# 항공·의료 부품의 티타늄과 알루미늄 선택법 > Ti-6Al-4V 및 Grade 2 티타늄을 6061-T6, 7075-T6, 2024-T4 알루미늄과 강도, 밀도, 비강도, 가공 속도, 실제 비용 측면에서 비교하고, 도면에 바로 적용할 수 있는 판단표를 제시합니다. https://www.sinbo-machining.com/ko/blog/titanium-vs-aluminum/ --- ## 이 페이지의 내용 - 항공·의료 부품의 티타늄과 알루미늄 선택법 - 티타늄이 실제로 맞는 선택인 경우 - 강도, 밀도, 그리고 진짜 결정적인 비강도 - Grade 2 와 Ti-6Al-4V - 기계 위에서 티타늄이 바꾸는 것들 - 표면 처리: 무엇에 무엇이 맞나 - 구매자가 티타늄을 과다 지정하는 지점과 그 비용 - 도면에는 무엇을 적어야 하는가 - 참고 자료 - 자주 묻는 질문 - 관련 기사 - 이 부품이 정말 티타늄이어야 하는지 확신이 없으십니까? Materials # 항공·의료 부품의 티타늄과 알루미늄 선택법 2026년 10월 28일 | 읽기 8분 ## 항공·의료 부품의 티타늄과 알루미늄 선택법 Ti-6Al-4V 는 밀도 4.43 g/cm³ 에 인장 강도 895–930 MPa 를, 6061-T6 는 밀도 2.70 g/cm³ 에 인장 강도 310 MPa 를 냅니다. 밀도로 나누면 순위가 바뀝니다. Ti-6Al-4V 는 202.0–209.9 MPa/g/cm³, 7075-T6 는 203.6, 6061-T6 는 114.8 에 이릅니다. 전체 판단은 이 한 줄에 담깁니다 — 7075-T6 알루미늄은 단위 무게당 Ti-6Al-4V 와 같은 하중을 받으면서, 티타늄 원가의 40% 만으로 가능합니다. 그러므로 질문은 "어느 재료가 더 강하냐"가 아닙니다. "이 부품이 필요한 것은 티타늄의 강도뿐인가요, 아니면 강도에 더해 내식성이나 생체 적합성까지 필요한가요?" ## 티타늄이 실제로 맞는 선택인 경우 재료 목록에서 출발하지 말고 사용 조건에서 출발하십시오. 티타늄이 제 자리를 얻는 것은 사용 환경이 그 논리를 대신 말해 줄 때입니다. | 사용 상황 | 티타늄 사용? | 더 나은 대안 | 항공우주 / 기체 구조 | 예 | — | 의료 임플란트 (생체 적합성) | 예 | — | 해양 (염수, 무열) | 아마도 | 비하중 부품이면 316L 스테인리스가 더 저렴 | 화학 처리 (부식성) | 아마도 | 하스텔로이 또는 슈퍼 듀플렉스가 더 나을 수 있음 | 고 비강도 (비항공) | 아마도 | 비부식성이면 7075-T6 알루미늄이 더 저렴 | 경량과 강도만 필요 | 아니오 | 7075 알루미늄 (동일 강도, 비용의 40%) | 내식성만 필요 | 아니오 | 316 스테인리스 (5–10배 저렴) | 프로토타입 / 소량 | 아니오 | 알루미늄이나 강으로 먼저 프로토타입 "예" 두 줄, "아마도" 세 줄, "아니오" 세 줄입니다. 티타늄을 선택한 구매자는 "예" 두 줄 중 하나를 채우거나, "아마도" 줄 하나를 기술적인 근거로 설득해야 합니다. 