3004 알루미늄 합금이란 무엇인가요?
3004 알루미늄 합금은 Al-Mn-Mg 계열의 내식성 알루미늄으로, 가공 알루미늄 합금의 3xxx 시리즈에 속합니다. 3003 알루미늄 합금에 약 1%의 마그네슘을 첨가하여 강도가 3003보다 약 20-25% 높으면서도 우수한 성형성과 내식성을 유지합니다.
- 표준 지정: UNS A93004 / EN AW-3004 / AlMn1Mg1
- 시리즈: 3000 시리즈 알루미늄-망간 합금
- 강화 방법: 냉간 가공 경화 (비열처리)
- 시장 위치: 세계 음료 캔 몸체의 주요 소재
왜 3003 대신 3004를 선택해야 할까요? 3003 vs 3004 알루미늄
| 비교 항목 | 3004 | 3003 |
| 강도 | 좋음 | 평균 |
| 딥 드로잉성 | 우수 | 좋음 |
| 내식성 (해안) | 좋음 | 평균 |
| 비용 | 중간 | 낮음 |
| 일반적인 적용 분야 | 캔 재료, 컬러 코팅, 지붕재 | 일반 용기, 배관 |
Worthwill 제품 형태 및 사양
3004 알루미늄 시트/플레이트
제품 사양
- 두께 범위: 0.2-6.0mm (표준) / 8-200mm (중후판, 맞춤형)
- 너비 옵션: 1000 / 1220 / 1500 / 2000 / 2650mm
- 맞춤 길이: 2000-6000mm 또는 필요에 따라 길이 절단
- 두께 공차: ±0.05mm (박판) / ±0.02mm (정밀 등급)
- 템퍼: O / H14 / H16 / H24 / H32 / H34 / H38
3004 알루미늄 코일
제품 사양
- 두께: 0.15-3.0mm
- 너비 범위: 100-2650mm (초광폭 가능)
- 내경 (ID): Φ405mm / Φ505mm
- 코일 무게: 3-8톤 (맞춤 가능)
- 템퍼: O / H18 / H19 / H24 / H34
3004 알루미늄 포일 / 램프 캡 재료
제품 사양
- 경량 포일: 0.006-0.01mm
- 중간 포일: 0.01-0.1mm
- 중량 포일: 0.1-0.2mm
- 램프 캡 재료: 0.2-0.6mm
- 너비 범위: 100-1700mm
- 템퍼: O / H19
화학 성분 및 핵심 속성
화학 원소 (GB/T 3880 / ASTM B209)
| 원소 | 함량 (%) |
| 망간 Mn | 1.0-1.5 |
| 마그네슘 Mg | 0.8-1.3 |
| 알루미늄 Al | 나머지 (95.6-98.2) |
| 규소 Si | ≤0.30 |
| 철 Fe | ≤0.70 |
| 구리 Cu | ≤0.25 |
| 아연 Zn | ≤0.25 |
물리적 속성
| 속성 지표 | 값 |
| 밀도 | 2.72 g/cm³ |
| 녹는점 범위 | 630-650°C |
| 열전도율 | 162 W/m·K |
| 전기 전도도 | 42% IACS |
| 열팽창 계수 | 23.2 μm/m·°C |
기계적 속성
| 템퍼 | 공정 | 인장 강도 (MPa) | 항복 강도 (MPa) | 연신율 (%) | 경도 (HB) | 주요 적용 분야 |
| O | 완전 어닐링 | 170-215 | 70 | 19 | 45 | 딥 드로잉 캔 뚜껑, 식품 용기, 스펀 램프 캡 |
| H14/H24 | 반경질 | 240 | 200 | 5 | 67 | 블라인드, 컬러 코팅 기판, 일반 구조 부품 |
| H16/H26 | 3/4 경질 | 260 | 220 | 3 | 73 | 커튼월 패널, 장식 패널, 하중 지지 시트 |
| H18/H38 | 완전 경질 | 285-300 | 250 | 1-4 | 80 | 캔 몸체, 캔 뚜껑, 압력 용기 |
| H19 | 초경질 | 295-310 | 270-285 | 2 | 83 | DWI 초박형 캔 재료, 고강도 하중 지지 |
| H32/H34 | 안정화 | 210-265 | 170-200 | 4-7 | 54-64 | 용접 구조물, 성형성과 강도의 균형 |
핵심 통찰: 적절한 템퍼를 선택함으로써 강도와 성형성 사이의 최적의 균형을 이룰 수 있습니다.
