조선용 알루미늄판
알루미늄 판은 현대 조선, 특히 고속선, 페리, 순찰선, 작업선 및 해양 구조물의 핵심 소재가 되었습니다. 낮은 중량, 탁월한 내식성, 높은 중량 대비 강도 비율이 결합되어 조선소에 기존 강철 구조물에 대한 강력한 대안을 제공합니다.
해양용 알루미늄판의 특징
고강도 경량
알루미늄의 밀도는 강철의 약 1/3이므로 선체와 상부 구조의 중량을 크게 줄일 수 있습니다.
| 재산 | 일반적인 값* | 논평 |
|---|---|---|
| 밀도 | ~2.70g/cm³ | ≒ 일반 선박용 철강의 35~40% |
| 인장강도(5083-H116) | 270~330MPa | 비열처리 합금의 경우 높음 |
| 항복강도(5083-H116) | 125~215MPa | 두께와 성질에 따라 다름 |
| 연장 | 10~16% | 성형을 위한 좋은 연성 |
*값은 참고용으로만 일반적인 값입니다.
중량 감소는 선박의 설계 목표에 따라 탑재량 증가, 연료 소비 감소, 안정성 또는 속도 개선으로 직접적으로 이어집니다.
우수한 해양 부식 저항성
해양 등급 알루미늄 플레이트, 특히 5xxx 및 6xxx 시리즈는 다음에 저항하도록 설계되었습니다.
- 해수 구멍 및 틈새 부식
- 대기 및 스플래시 영역 공격
- 이종 금속으로부터 적절하게 분리할 경우 갈바닉 부식
마그네슘 및 미량 원소와의 합금은 안정적인 수동 산화막을 형성하여 유지 관리를 최소화하고 서비스 수명을 연장합니다.
| 합금 시리즈 | 주요 합금 원소 | 해수 내식성 | 일반적인 사용 영역 |
|---|---|---|---|
| 5xxx | 마그네슘(Mg) | 매우 좋은 | 선체, 갑판, 탱크 |
| 6xxx | Mg + Si | 양호(코팅/아노다이징 처리) | 상부구조, 인테리어 |
우수한 용접성 및 제작성
해양 알루미늄 플레이트는 일반적인 조선소 제조 방법에 최적화되어 있습니다.
| 제작 단계 | 적당 | 메모 |
|---|---|---|
| MIG/TIG 용접 | 5xxx, 6xxx 시리즈에 적합 | 제어 시 열간 균열 경향이 낮음 |
| 절단(플라즈마/레이저) | 매우 좋은 | 깨끗한 가장자리, 최소한의 왜곡 |
| 냉간 성형/굽힘 | 좋은 연성 | 두꺼운 판에는 큰 반경이 권장됩니다. |
| 가공 | 좋음~보통 | 6xxx 시리즈로 칩 형성 개선 |
낮은 예열 요구 사항, 안정적인 용접 풀, 우수한 용접 후 특성으로 인해 알루미늄 판은 조선소의 모듈식 및 블록 구조에 매력적입니다.
화재 및 안전 성능
알루미늄은 타지 않지만 고온에서는 강도를 잃습니다. 설계 규칙 및 분류 협회 지침은 다음을 지정합니다.
| 측면 | 알루미늄판 거동 |
|---|---|
| 녹는점 | ~660°C |
| 강도 유지 | ~200~250°C 이상으로 감소 |
| 화재 안전 조치 | 단열재, 방화 등급 격벽, 방화 구역 설정 |
적절한 단열 시스템과 결합하면 알루미늄 상부구조는 IMO 및 등급 화재 방지 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
일반적인 해양 알루미늄 합금
5xxx(Al-Mg) 및 6xxx(Al-Mg-Si) 시리즈가 조선업을 지배합니다.