그 외에는 부품이 쓰지도 않는 특성에 프리미엄을 지불하는 셈입니다. [Ti-6Al-4V 로 가공한 의료 임플란트] 의료 임플란트는 티타늄이 실제로 맞는 두 경우 중 하나입니다. ## 강도, 밀도, 그리고 진짜 결정적인 비강도 | 특성 | 6061-T6 | 7075-T6 | 2024-T4 | Grade 2 (CP) | Ti-6Al-4V | 인장 강도 (MPa) | 310 | 572 | 469 | 275–410 | 895–930 | 항복 강도 (MPa) | 275 | 503 | 324 | 170–275 | 825–860 | 밀도 (g/cm³) | 2.70 | 2.81 | 2.78 | 4.51 | 4.43 | 신율 | 12% | 11% | 20% | — | — | 경도 | 95 HB | 150 HB | 120 HB | 200–275 HB | 33–36 HRC | 가공성 | 우수 | 양호 | 보통 | 더 나음 | 공구에 가혹 | 용접성 | 가능 | 불가 | 불가 | 가능 | 어려움 (보호 필요) | 상대 원가 | 1.0x | 1.8–2.5x | 1.5–2.0x | 1.0x | 1.3–1.5x 경도 행은 주의해서 읽으십시오. Grade 2 의 200–275 HB 와 Ti-6Al-4V 의 33–36 HRC 는 서로 다른 척도이므로 직접 비교하면 안 됩니다. 중요한 것은 알루미늄과의 대비입니다 — 6061-T6 의 95 HB 와 7075-T6 의 150 HB 가 표에서 가장 잘 가공되는 두 옵션이고, 티타늄 비용의 대부분은 이 차이에서 나옵니다. [6061-T6, 2024-T4, 7075-T6, Grade 2 및 Ti-6Al-4V 의 인장 강도 대비 밀도 산점도] 강도 대비 밀도: 알루미늄 합금은 훨씬 왼쪽에, 티타늄은 높지만 무겁습니다. 논의를 가장 많이 정리에 드는 것은 비강도 열입니다: | 재료 | 인장 강도 (MPa) | 밀도 (g/cm³) | 비인장 강도 (MPa/g/cm³) | 6061-T6 | 310 | 2.70 | 114.8 | 7075-T6 | 572 | 2.81 | 203.6 | 2024-T4 | 469 | 2.78 | 168.7 | Grade 2 (CP) | 275 | 4.51 | 61.0 | Ti-6Al-4V | 895 | 4.43 | 202.0 7075-T6 와 Ti-6Al-4V 는 단위 무게당 서로 1% 이내로 엇갈립니다. 피로 내구성이 중요할 때의 선택은 2024-T4 입니다 — 신율 20%, 469 MPa — 그리고 이 합금은 동체 스킨과 날개 구조에 쓰이므로 항공우주 도면에는 티타늄과 나란히 등장합니다. 61.0 인 Grade 2 는 둘 중 어느 것과도 비교할 수준이 되지 못합니다. 그 근거는 강도가 아니라 부식과 생체 적합성입니다. [6061-T6, 2024-T4, 7075-T6, Grade 2 및 Ti-6Al-4V 의 비인장 강도 비교 막대 그래프] 비인장 강도: 7075-T6 의 203.6 과 Ti-6Al-4V 의 202.0 은 사실상 같습니다. ## Grade 2 와 Ti-6Al-4V | 특성 | Grade 2 (CP) | Ti-6Al-4V (Grade 5) | 유형 | 상업용 순 티타늄 | 알파-베타 합금 | 인장 강도 (MPa) | 275–410 | 895–930 | 항복 강도 (MPa) | 170–275 | 825–860 | 밀도 (g/cm³) | 4.51 | 4.43 | 경도 | 200–275 HB | 33–36 HRC | 용접성 | 가능 | 어려움 (보호 필요) | 열처리 가능 | 불가 | 가능 (시효로 강도 증가) | 가공성 | 더 나음 | 공구에 가혹 | 상대 원가 | 1.0x | 1.3–1.5x | 용도 | 화학, 해양, 생체의료 | 항공우주, 고강도 규칙은 짧습니다. 