핵심 장점
내식성
3004 알루미늄 합금은 선천적인 방청 능력을 가지고 있습니다.
- 염수 분무 시험: >3000시간 (국가 표준 1000시간 대비)
- 해양 부식률: 3003보다 35% 낮음
- 환경 등급: C5-M 고부식성 해양 환경에 적합
성형성
O 템퍼 상태의 3004 합금은 뛰어난 딥 드로잉 성능을 보입니다.
- 한계 드로잉 비율 (LDR): >2.1
- 딥 드로잉 패스: 5회 이상 가능
- 연신율: 19% (어닐링 상태)
냉간 가공 능력
- 최대 변형률: 75% (중간 어닐링 없이)
- 공정 적합성: 스탬핑, 드로잉, 벤딩, 롤 포밍
굽힘 반경 참고 (90° 냉간 굽힘 / ASTM E290)
| 템퍼 | 1.6mm | 3.2mm | 4.8mm | 6.0mm | 10mm |
| O | 0t | 0.5t | 1t | 1t | 1t |
| H32 | 0.5t | 1t | 1t | 1.5t | 1.5t |
| H34 | 1t | 1.5t | 1.5t | 2.5t | 2.5t |
| H38 | 2.5t | 3t | 4t | 5t | 5.5t |
| 참고: t = 시트 두께 |
용접성: 걱정 없는 연결
| 용접 방법 | 적합성 | 권장 용가재 | 특징 |
| TIG (가스 텅스텐 아크) | 우수 | 4043 / 5356 | 미려한 용접, 고강도 |
| MIG (가스 금속 아크) | 우수 | 4043 / 5356 | 고효율, 대량 생산에 적합 |
| 저항 점 용접 | 좋음 | 없음 | 빠름, 박판에 적합 |
| 가스 용접 | 평균 | 동일 합금 | 입계 균열 위험 |
강도 이점: 두께 감소 및 비용 절감의 핵심 논리
표면 처리 솔루션
코팅되지 않은 제품
밀 피니시 (Mill Finish)
- 특징: 원래의 압연 표면, 경제적이고 실용적.
- 적용 분야: 산업 장비, 비미관용 부품.
엠보싱 시리즈
- 패턴: 다이아몬드, 스터코, 5-바, 포인터 타입.
- 용도: 미끄럼 방지 바닥재, 트럭 차체 패널, 장식 패널.
- 장점: 마찰력 향상, 긁힘 은폐.
브러시 마감 / 미러 마감
- 브러시: 무광택 금속 질감.
- 미러: 고광택 장식 효과.
- 적용 분야: 엘리베이터 내부, 가전제품 패널.
아노다이징
- 주의: 마그네슘 함량으로 인해 3004는 색상 변화가 발생하기 쉬워 넓은 면적의 아노다이징에는 권장되지 않습니다.
- 대안: 코팅 마감을 사용하세요.
코팅 알루미늄 (선도장)
PVDF 불소수지 코팅 (최상위 솔루션)
- 공정: 3-coat, 2-bake.
- 코팅 두께: 전면 ≥25μm / 후면 ≥8μm.
- 내후성 수명: 25-70년 보증.
- 염수 분무 저항: >5000시간.
- QUV 노화: 4000시간 후 광택 유지율 >90%.
- 적용 분야: 커튼월, 지붕재, 해양 환경.
HDP (고내구성 폴리에스터) 코팅
- 내후성: 20년.
- 비용 효율성: PVDF보다 우수.
- 적용 분야: 산업 플랜트, 일반 건물.
PE (폴리에스터) 코팅 (경제적인 선택)
- 코팅 두께: 18-25μm.
- 내후성: 10-15년.
- 적용 분야: 실내 장식, 천장, 칸막이.
SMP (실리콘 변성 폴리에스터)
- 성능: PE와 PVDF 사이.
- 내후성: 15년.
- 적용 분야: 일반 옥외 건축.
맞춤형 컬러 코팅 서비스
- 색상 매칭: RAL / Pantone 컬러 차트 전체 커버.
- 광택 수준: 고광택 (>70) / 무광택 (<30) / 금속 질감.
- 특수 효과: 나뭇결, 석재결, 브러시 질감 전사.