| 합금 | 시리즈 | 조건 예 | 선박의 주요 용도 |
|---|---|---|---|
| 5083 | 5xxx | 오, H111, H116, H321 | 선체 도금, 바닥, 측면 쉘 |
| 5086 | 5xxx | H116, H32 | 선체, 갑판, 얼음이 강화된 지역 |
| 5454 | 5xxx | H111, H32 | 탱크, 화물창, 압력 부품 |
| 5456 | 5xxx | H116, H321 | 고강도 선체 구조 |
| 5754 | 5xxx | 오, H111 | 데크, 바닥재, 인테리어 구조물 |
| 6061 | 6xxx | T4, T6 | 마스트, 피팅, 가공 부품 |
| 6082 | 6xxx | 타투, 타투1 | 상부구조물, 보강재, 돌출부 |
표시 화학 조성(질량%)
값은 표준(예: EN, ASTM, GB)에 따라 약간씩 다릅니다. 다음은 일반적인 범위입니다.
| 합금 | 그리고 | 철 | 구리 | 망 | 마그네슘 | Cr | 아연 | 의 | 알 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 5083 | ≤0.40 | ≤0.40 | ≤0.10 | 0.40~1.00 | 4.0–4.9 | 0.05~0.25 | ≤0.25 | ≤0.15 | 균형 |
| 5086 | ≤0.40 | ≤0.50 | ≤0.10 | 0.20~0.70 | 3.5–4.5 | ≤0.25 | ≤0.25 | ≤0.15 | 균형 |
| 5454 | ≤0.25 | ≤0.40 | ≤0.10 | 0.50~1.0 | 2.4–3.0 | ≤0.20 | ≤0.25 | ≤0.20 | 균형 |
| 5754 | ≤0.40 | ≤0.40 | ≤0.10 | 0.30~0.50 | 2.6–3.6 | ≤0.30 | ≤0.20 | ≤0.15 | 균형 |
| 6082 | 0.70~1.30 | ≤0.50 | ≤0.10 | 0.40–1.0 | 0.60–1.2 | ≤0.25 | ≤0.20 | ≤0.10 | 균형 |
일반적인 기계적 및 물리적 특성
값은 일반적인 해양 온도와 두께 범위를 나타냅니다.
기계적 성질
| 합금-성질 | 두께(mm) | 인장 강도 Rm(MPa) | 항복강도 Rp0.2(MPa) | 신장 A50 (%) |
|---|---|---|---|---|
| 5083-H116 | 4~12 | 270~330 | 125~215 | 10~16 |
| 5083-H321 | 4~12 | 270~330 | 215~260 | 8~12 |
| 5086-H116 | 4~12 | 260~320 | 110~240 | 10~16 |
| 5454-H32 | 4~12 | 215~285 | 125–200 | 12~18 |
| 5754-H111 | 4~12 | 190~240 | 80~130 | 14~20 |
| 6082-Tt | 6~40 | 260~310 | 240~260 | 8~10 |
물리적 특성
| 재산 | 일반적인 값 |
|---|---|
| 밀도 | ~2.70g/cm³ |
| 탄성 계수 | ~70GPa |
| 열팽창 계수 | ~23 × 10⁻⁶ /K |
| 열전도율 | 120~180W/(m·K) |
| 전기 전도성 | 30~40% IACS |
표준 치수 및 공급 형태
해양 알루미늄 플레이트는 다양한 선박 섹션 및 설계 철학에 맞게 다양한 크기로 제공됩니다.
| 매개변수 | 일반적인 범위 |
|---|---|
| 두께 | 3 – 100 mm (요청 시 맞춤형) |
| 너비 | 1000 – 3000 mm (선체용 와이드 플레이트) |
| 길이 | 2000 – 12000 mm (긴 패널) |
| 표면 상태 | 밀 마감, 쇼트 블라스팅, 프라이머 처리 |
| 가장자리 조건 | 밀링 모서리, 톱질 또는 가공 모서리 |
| 표준 | EN 485/5083; ASTM B209; DNV, ABS, LR 승인 |
크고 넓은 플레이트는 용접 이음새 수를 줄여 구조적 무결성을 개선하고 제작 시간을 절약합니다.