높은 강도가 필요 없는 내식성만 원한다면 Grade 2, 저중량으로 높은 강도가 필요하다면 Ti-6Al-4V 입니다. 짚어둘 만한 함정 하나 — Grade 2 의 항복 강도는 최대 275 MPa 로, 6061-T6 보다 약합니다. 하중이 큰 구조 부품에 Grade 2 를 지정하는 것은 승격이 아니라 다운그레이드입니다. [CNC 로 가공한 Ti-6Al-4V 알파-베타 티타늄 임펠러] Ti-6Al-4V: 항공우주 구조와 고강도 부품 뒤에 있는 알파-베타 합금입니다. ## 기계 위에서 티타늄이 바꾸는 것들 티타늄은 알루미늄처럼 가공하는 비싼 재료가 아닙니다. 규칙이 서로 다른 다른 공정이며, 바로 이 규칙들이 비용을 결정합니다. [6061-T6, 7075-T6, Grade 2 및 Ti-6Al-4V 조삭 절삭 속도 범위 비교 막대 그래프] 조삭 속도 범위: 알루미늄은 300-500 m/min, 티타늄은 20-60 m/min 입니다. | 재료 | 조삭 (m/min) | 정삭 (m/min) | 공구 관련 참고 | 6061-T6 | 300–500 | 500–800 | 공격적으로 가공 가능, 6061 은 쉽게 잘립니다 | 7075-T6 | 200–350 | 350–550 | 6061 보다 20–30% 느림 | Grade 2 티타늄 | 30–60 | — | 양의 전각, 예각 | Ti-6Al-4V | 20–45 | — | TiAlN 또는 다이아몬드 코팅, 수명 3–5배 티타늄 부품이 성공하는지 불량품이 되는지를 가르는 규칙은 네 가지입니다. - 낮은 절삭 속도. Grade 2 는 30–60 m/min, Ti-6Al-4V 는 20–45 m/min 으로 가공합니다. 더 빠르게 돌리면 절삭이 빨라지지 않고 공구만 타버립니다. - 다량 냉각은 필수. 티타늄은 열전도성이 나쁘기 때문에 열이 절삭선 단부에 남습니다. 다량 냉각이 없으면 공구 수명은 몇 분으로 떨어집니다. - 마모의 첫 신호에서 공구를 교체. 티타늄은 가공 경화됩니다. 무딘 공구는 표면에 경화된 층을 남겨 다음 공구까지 망가뜨립니다. TiAlN 또는 다이아몬드 코팅의 엔밀은 수명이 3–5배 길어집니다. - 얇은 칩과 여러 번의 얕은 패스. 반경 방향 절입 깊이는 작게 유지하십시오. 두꺼운 칩은 과도한 열을 만듭니다. 알루미늄에는 대응물이 없는 안전 규칙도 하나 있습니다. 절삭유는 절대 사용하지 마십시오. 미세한 티타늄 칩은 점화될 수 있고, 티타늄 화재는 3000°C 이상에서 타며 물이 닿으면 더 뜨겁게 타오를 뿐 물로 잡을 수 없습니다. 수계 다량 냉각을 사용하고 기계는 칩이 없는 상태로 유지하십시오. [항공우주용 티타늄 CNC 가공 부품] 항공우주 구조 부품이 티타늄이 비용을 정당화하는 또 다른 자리입니다. ## 표면 처리: 무엇에 무엇이 맞나 | 처리 | 티타늄 | 알루미늄 | 양극산화 (Type II) | 청색, 자홍색, 금색. 의료와 항공우주에서 널리 쓰임 | 6061 이 가장 균일한 색을 냄. 7075 는 어둡고 불균일하게 나옴 | 경질 양극산화 (Type III) | — | 7075 의 경질 피막은 내마모성이 더 낮음 | 샌드블라스팅 | 무광 표면. 많은 코팅 공정에서 선행 조건 | 표면 처리 준비 | 폴리싱 | 광택이 잘 나지만 인력 소모가 큼 | 전해 폴리싱 가능하지만 일반적이지 않음 | PVD 코팅 | TiN 과 CrN 으로 마찰 감소. 의료 임플란트에 사용 | — 실무적으로 두 가지 참고 사항입니다. 