | H14 | 압연 마감 | H14 시트 | |
| 0.040 | 48×96 | O | 압연 마감 | O 풀림 시트 | |
| 0.050 | 48×96 | H14 | 압연 마감 | H14 시트 | |
| 0.050 | 48×96 | O | 압연 마감 | O 풀림 시트 | |
| 0.063 | 48×96 | H14 | 압연 마감 | H14 시트 | |
| 0.063 | 48×96 | O | 압연 마감 | O 풀림 시트 | |
| 0.080 | 60×120 | H14 | 압연 마감 | H14 시트 | |
| 0.090 | 60×120 | H14 | 압연 마감 | H14 시트 | |
| 0.090 | 60×120 | O | 압연 마감 | O 풀림 시트 | |
| 0.100 | 72×144 | H14 | 압연 마감 | H14 시트 | |
| 0.125 | 72×144 | H14 | 압연 마감 | 1/8" H14 시트 | |
| 0.190 | 72×144 | H14 | 압연 마감 | H14 시트 | |
| 두꺼운 플레이트 (Thick Plates) | |||||
| 0.249 | 48×96 | H14 | 압연 마감 | H14 중간 두께 플레이트 | |
| 0.250 | 48×96 | H14 | 압연 마감 | 1/4" 중간 두께 플레이트 | |
| 0.375 | 60×120 | H14 | 압연 마감 | 3/8" 두꺼운 플레이트 | |
| 0.630 | 72×144 | H14 | 압연 마감 | H14 매우 두꺼운 플레이트 | |
3003 대 기타 합금: 어떤 것을 선택해야 할까요?
| 특성 | 3003 (H14/O) | 1100 (순수 알루미늄) | 5052 (H32) | 6061 (T6) |
|---|---|---|---|---|
| 합금 시리즈 | 3000 (Al-Mn) | 1000 (순수 알루미늄) | 5000 (Al-Mg) | 6000 (Al-Mg-Si) |
| 조질 | H14/O | H14/O | H32 | T6 |
| 인장 강도 (MPa) |
110–160 (H14) 95–130 (O) |
90–120 | 210–270 | 310–340 |
| 항복 강도 (MPa) |
~125 (H14) ~35 (O) |
~35 | 190–230 | 275–310 |
| 연신율 (%) | 8–28 (O 최대) | 25–35 | 10–15 | 8–12 |
| 내식성 | 우수 (대기 중) | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ (염수) | ⭐⭐⭐ (코팅 필요) |
| 가공성 | ⭐⭐⭐⭐⭐ (딥 드로잉/스피닝) | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ (보통) | ⭐⭐ (나쁨, 쉽게 갈라짐) |
| 용접성 | ⭐⭐⭐⭐ (일반적인 방법) | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ (특수 용가재 필요) |
| 아노다이징 효과 | ⭐⭐ (색상이 약간 다를 수 있음) | ⭐⭐⭐⭐ (균일함) | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ (착색 가능) |
| 비용 | ⭐⭐ (경제적) | ⭐ (가장 저렴) | ⭐⭐⭐ (보통) | ⭐⭐⭐⭐ (높음) |
| 주요 용도 | 조리기구, 지붕, 공조기, 탱크 | 포일, 화학 용기 | 선박, 자동차 패널 | 구조용 프레임, 항공우주 |
가공 및 처리 가이드라인
성형 공정
딥 드로잉 (Deep Drawing)
- 권장 조질: O (풀림 처리)
- 주요 매개변수: 드로비 ≤2.5, 다이 반경 ≥4t
- 제한 사항: 크랙 위험으로 인해 H18 조질은 금지됩니다.
스피닝 (Spinning)
- 권장 조질: O / H14
- 주요 매개변수: 300–800 RPM, 이송 속도 0.3–1.2 mm/rev
- 제한 사항: 단일 패스 변형률 ≤40%.
벤딩 / 브레이킹 (Bending)
- 권장 조질: H14 / H22
- 주요 매개변수: 최소 굽힘 반경 = 1.5t (결 방향에 수직).
- 제한 사항: H18의 경우 최소 2.0t의 굽힘 반경이 필요합니다.
펀칭 및 스탬핑 (Punching & Stamping)
- 권장 조질: 모두 가능 (H14는 깔끔한 절단면 제공)
- 주요 매개변수: 다이 클리어런스 8–12%t.
- 제한 사항: 구멍 직경이 재료 두께보다 작을 경우 풀림 처리를 해야 합니다.
용접 공정
TIG 용접
- 용가재: ER4043 권장.
- 매개변수: DCEN, 80–150A (두께 2–6 mm 기준).
- 보호 가스: 순도 ≥99.99% 아르곤(Ar).
- 용접 강도 유지율: 85–90%.
MIG 용접
- 용가재: ER5356 또는 ER4043.
- 매개변수: 180–260A, 22–28V.
- 보호 가스: 아르곤 + 25% 헬륨 혼합 가스 (두꺼운 플레이트의 경우).
- 용접 강도 유지율: 80–85%.
저항 용접
- 적합성: 3003 시트에 매우 적합함.
- 매개변수: 전극 가압력 1.5–4 kN, 용접 시간 0.1–0.5초.
- 용접 강도 유지율: 70–75%.
표면 처리
아노다이징 (Anodizing)
- 주요 매개변수: H₂SO₄ 농도 180 g/L, 온도 18°C, 전류 밀도 1.2 A/dm².
- 참고: 망간 함량으로 인해 아노다이징 색상이 1100 시리즈에 비해 약간 잿빛을 띌 수 있습니다.