선박 및 해양 건설 분야의 응용
선체 구조
알루미늄 플레이트는 하중을 견디는 선체 영역, 특히 고속 및 중량 절감이 중요한 영역에 널리 사용됩니다.
| 선체 구성 요소 | 권장 합금 / 성미 | 이익 |
|---|---|---|
| 측면 쉘 및 바닥 도금 | 5083-H116 / 5086-H116 | 고강도, 우수한 내해수성 |
| 용골, 빌지, 차인 구역 | 5083-H321 / 5456-H116 | 피로 저항성 향상 |
| 트랜섬 구조 | 5083-H116 | 용접 가능, 동적 하중 처리 |
적용 예:
- 고속 여객선
- 해안순찰 및 구조선
- 파일럿 보트, 승무원 이송 선박
갑판 및 상부구조
데크, 수용 블록 및 조타실의 경우 알루미늄은 상단 무게를 크게 줄여 안정성을 향상시키고 설계자가 무게 중심을 손상시키지 않고 상부 구조를 높이거나 장비를 추가할 수 있도록 해줍니다.
| 영역 | 일반적인 합금 | 특징 |
|---|---|---|
| 메인 데크와 상부 데크 | 5083, 5754 | 미끄럼 방지 패턴 사용 가능; 건장한 |
| 상부구조 패널 | 5083, 6082 | 더 높은 데크에 적합하면서도 견고하면서도 가벼움 |
| 지붕과 캐노피 | 5754, 6082 | 성형성 및 외관이 양호함 |
탱크 및 화물 시스템
특정 5xxx 합금은 특히 적당한 압력과 내식성이 요구되는 탱크에 매우 적합합니다.
| 탱크 유형 | 선호하는 합금 | 이유 |
|---|---|---|
| 담수탱크 | 5083, 5454 | 청결성, 내식성 |
| 연료 및 서비스 탱크 | 5083, 5454 | 연료와 상용성, 용접성 양호 |
| 밸러스트 탱크 | 5083-H116 | 내해수성, 구조적 강도 |
화학물질 또는 LPG/LNG 화물의 경우 특정 합금 및 라이닝 시스템은 화물 호환성 규칙 및 등급 요구 사항을 준수해야 합니다.
해양 및 작업선 구조물
해양 및 산업 해양 환경에서는 무게 감소 및 부식 성능이 운영 효율성을 향상시키는 알루미늄 판이 사용됩니다.
| 구조 | 알루미늄판의 역할 |
|---|---|
| 쌍동선 및 승무원 보트 | 높은 이동 속도를 위한 경량 선체 |
| 해외 숙박 모듈 | 플랫폼의 상단 무게 감소 |
| 통로 및 헬리데크 | 취급 용이성, 지지 하중 감소 |
| 경사로와 문 | 빈번한 작업을 위한 낮은 무게 |
설계 및 분류 고려 사항
조선에서 알루미늄 판을 안전하고 효율적으로 사용하기 위해 설계자와 구매자는 일반적으로 다음을 고려합니다.
| 디자인 측면 | 알루미늄판에 대한 고려사항 |
|---|---|
| 분류 규칙 | DNV, ABS, LR, BV, CCS 등을 준수합니다. |
| 공동 디자인 | 용접 디테일, 접합 효율성, 피로 성능 |
| 부식 방지 | 페인트 시스템, 음극 보호, 강철로부터 절연 |
| 방화 | IMO FTP 코드, A등급 구분, 단열재 적용 |
| 피로와 진동 | 판 두께, 보강재 간격, 용접 순서 |
설계자, 조선소 및 재료 공급업체 간의 협력은 합금 선택, 판 두께 및 제조 방법을 최적화하는 데 도움이 됩니다.
| 장점 카테고리 | 해양 사용의 이점 |
|---|---|
| 무게 | 더 낮은 변위, 더 높은 탑재량, 더 나은 속도 |
| 내식성 | 유지보수 감소로 긴 서비스 수명 |
| 제작 | 용접 가능하고 성형 가능하며 현대식 야드와 호환 가능 |
| 안전 | 불연성; 단열재로 수업 규칙을 충족합니다. |
| 수명주기 비용 | 연료 절약 및 가동 시간 상쇄 초기 자재 비용 |
적절한 합금, 템퍼 및 플레이트 치수를 선택함으로써 선박 건조용 알루미늄 플레이트는 고속 페리 및 순찰선부터 해양 지원 선박 및 특수 작업선에 이르기까지 다양한 선박에 강력하고 효율적인 솔루션을 제공합니다.
https://www.aluminumplate.net/a/aluminium-plate-for-ship-building.html