첫째, 양극산화는 표면당 10–25 µm 를 더하므로 치수가 빡빡한 부분은 코팅 후 오버사이즈가 됩니다 — 출하 전에 양극산화 두께의 절반만큼 언더사이즈로 가공하십시오. 둘째, 티타늄 양극산화는 알루미늄 양극화와 서로 다른 전기화학입니다. 둘 다 Type II 라 부르더라도 마찬가지입니다. 알루미늄 라인만 운영해 온 공급업체가 티타늄 표면에 대해 자동으로 자격을 갖춘 것은 아닙니다. [양극산화한 의료용 티타늄 임플란트 표면 디테일] 의료용 티타늄은 보통 Type II 로 양극산화하며, 청색과 자홍색, 금색이 여기서 나옵니다. ## 구매자가 티타늄을 과다 지정하는 지점과 그 비용 | 흔한 실수 | 어떻게 되나 | 올바른 접근 | 알루미늄으로 충분한데 티타늄을 지정 | 어떤 이득도 없이 재료비 5–10배 지불 | 강도/무게/부식 계산을 하십시오. 대부분의 부품은 티타늄이 필요 없습니다. | 절삭 속도가 너무 높음 | 공구가 몇 분 만에 타버리고 표면 품질이 나빠짐 | Grade 2 는 60 m/min, Ti-6Al-4V 는 45 m/min 아래로 유지 | 절삭유 사용 | 티타늄 칩의 화재 위험 | 수계 냉각액만 사용 | 공구 교체 주기가 너무 김 | 가공 경화된 표면이 이후 공구까지 망가뜨림 | 마모의 첫 신호에서 교체 | 고강도 부품에 Grade 2 사용 | 항복 강도 275 MPa 로, 6061-T6 보다 약함 | 고강도에는 Ti-6Al-4V 필요 [6061-T651 알루미늄 CNC 가공 부품] 6061-T651 알루미늄: 사용 조건이 티타늄을 요구하지 않을 때의 더 저렴한 경로입니다. 첫 번째 행 뒤에 있는 비용 구조는 분해해 둘 가치가 있습니다. 그것이 구매자가 실제로 치르는 값이기 때문입니다. 티타늄 원재료는 알루미늄보다 5–10배, 스테인리스보다 3–5배 비싸고, 가공비는 강보다 2–3배 더 들며, 프로토타입은 알루미늄이나 강으로 먼저 만드는 것이 맞습니다. ### 도면에는 무엇을 적어야 하는가 1- 등급과 상태를 함께 — Ti-6Al-4V 또는 Grade 2 이며, 어닐링 상태인지 용액 열처리 상태인지 시효 상태인지까지 적습니다. "티타늄" 이라고만 쓰면 강도가 열려 있습니다. 1- 사용 환경 — 염수, 인체 접촉, 화학 약품 분무. 이 중 어느 것도 해당하지 않으면 도면에 명시하십시오. 알루미늄 대안을 정당화하는 가장 빠른 방법입니다. 1- 하중과 그 방향 — 부품이 503 MPa 를 넘지 않게 하중을 받으면 7075-T6 알루미늄으로 충분합니다. 1- 표면 처리 — Type II 양극산화, PVD 또는 무처리가 견적을 받기 전에 확정하십시오. 양극산화는 치수를 바꾸기 때문입니다. 1- 프로토타입 경로 — 부품이 아직 개발 중이라면 첫的一件은 6061-T6 로 가공하고, 설계가 확정된 뒤에만 티타늄으로 바꾸십시오. ## 참고 자료 이 페이지의 모든 수치는 엔지니어링 위키에서 가져왔습니다. - [티타늄 합금 ](https://www.sinbo-machining.com/ko/wiki/materials/titanium/) - [알루미늄 합금 ](https://www.sinbo-machining.com/ko/wiki/materials/aluminum/) ## 자주 묻는 질문 강도, 무게, 내식성의 조합이 실제로 요구될 때만 티타늄을 지정하십시오. 즉 항공우주 또는 기체 구조, 그리고 의료 임플란트입니다. 