5대 핵심 적용 산업
음료 포장
왜 캔 시장을 지배하는가: 1%의 Mg가 첨가되어 항복 강도가 270MPa에 달해 캔 벽을 0.26mm까지 얇게 할 수 있으며, 톤당 알루미늄으로 20% 더 많은 캔을 생산할 수 있습니다.
- 캔 몸체 재료: 3004-H19, 0.24-0.30mm, 전 세계 알루미늄 캔의 95%에 사용.
- 식품 용기 재료: 3004-O, 0.05-0.2mm, 3003보다 30% 높은 하중 지지력.
건축 및 장식
내식성 DNA: Al-Mn-Mg 시스템은 염소 이온에 자연적으로 강하며, 염수 분무 부식률이 일반 알루미늄보다 35% 낮습니다.
- Al-Mg-Mn 지붕재: 두께 0.7-1.2mm, H24/H34 템퍼, 3-coat PVDF. 풍압 > -4kPa을 견디며, C5-M 환경에서 70년 수명.
- 커튼월 시스템: 1.0-3.0mm 컬러 코팅 또는 맞춤형 패널, 곡면에 탁월.
- 실내 장식: 천장, 허니콤 패널 기판, 나뭇결 전사 프로파일.
가전 및 조명
| 적용 분야 | 사양 | 핵심 장점 |
| 램프 캡 재료 | O 템퍼, 0.2-0.6mm | 연신율 19%, 스피닝 후 "오렌지 필" 현상 없음. |
| LED 방열판 | H14, 1.0-3.0mm | 열전도율 162 W/m·K, 구리보다 70% 가벼움. |
| 창문 블라인드 | H14, 0.18-0.22mm | 180° 굽힘에도 균열 없음. |
운송
- 자동차: 연료 탱크 (우수한 용접성 및 내유성), 라디에이터 (뛰어난 열전도율), 실내 트림 패널 (경량).
- 철도: 고속 열차 외피, 지하철 실내 패널, 화물차 차체.
- 해양: 선체 도금 (해양 부식 저항을 위한 H34), 격벽, 엠보싱 미끄럼 방지 갑판.
화학 장비
- 저장 탱크 및 용기: 화학 저장 탱크 라이닝, 저-중압 용기 (<2MPa), 반응기, LNG 단열층.
- 배관 시스템: 석유 및 가스 유체 수송, 케이블 도관, 홈통 및 배수 시스템.
기술 표준 및 품질 인증
국제 표준 시스템
| 표준 시스템 | 표준 번호 | 범위 | Worthwill 준수 |
| 미국 ASTM | B209 | 시트 및 스트립 | ✓ |
| B221 | 압출재, 바 | ✓ | |
| B547 | 용접 튜브 | ✓ | |
| 유럽 EN | EN 485 | 시트, 스트립 | ✓ |
| EN 573-3 | 화학 성분 | ✓ | |
| 국제 ISO | ISO 6361 | 시트, 스트립 | ✓ |
| 중국 GB | GB/T 3880-2006 | 일반 표준 | ✓ |
| 일본 JIS | JIS H4000 | 플레이트, 시트 | ✓ |
국제 등급 상호 참조
| 국가/지역 | 표준 지정 |
| 미국 | UNS A93004 / AA 3004 |
| 유럽 연합 | EN AW-3004 / 3.0526 / AlMn1Mg1 |
| 독일 | DIN 3.0526 |
| 일본 | JIS A3004 |
| 중국 | GB/T 3004 |
선택 가이드
| 적용 요구사항 | 권장 템퍼 | 두께 범위 | 표면 처리 | 핵심 지표 |
| 음료 캔 몸체 | H19 | 0.24-0.30mm | 식품 등급 코팅 | 항복 강도 ≥270MPa |
| 알루미늄 포일 용기 | O | 0.05-0.2mm | 없음 / 식품용 래커 | 연신율 ≥18% |
| Al-Mg-Mn 지붕재 | H24 | 0.7-1.2mm | PVDF 불소수지 | 염수 분무 >3000h |
| 커튼월 패널 | H24/H34 | 1.0-3.0mm | PVDF 스프레이 | 풍압 -6kPa |
| 화학 저장 탱크 | H34/O | 2.0-8.0mm | 없음 / 코팅 | 내식성 |
| 램프 캡 재료 | O | 0.2-0.6mm | 없음 | 딥 드로잉 성능 |
| LED 방열판 | H14 | 1.0-3.0mm | 아노다이징 | 열전도율 162W/m·K |
| 허니콤 코어 | H18/H19 | 0.02-0.08mm | 없음 | 고강도, 경량 |
| 창문 블라인드 | H14 | 0.18-0.25mm | PE 코팅 | 굽힘 시 균열 없음 |
자주 묻는 질문 (FAQ)
Q1: 3004와 3003의 근본적인 차이점은 무엇인가요?
