기술 · 업계 동향 · 기술 동향 · 2026.09.29

다이캐스팅(Al-Si) 합금 아노다이징 — 아노다이징용 합금 개발 동향과 한계

ADC12 계 다이캐스팅 합금은 규소·구리 함량 때문에 균일한 아노다이징 피막을 얻기 어렵다. 그 원인과 실무상 한계, 국내 특허에 나타난 아노다이징용 다이캐스팅 합금 개발 방향을 정리한다.

자동차 부품에 널리 쓰이는 ADC12 등 Al-Si-Cu 계 다이캐스팅 합금은 주조성과 강도가 좋지만 아노다이징에는 불리하다. 피막이 얇고 색이 어두우며 얼룩이 생기기 쉽다. 전동화 부품에서 다이캐스팅 하우징의 절연·내식 요구가 늘면서, 공정 측 대응과 합금 측 대응이 함께 진행되고 있다.

왜 어려운가

규소: 공정(共晶) Si 는 아노다이징 중 산화되지 않고 피막 안에 잔류하거나 탈락한다. ADC12 는 Si 9.5~12 %, Cu 1.5~3.5 % 범위이며, 미산화 Si 가 갈회색~탁한 흑색 외관과 검댕 모양 결함의 원인이 된다(Finishing & Coating).
구리·아연: 계면 저항 발열과 변색을 일으키고 피막을 얇게 만든다.
주조 조직: 급랭 조직과 편석, 기공 때문에 피막이 불균일하고 염료가 번진다(MIL-PRF-8625 3.6 항은 주조재의 염료 bleed-out 과 색 불균일을 기공 탓으로 설명).
규격상 제한: MIL-PRF-8625 3.4.3 항은 Type III(경질)에서 Cu 5 % 초과 또는 Si 8 % 초과 합금을 제외하고 Si 8 % 초과는 승인 시에만 허용한다. 리켄알루마이트 자료도 Cu 5 % 이상 또는 Si 8 % 이상 합금에는 표준 성능표를 적용하지 않는다.

실무상 얻을 수 있는 수준

업계 자료에 따르면 ADC12 의 아노다이징 피막은 통상 4~8 µm, 저전류 조건에서 7~10 µm 수준이며(Finishing & Coating), 현장 Q&A(finishing.com)에서는 실용 약 0.001 in(25 µm) 전후, 특수 첨가제로 약 0.002 in 까지라는 사례가 제시된다. AAC 사양 가이드는 주조재는 Si 12 % 까지가 한계이며 356 계는 특수 기법이 필요하다고 설명한다. 전처리는 알칼리 세정 → 불화물 디스머트(Si 제거) → 질산 디스머트(Cu 제거) → 수세 순서가 일반적이며, 스머트(smut) 제거 품질이 외관을 좌우한다.

아노다이징용 다이캐스팅 합금 개발

합금 측 대응은 Si 를 크게 줄이고 주조성을 다른 원소로 보완하는 방향이다. 국내 공개특허 KR20120084640A(2012 공개)는 Mn 1.0~5.0 %, Fe 0.1~0.4 %, Si 0.02~0.3 %, Ti 0.01~0.06 % 와 선택적 Zr·Mg 를 포함하는 저Si 합금을 제안하며, 종래 ADC12 가 높은 Si 함량 때문에 아노다이징이 어렵다는 점을 배경으로 든다. 등록특허 KR101709472B1(2017 등록)은 Si ≤0.2 %, Cu ≤0.1 %, Mn 1.5~2.5 %, Mg 0.1~0.6 %, Zn 0.5~1.5 %, Ti·Zr 각 0.05~0.15 % 에 Zn/(Mg+Zn) 0.6~0.9 조건을 두어 착색 아노다이징이 가능한 다이캐스팅 합금을 청구한다. 이 특허는 5052·6061 같은 전신재 합금을 다이캐스팅에 그대로 적용하면 급랭 조직과 편석으로 아노다이징 특성이 열화된다는 점도 지적한다.

한계와 선택 기준

저Si 합금은 주조성이 ADC12 보다 불리하여 얇고 복잡한 형상에는 금형·주조 조건의 재설계가 필요하다.
외관 등급이 중요한 부품은 합금 변경, 내식·절연이 목적인 부품은 ADC12 에 공정 최적화(디스머트·저전류)로 대응하는 것이 일반적이다.
피막 두께·색상 판정 기준은 전신재 기준(ISO 7599 AA 등급 등)을 그대로 적용하기 어려우므로 도면에 주조재 전용 기준을 두어야 한다.

당사는 다이캐스팅 부품의 합금 성분과 요구 성능을 확인한 뒤 전처리 조합과 피막 두께 목표를 사전에 협의하여 대응하고 있다.

참고 자료

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