그 외에는 대안이 비용에서 이깁니다. 7075-T6 알루미늄은 동일한 강도를 티타늄 원가의 40% 로 제공하며, 내식성만 필요할 때는 316 스테인리스가 5–10배 저렴합니다. 티타늄 원재료는 알루미늄보다 5–10배, 스테인리스보다 3–5배 비싸고, 가공비는 강보다 2–3배 더 들며, 프로토타입은 알루미늄이나 강으로 먼저 만드는 것이 맞습니다. 먼저 강도로 정하고, 그다음 환경을 확인하십시오. 상업용 순 티타늄인 Grade 2 는 인장 강도 275–410 MPa, 항복 강도 170–275 MPa, 밀도 4.51 g/cm³, 경도 200–275 HB 를 냅니다. 용접이 가능하고 공구에도 비교적 양성적입니다. Ti-6Al-4V 는 인장 강도 895–930 MPa, 항복 강도 825–860 MPa, 밀도 4.43 g/cm³, 경도 33–36 HRC 를 냅니다만, 용각이 어렵고 공구 마모가 큽니다. 간단한 규칙은 이렇습니다. 높은 강도가 필요 없는 내식성만 원한다면 Grade 2, 저중량으로 높은 강도가 필요하다면 Ti-6Al-4V 입니다. 속도는 낮게 유지하고 냉각액은 끊임 없이 공급하십시오. Grade 2 는 30–60 m/min, Ti-6Al-4V 는 20–45 m/min 으로 가공합니다. 더 빠르게 돌리면 절삭이 빨라지지 않고 공구만 타버리므로 각각 60 m/min, 45 m/min 을 넘지 마십시오. 티타늄은 열전도성이 나빠 열이 절삭선 단부에 남기 때문에 다량 냉각은 필수입니다. 냉각이 없으면 공구 수명은 몇 분으로 떨어집니다. 양의 전각에 예각을 낸 공구를 쓰고, TiAlN 또는 다이아몬드 코팅의 엔밀은 수명이 3–5배 길어집니다. 절삭유는 절대 사용하지 마십시오. 미세한 티타늄 칩은 특히 건식 가공에서 점화될 수 있고, 티타늄 화재는 3000°C 이상에서 타며 물이 닿으면 더 뜨겁게 타오를 뿐 물로 잡을 수 없습니다. 따라서 수계 다량 냉각을 사용하고 기계는 칩이 없는 상태로 유지하십시오. 가공 경화 쪽에서는 공구를 자주 교체해야 합니다. 무딘 공구는 표면에 경화된 층을 남겨 다음 공구까지 망가뜨립니다. 반경 방향 절입 깊이는 작게 하고 여러 번 얕게 패스하여 두꺼운 칩이 과도한 열을 만들지 않도록 하십시오. ## 관련 기사 [6061 vs 7075: CNC 부품에는 어느 알루미늄을 쓰는가 자세히 보기 → ](https://www.sinbo-machining.com/ko/blog/6061-vs-7075-aluminum/)[CNC 가공에서 알루미늄과 강 비교: 비용과 성능 자세히 보기 → ](https://www.sinbo-machining.com/ko/blog/aluminum-vs-steel/)[CNC 가공 서비스 자세히 보기 → ](https://www.sinbo-machining.com/ko/services/cnc-machining/)#티타늄 vs 알루미늄 #Ti-6Al-4V #Grade 2 티타늄 #항공우주 가공 #의료 임플란트 #CNC 재질 선택 [블로그로 돌아가기 ](https://www.sinbo-machining.com/ko/blog/) ## 이 부품이 정말 티타늄이어야 하는지 확신이 없으십니까? 도면을 보내주시면 엔지니어가 하중, 환경, 예산을 확인한 뒤 재료를 권고해 드립니다. 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