기계가공 도면의 T4, T5, T6: 템퍼 기호가 실제로 공급업체에 부과하는 것

템퍼는 합금명의 일부가 아니라 별도 항목이다

도면에 "6061"이라고만 적혀 있으면 부품 사양이 확정된 것이 아니다. T6, T651, T7351 같은 처리는 선택한 모재 합금의 기계적 특성을 크게 바꾸며, 템퍼 상태는 강도, 내식성, 평면도, 절삭 거동을 변화시킨다²³²⁴.

그렇기 때문에 견적 요청 가이드라인은 합금, 소재 형상, 재질 규격과 함께 템퍼를 독립 항목으로 기재하도록 안내한다. 규격이 이후의 재질 대체와 증명서 분쟁을 막아 주기 때문이다²⁴.

같은 가이드라인은 소재 형상도 별도 항목으로 다룬다. 판재, 봉재, 압출재, 단조재, 주조 공구 판재는 명목상의 합금 계열이 비슷해 보여도 거동이 달라질 수 있기 때문이다²⁴.

따라서 템퍼 지정과 그 템퍼로 조달할 소재 형상은 하나가 아니라 두 개의 결정 사항이다. 흔치 않은 합금과 치수는 특별 발주가 필요할 수 있으며, 이는 가공이 시작되기 전 시간을 추가한다²⁶.

실무적으로 구매 담당자는 템퍼를 독립 항목으로 가격 평가해야 한다. 도면에 명시하고, 견적 요청에도 명시하며, 재질 증명서에 그 명기가 이루어질 것으로 기대해야 한다.

T6 지정이 정당한가, 아니면 T5로 충분한가?

T6는 알루미늄을 용체화 처리한 뒤 인공 시효한 상태를 뜻하며, 이 두 단계 열처리 공정은 열처리형 합금에서 가장 높은 표준 강도 상태를 만들어 내고 구조용으로 가장 널리 지정되는 템퍼이다²⁷. T5는 더 저렴하고 많은 용도, 특히 건축용 압출재에는 충분한 것으로 설명된다²⁷.

어느 쪽이 항상 우수한 것은 아니며, 자료는 이 선택을 해당 프로젝트의 구조 요건에 따라 달라지는 것으로 규정한다²⁷. 자료가 주지 않는 것은 그 격차의 크기이다.

6061-T6의 경우 약 276 MPa 항복강도와 310 MPa 인장강도가, 7075-T6의 경우 약 503 MPa 항복강도와 572 MPa 인장강도가 보고된다¹⁵¹⁶¹⁷. 그러나 어느 합금에 대해서도 T4 또는 T5 값을 보고하는 자료는 이 자료 집합에 없으므로, 명명된 단일 합금에서 T4, T5, T6 간의 강도 차이는 여기서 확정할 수 없다¹⁵¹⁶¹⁷.

하나의 함정을 짚어 둘 가치가 있다. T 템퍼는 열처리형 합금(2000, 6000, 7000계)에 적용되고, H 템퍼는 5052 같은 비열처리형 합금에 적용된다²⁷.

5052 부품에 대한 T6 지정은 엄격한 사양이 아니라 잘못된 사양이다²⁷.

정밀 가공될 판재: T6 대 T651

T6와 T651은 모두 용체화 처리 후 인공 시효된 상태이다. T651은 여기에 퀜칭 후 시효 전 단계에서 영구 신율 1~3%의 제어된 인장 공정을 추가한다²⁷.

이 인장이 잔류응력을 제거하고 치수 안정성을 향상시키며, 자료는 이것이 정밀 가공될 판재 소재에 중요하다고 서술한다²⁷. 이것이 근거가 가장 명확하게 뒷받침하는 템퍼 판단이다.

판재에서 절단하는 부품이고 치수 안정성이 중요하다면, 잔류응력을 제거하는 것으로 설명되는 상태는 일반 T6가 아니라 T651이다²⁷. 단, 1~3%라는 수치는 벤더 등급 자료가 서술한 인장 공정의 설명일 뿐 규격이 아니므로, 설계 공차가 아니라 메커니즘으로 다루어야 한다²⁷.

견적 확정 전에 구매 담당자는 판재가 실제로 어떤 상태로 조달되는지 확인해야 한다. 재질 증명서에 그 명기가 이루어지고, 가공 공정 흐름도 이에 의존하기 때문이다.

템퍼는 절삭 거동을 바꾸므로 공정 경로를 명시해야 한다

열처리는 물성 변화만이 아니다. 열처리는 미세조직, 경도, 잔류응력을 바꾸고, 이것이 절삭력, 공구 마모, 마감 거동을 바꾼다³.

같은 자료는 어닐링 후 재질은 절삭이 쉬우나 내부응력이 재분배되어 마감 공정에서 스머어나 끌림이 생길 수 있다고도 지적한다³. 경도가 높을수록 절삭력이 증가하고 공구 마모가 가속되며, 어닐링은 양자를 모두 낮춘다³.

변형 리스크도 같은 연쇄 안에 놓여 있다. 소재 내부응력, 러프 가공 후 변형, 절삭열은 달성 가능한 공차에 영향을 주는 재료 요인으로 꼽히며, 박육 알루미늄 부품은 재료를 불균형하게 과다 제거하면 변형될 수 있다²⁰.

칩 거동, 표면 마감 품질, 공구 마모 양상, 응력 제거 요건은 같은 설비에서 7075, 7050, 6061 간에 크게 다른 것으로 보고된다²². 안정적인 경로란 러프 가공 후 응력 제거 후 피니시 가공, 혹은 연질 상태에서 가공 후 열처리 후 중요 면 연삭의 경로일 수 있다.