A: 핵심 차이점은 마그네슘(Mg) 함량입니다.
- 3003: 마그네슘이 거의 포함되어 있지 않습니다.
- 3004: 0.8-1.3%의 마그네슘을 포함합니다.
- 결과: 3004는 20-25% 더 강합니다. 동일한 적용 분야에서 두께를 8-10% 줄일 수 있어 전체 비용이 낮아집니다.
Q2: 3004에 아노다이징이 권장되지 않는 이유는 무엇인가요?
A: 마그네슘 함량으로 인해 양극 산화 피막에 상당한 색상 변화가 발생합니다.
- 문제점: 동일한 배치에서 나온 시트들이 아노다이징 후 색상이 일치하지 않습니다.
- 해결책:
- 선도장된 PVDF/PE 코팅을 사용합니다.
- 재료를 밀 피니시 상태로 사용합니다.
- 특수 아노다이징 공정을 사용합니다 (고비용, 소량 배치에 가능).
Q3: 3004는 열처리로 강화할 수 있나요?
A: 아니요.
- 이유: 비열처리 합금(Al-Mn-Mg 시스템)입니다.
- 강화 방법: 강도는 냉간 가공(H 템퍼)을 통해서만 증가시킬 수 있습니다.
- 대조적으로: 6xxx (Al-Mg-Si) 및 7xxx (Al-Zn-Mg) 시리즈 합금은 열처리 가능합니다.
Q4: 해양 환경에서 사용하기 위한 요구사항은 무엇인가요?
A: 3중 보호 시스템이 권장됩니다:
- 기판 선택: 3004는 3003보다 자연적으로 더 나은 내식성을 가집니다.
- 코팅은 필수: PVDF 불소수지 코팅(3-coat, 2-bake)을 사용합니다.
- 두께 권장사항: ≥0.9mm (해안) / ≥1.2mm (해상 플랫폼).
- 유지보수: 염분 침전물을 제거하기 위해 매년 청소합니다.
Q5: 3004와 5052 중 어떻게 선택해야 하나요?
| 측면 | 3004 | 5052 | 권장사항 |
| 강도 | 중간 | 높음 | 고강도 요구사항에는 5052를 선택하세요. |
| 성형성 | 우수 | 좋음 | 딥 드로잉 적용 분야에는 3004를 선택하세요. |
| 내식성 | 우수 | 최우수 | 둘 다 우수하지만, 5052가 약간 더 좋습니다. |
| 비용 | 낮음 | 높음 | 예산에 민감한 프로젝트에는 3004를 선택하세요. |
| 용접성 | 우수 | 좋음 | 용접 적용 분야에는 3004를 선택하세요. |
결론: 일반 건축 및 캔 재료에는 3004를 선택하고, 해양 적용 분야 및 연료 탱크에는 5052를 선택하세요.
왜 Worthwill을 선택해야 할까요?
품질 시스템
전 공정 관리: 원자재 스펙트럼 분석 → 공정 중 모니터링 → 완제품 검사 → EN 10204 3.1 재료 인증서.
주요 인증
- ISO 9001 품질 / ISO 14001 환경
- SGS / TÜV 제3자 인증
- FDA 식품 접촉 인증 (캔 재료, 식품 용기용)
- RoHS / REACH EU 환경 규정 준수
납품 능력
| 주문 유형 | 리드 타임 |
| 재고 사양 | 3-7일 |
| 표준 맞춤 | 15-20일 |
| 컬러 코팅 맞춤 | 20-25일 |
| 상시 재고: 500톤 이상 (H14/H18/H19/O 템퍼) |
맞춤 서비스
- 치수: 너비 최대 2650mm, 길이 최대 16m, 두께 최소 0.014mm.
- 표면: 엠보싱, RAL 색상 매칭, 나뭇결 전사.
- 부가 가치: 엠보싱 + 코팅, 슬리팅 + 보호 필름 원스톱 서비스.