분체 코팅 및 PVDF
- 전처리: 크로메이트 처리를 통해 강력한 접착력을 보장합니다.
- 결과: 건축용 컬러 코팅 알루미늄 코일에 탁월한 접착력을 제공합니다.
브러시 마감 (Brushed Finish)
- 공정: 전문적이고 효율적인 표면 브러시 처리 장비를 사용합니다.
- 응용 분야: 가전제품 및 장식용 인테리어 패널에 널리 사용됩니다.
특수 3003 제품 유형
3003 알루미늄 다이아몬드 플레이트 (체커 플레이트)
- 기본 합금: 3003-H22/H24
- 두께: 1.5–10 mm
- 너비: 1,000–1,500 mm (맞춤 제작 ≤2,500 mm)
- 길이: 2,000–6,000 mm (표준: 1,220×2,440 mm)
- 패턴: 다이아몬드, 5선 (높이 0.8–1.5 mm)
- 미끄럼 방지: 클래스 A (계단 및 트레일러에 이상적)
3003 브레이징 클레드 플레이트 및 코일
- 유형: 4343 또는 4045 브레이징 합금이 클래딩된 3003 코어.
- 클래드 비율: 8% – 15%
- 두께: 0.3–6.0mm (일반: 0.5/0.8/1.0 mm)
- 브레이징 온도: 575–620°C.
- 응용 분야: 자동차 라디에이터, HVAC 열교환기.
3003 허니콤 패널 및 포일
- 전면 및 후면 시트: 3003-H18 / H24
- 코어 포일: 0.04 - 0.05 mm 3003 알루미늄 포일
- 특성: 밀도 ~3.8 kg/m², 압축 강도가 매우 높음.
- 표면 처리: 아노다이징, 압연 마감, 미러.
- 응용 분야: 항공기 내부 인테리어, 건축 파티션.
PVDF/PE 컬러 코팅 알루미늄 코일 및 시트
- 합금: 3003
- 코팅: PVDF 또는 PE (20–30 μm)
- 성능: QUV 노화 테스트 ≥2,000시간, 탈색 방지, ΔE ≤1.5.
- 응용 분야: 건축 커튼월, ACP 패널, 지붕재.
Worthwill 품질 관리 시스템
시트 및 코일에 대한 당사의 주요 QC 확인 지점:
| 단계 | 매개변수 | 테스트 방법 | 표준 |
|---|---|---|---|
| 원자재 | Al ≥98.0%, Mn: 1.0–1.5% | ICP-OES | 불순물을 엄격하게 통제 |
| 용해/주조 | H₂ 함량 ≤0.12 ml/100g | 진공 테스트 | ASTM E2791 |
| 열간 압연 | 최종 압연 온도: 300±10°C | 적외선 온도계 | Mn 편석 방지 |
| 풀림 (Annealing) | O 조질: 415°C × 3시간 | 열전대 (Thermocouple) | ±5°C 허용 오차 |
| 표면 품질 | 결함 면적 ≤0.01% | AI 육안 검사 | 스크래치 깊이 ≤3μm, 길이 ≤10mm |
| 기계적 특성 | H14 극한 인장 강도: 130–160 MPa | 만능 재료 시험기 | ASTM E8 |
인증 획득: ISO 9001, IATF 16949 (자동차), AS9100 (항공우주).
수출 물류 및 포장
| 포장 유형 | 제품 형태 | 보호 방법 |
|---|---|---|
| 훈증 처리된 목재 팔레트 | 시트 / 플레이트 | PE 필름 간지 삽입 + 방청 크라프트지로 포장. |
| 스틸 코일 랙 (Eye to Sky/Wall) | 알루미늄 코일 | VCI(기화성 방청제) 소재로 안전하게 랩핑. |
| 진공 포장 | 정밀 포일 | 건조제 + 산소 표시기와 함께 밀봉하여 습기 완벽 차단. |
맞춤형 서비스
비표준 요구 사항에 대한 전문적인 맞춤 제조를 제공합니다:
- 초박형 플레이트 및 포일 (0.04–0.5 mm)
- 극후판 (최대 150 mm)
- 초광폭 코일 및 플레이트 (최대 2,650 mm)
- 대형 구조용 플레이트 (예: 6 m × 20 m)
- 맞춤형 코일 슬리팅(Slitting) 및 절단(Cut-to-length) 서비스.
자주 묻는 질문 (FAQs)
1. 3003 알루미늄과 5052 알루미늄의 차이점은 무엇인가요?
3003은 가공성이 뛰어나고 경제적이어서 딥 드로잉 및 일반적인 환경에 이상적입니다. 반면 5052는 훨씬 더 단단하고 염수에 대한 저항력이 우수하여 해양 분야 용도로 더 적합합니다.
2. 3003 알루미늄은 쉽게 구부러지나요?
네, 3003 알루미늄은 성형성이 매우 뛰어납니다. 균열 없이 90도로 굽히려면 O(풀림 처리) 또는 H14(반경질) 조질 상태를 적극 권장합니다.
3. 3003 알루미늄 시트를 아노다이징 할 수 있나요?
네, 내식성을 높이기 위해 아노다이징 처리가 가능합니다. 하지만 망간 성분이 포함되어 있어 투명한 마감보다는 약간 노란빛이나 잿빛을 띠는 마감이 될 수 있습니다.
4. 3003 코일 및 플레이트에 대한 맞춤형 절단 사이즈를 제공하나요?
네, 당사는 코일 슬리팅(좁은 스트립으로 절단)과 최대 너비 2,650mm, 길이 20m에 이르는 평판에 대한 길이 맞춤 절단(Cut-to-length) 서비스를 제공합니다.