공급업체는 능력을 견적하기 전에 경로를 설명해야 한다²⁹. 이 자료 집합에는 T4, T5, T6 알루미늄에 한정하여 변형이나 잔류응력을 정량화한 자료가 없고, 템퍼별 응력 제거 절차를 제시하는 자료도 없다.

따라서 공정 경로는 전제해야 할 규칙이 아니라 공급업체에 던져야 할 질문이다³²⁰²⁹.

공급업체가 해당 템퍼를 생산하고 증명할 수 있는지 확인한다

템퍼 주장의 근거 연쇄는 구두 보증이 아니라 재료·성능 시험 결과와 추적성 문서이다. PPAP 문서에는 재료·성능 시험 결과, 치수 보고서, 초기 공정 능력 검토, 그리고 시험 기관이 업계 규제 기준을 준수함을 검증하는 시험 기관 문서가 포함된다¹⁴.

항공우주 프로그램에서 AS9100 Rev D는 원재료부터 완성 부품까지 최소 10년간 100% 문서 보존에 의한 완전한 재료 추적성을 요구하며, 인증서는 IAQG 공인 등록기관이 발행한 현행 것이어야 한다²⁸.

이 자료 집합에는 알루미늄의 T4, T5, T6를 검증하기 위한 경도 시험이나 인장 시험 규격을 명시한 자료가 없으므로, 아래 확인 항목은 시험 방법의 지정이 아니라 근거 요구에 관한 것이다¹⁴²⁸³¹.

기능이 합금과 템퍼 프리미엄을 정당화하는가?

템퍼와 합금은 모두 비용에 영향을 주지만, 자료들이 제시하는 해상도는 다르다. T5는 T6보다 저렴하다고 서술된다²⁷.

합금 수준에서 7075-T6는 6061 대비 +30-40%의 전형적인 가격 프리미엄을 지닌다¹⁶. 수량은 단가와 납기를 반대 방향으로 움직인다.

대형이고 단순한 가공 상태 알루미늄 부품 단일 품목의 경우, 인용된 수치는 단품 £1,209.60(납기 8일)에서 1000개 £662.40(납기 60일)까지 움직인다¹². 구매 담당자는 이를 할인이 아니라 트레이드로 읽어야 한다.

단가가 내려가는 동시에 납기가 늘어난다¹². 빠져 있는 것은 템퍼 고유의 수치이다.

동일 합금·동일 부품에 대한 T4/T5/T6 가격 차이, MOQ, 납기 수치를 제시하는 자료는 없으므로, T5에서 T6로 올라갈 때의 프리미엄은 추정이 아니라 견적으로 확보해야 한다^12162627.

마감 처리: 견적 요청에 명기하되, 템퍼가 이를 배제하지는 않는다

알루미늄은 양극산화, 경질 양극산화, 분체 도장을 포함한 폭넓은 표면 마감과 결합된다²³. 견적 요청 가이드라인은 양극산화, 변환 피막, 비드 블라스팅, 연마, 도장, 가공 상태를 합금 선택, 마스킹, 치수, 외관에 영향을 주는 마감 옵션으로 열거한다²⁴.

여기서 템퍼보다 중요한 것은 공정 순서 논점이다. 양극산화는 부품에 측정 가능한 두께를 더하므로 설계에 엄격한 공차 특징이 있다면 이를 반영해야 한다²³.

이것은 치수 설정의 결정이며, 마스킹과 두께 여유가 검사에서 발견되는 것이 아니라 견적에 반영되도록 견적 요청에 담아야 할 사항이다²³²⁴. 자료가 하지 않는 것은 특정 템퍼와 특정 마감 결과를 연결하는 일이다.

이 자료 집합에는 T4, T5, T6가 양극산화, 도장, 기타 마감 적합성에서 차이가 있는지 서술한 자료가 없으므로, 마감 선택만으로 템퍼의 적부를 판정할 수 없다²³²⁴.

템퍼 수치를 두고 자료들이 상충하거나 침묵하는 지점

아래 표는 교차 검증된 사항과 결측 사항을 구분한다. T6 강도 값은 세 곳의 발행처가 일관되게 보고하기에 사용 가능한 것이다.

반면 T4와 T5 열은 이 자료 집합의 어느 자료도 채우지 못하므로 비어 있다.

출처가 입증하지 않는 사항

• 어떤 자료도 특정 합금에 대한 T4 또는 T5의 항복강도·인장강도 값을 제시하지 않으므로, 단일 합금에서의 T4 대 T5 대 T6 강도 차이는 결측이다.
• 알루미늄의 템퍼별 가공성 등급이나 절삭 속도 권장값은 없다.
• 템퍼별로 정량화된 변형·잔류응력 데이터와 템퍼별 응력 제거 절차는 없다.
• 양극산화, 도장, 기타 마감과 양립 또는 불양립한 템퍼를 서술한 내용은 없다.
• T4/T5/T6 고유의 비용, MOQ, 납기 데이터는 없다.
• 특정 템퍼에 대해 공급업체의 사내 열처리 또는 인증 협력사 역량을 뒷받침하는 근거는 없다.
• T4/T5/T6 템퍼 검증을 위한 검사 방법, 시험 방법 또는 규격(경도 시험·인장 시험 규격 등)을 명시한 내용은 없다.
• T4에 한정한 적용 가이던스는 없다. T4는 질문에 언급되지만 어떤 자료도 다루지 않는다.
• 6061, 7075 같은 명명된 합금에 대해 T4/T5/T6를 단일 비교표로 다룬 자료는 없다.