베릴륨 구리의 일반적인 응용 분야

베릴륨 구리 또는 베릴륨 브론즈인 BeCu는 베릴륨 함량이 0.2%~2%로 적은 고성능 구리 합금입니다. 이 독특한 혼합물은 고강도, 우수한 전기 및 열 전도성, 내식성, 비자성 거동, 스파크 저항성 등 뛰어난 특성을 지닌 합금입니다.

따라서 베릴륨 구리는 전자, 항공우주, 석유 및 가스 분야에서 사용됩니다. 다음은 베릴륨 구리의 가장 일반적인 응용 분야입니다:

1. 탄성 및 전도성 부품

베릴륨 구리 합금은 스위치, 커넥터, 스프링 접점과 같은 전도성 탄성 부품의 제조에 사용됩니다. 강도는 다른 구리 합금보다 거의 두 배나 높습니다. BeCu는 또한 전도성이 높습니다. 따라서 잦은 구부러짐이나 휘어짐에도 피로나 변형 없이 견딜 수 있습니다.

통신 및 전자 산업에서 베릴륨 구리는 신호 커넥터, 전기 단자 및 배터리 접점을 만드는 데 자주 사용됩니다. 이러한 부품은 제한된 공간에서 정밀도와 내구성이 필요합니다.

2. 내마모성 베어링 및 부싱

내마모성 때문에 베릴륨 구리는 일반적으로 슬라이딩 베어링과 부싱을 만드는 데 사용됩니다. 이러한 부품은 일반적으로 마찰, 진동 및 무거운 하중을 겪습니다. 베릴륨 구리는 내피로성이 뛰어나 장시간 사용하기에 적합합니다.

잘 알려진 예는 항공 분야입니다. 아메리칸 항공은 기존 구리 베어링을 베릴륨 구리 베어링으로 교체했습니다. 그 결과 서비스 수명이 8,000시간에서 28,000시간으로 향상되었습니다. 이러한 강도는 다운타임과 유지보수 비용을 크게 줄여줍니다.

3. 방폭형 공구

베릴륨 구리의 또 다른 뛰어난 특성은 스파크가 발생하지 않는다는 점입니다. 일반 금속으로 만든 공구는 딱딱한 표면에 부딪히면 스파크가 발생하여 정유 공장, 화학 공장, 광산과 같은 폭발 위험이 있는 환경에서 큰 안전 위험을 초래할 수 있습니다.

하지만 베릴륨 구리 공구는 이러한 위험을 제거합니다. 인화성 증기나 가스가 있을 수 있는 렌치, 드라이버, 망치, 끌 등에 사용됩니다. 이러한 공구는 직원들에게 안전감을 주고 위험한 작업 환경에서 엄격한 안전 요건을 충족합니다.

4. 정밀 금형 및 다이캐스팅

베릴륨 구리는 열전도율이 우수하고 경도가 높으며 열 변형에 대한 저항성이 뛰어납니다. 따라서 금형, 특히 플라스틱 사출 및 다이캐스팅 금형에 사용하기에 적합합니다. 열전도율이 우수하여 플라스틱 부품을 빠르게 냉각할 수 있습니다.

베릴륨 구리 금형은 표면 조도가 우수하고 열 피로가 적은 것으로도 유명합니다. 이 합금은 또한 정밀한 공차를 유지할 수 있습니다. 또한 합금의 재사용성은 금형 제조의 전반적인 비용을 절감합니다.

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5. 고전도성 전기 부품

강도와 전기 전도도가 높은 응용 분야에서는 특정 베릴륨 구리 합금(예: Cu-Ni-Be 및 Co-Cu-Be)이 널리 사용됩니다. 이 합금들은 최대 50% 수준의 전기 전도도를 제공할 수 있으며, 전기 접점, 전극은 물론 고성능 릴레이 소자에 사용됩니다.

예를 들어 저항 용접 전극에 사용됩니다. 이러한 전극은 높은 전류를 전달해야 합니다. 또한 기계적 마모와 열 스트레스도 견뎌야 합니다.

베릴륨 구리 합금의 종류

베릴륨 구리 합금은 두 가지 유형으로 분류됩니다:

-고전도성 베릴륨 구리(0.2%-0.6% Be): 강도를 희생하는 대신 전도성에 중점을 두어 전기 및 전자 분야에서 사용됩니다.

-고강도 베릴륨 구리(1.6%-2.0% Be): 뛰어난 전도성과 함께 최대 강도를 제공하며 구조 및 기계 응용 분야에 적합합니다;

또한 미국 표준에 따라 4가지 주요 유형으로 분류할 수 있습니다:

1. C17200(1.8-2.0%Be)

• 가장 높은 강도(열처리 후 최대 200ksi), 뛰어난 피로 및 내마모성.
• 항공우주, 정밀 기기, 커넥터, 금형에 사용됩니다.

2. C17300(0.2-0.6%Be, 납 첨가)

• 강도는 낮지만 가공성이 향상되었습니다.
• 전기 커넥터, 스위치, 패스너를 만드는 데 사용됩니다.

3. C17500(0.4-0.7%Be, 코발트 첨가)

• 우수한 전기 및 열 전도성, 적당한 강도.
• 저항 용접 부품, 전기 접점에서 찾을 수 있습니다.

4. C17510(0.4-0.7%Be, 니켈 첨가)

• C17500보다 강도는 높지만 전도성은 여전히 우수합니다.
• 자동차, 항공우주 전기 시스템에서 응용 분야를 찾아보세요.

더 읽어보기: 베릴륨 구리의 일반적인 유형

결론

베릴륨 구리의 강도와 특성은 많은 산업 분야에서 유용하게 사용됩니다. 전자 커넥터 또는 스파크가 발생하지 않는 도구에서 찾을 수 있습니다. BeCu 합금은 결코 실망시키지 않습니다. 더 많은 베릴륨 구리 합금을 보려면 Stanford Advanced Materials (SAM)를 확인하세요.

요약 표: 베릴륨 구리의 일반적인 응용 분야

참조:

[1] 바움, 마르쿠스 & 자서, 파비안 & 스트릭커, 마이클 & 앤더스, 데니스 & 레이크, 시몬. (2022). 금형 충진 공정의 수치 시뮬레이션 및 실험적 검증. 국제 첨단 제조 기술 저널. 120. 1-12. 10.1007/s00170-022-08888-9.