인바 가공 서비스
인바는 약 36%의 니켈을 함유한 특수강입니다. 열팽창 계수가 매우 낮은 합금으로, 온도 변화에 거의 영향을 받지 않습니다.
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15년 이상의 인바 가공 경력
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경쟁력있는 가격
- 빠른 배송
인바르(Invar)란 무엇인가요?
인바(Invar)는 니켈을 약 36% 함유한 특수강으로, 인바 36이 일반적인 등급입니다. 나머지는 주로 철이며, 미량의 다른 원소들이 포함되어 있습니다. 인바는 열팽창 계수가 매우 낮아 계측 부품 제조와 같은 중요한 분야에 널리 사용됩니다. 인바의 핵심적인 특징은 극도로 낮은 열팽창 계수입니다. -60°C에서 +80°C 사이의 온도 범위에서 인바의 열팽창 계수는 일반적으로 약 1.5 × 10⁻⁶/°C로, 일반 강철의 11~13 × 10⁻⁶/°C보다 훨씬 낮습니다. 온도가 퀴리점(약 230°C)을 넘어서면 자성이 사라지고 자기변형 효과가 없어지며, 합금은 일반 금속처럼 정상적으로 팽창하기 시작합니다.
인바는 일정한 강도, 경도 및 우수한 가소성을 지니고 있어 냉간 가공과 열간 가공 모두에 적합합니다. 와이어, 스트립, 봉, 튜브 등 다양한 형태로 쉽게 성형할 수 있습니다. 그러나 가공 경화 경향이 강하여 냉간 가공 후 가소성을 회복하기 위해 열처리가 필요할 수 있습니다.
인바 합금의 특성
인바 합금의 물리적 특성
- 인바 합금 밀도: 8.0-8.3 g/cm³
- 인바 합금의 열팽창 특성: 1.5×10⁻⁶/℃(-60℃~+80℃)
- 인바 합금 인장 강도: 400MPa-700MPa
- 인바 합금, 항복 강도: 250MPa~500MPa
- 인바 합금 경도: 150HB-250HB
- 인바 합금 녹는점: 1427℃
- 인바는 -60℃에서 +80℃ 사이에서 강한 강자성 물질이지만, 230℃ 이상에서는 자성이 완전히 사라집니다.
인바 합금의 화학적 조성
| 화학적 구성 요소 | 백분율(%) | 화학 성분의 역할 |
| Fe | 63 ~ 65 | 기지 원소는 합금의 기본적인 기계적 특성을 보장합니다. |
| Ni | 35 ~ 37 | 합금의 열팽창 계수를 낮추면 유리와의 호환성이 향상됩니다. |
| Mn | ≤ 0.5 | 탈산 및 탈황 공정은 합금의 주조 및 압연 특성을 최적화합니다. |
| Si | ≤ 0.3 | 탈산제는 합금의 산화 저항성을 향상시킵니다. |
| C | ≤ 0.05 | 합금의 경도와 인성을 제어하는 것이 매우 중요하며, 과도한 양은 밀봉 신뢰성을 저하시킬 수 있습니다. |
| P | ≤ 0.02 | 취성상 형성을 방지하기 위해서는 유해한 불순물을 엄격하게 관리해야 합니다. |
인바 합금의 응용 산업
반도체 패키징
광학 및 광전자 산업
광학 부품은 기하학적 형상, 동축성 및 평행도 측면에서 매우 높은 안정성을 요구합니다. 온도에 따른 변형은 이미징/투과 오류로 직접 이어집니다. 인바는 다음과 같은 용도의 핵심 기판 소재입니다.
광학 렌즈/렌즈 어셈블리: 고급 카메라, 현미경 및 의료용 내시경에 사용되는 렌즈 배럴 및 렌즈 마운트; 적외선 열화상 카메라의 광학 지지대(온도 변화로 인해 렌즈의 광학 시스템이 변형되지 않도록 함).
광전자 디스플레이 부품: OLED/미니 LED 패널 제조에 사용되는 정밀 고정 장치 및 기판 지지대로, 제조 공정 중 패널의 평탄도를 유지하고 디스플레이 수율을 향상시킵니다.
우주항공
위성/우주정거장 구성 요소: 위성 안테나 프레임, 무선 주파수 공진 공동 및 탑재 광학 장비 베이스는 궤도상의 급격한 온도 변화에도 불구하고 정확한 안테나 방향 설정과 광 경로 전송을 보장합니다. 또한 우주정거장의 정밀 로봇 팔을 위한 위치 조정 관절 및 기준 축을 제공합니다.
항공우주 정밀 부품: 민간/군용 항공기용 관성항법시스템(INS) 베이스 및 항공 계측기 핵심 지지 구조물로서, 비행 중 주변 온도 변화로 인한 측정 오차를 완화합니다.
액화천연가스(LNG) / 극저온 에너지 저장 및 운송
LNG 운반선/저장탱크의 핵심 부품: LNG 멤브레인형 저장탱크의 내부 멤브레인(두께 0.7~1.2mm)은 -163℃의 액화천연가스와 직접 접촉하여 일반 강철의 극저온 수축, 균열 및 변형 문제를 해결합니다. 또한 LNG 파이프라인 및 밸브의 밀봉재와 플랜지에도 사용됩니다.
액체 수소/액체 산소 극저온 장비: 항공우주 로켓에 사용되는 액체 수소(-253℃) 및 액체 산소(-183℃) 저장 탱크의 내벽 및 파이프라인 연결부에 사용되는 Super Invar 4J32는 열팽창 계수가 낮아 선호되는 소재입니다.
광전자공학 및 광통신
RF/마이크로파 장치: 5G 기지국 및 위상 배열 레이더용 RF 공진기 및 필터 프레임. 인바(Invar) 소재의 낮은 팽창률은 주변 온도 변화에 따른 RF 신호의 공진 주파수 변동을 방지하여 통신 안정성을 향상시킵니다.
광섬유 통신 부품: 광섬유 브래그 격자 패키징 기판은 격자 파장이 온도 변화에 영향을 받지 않도록 하여 광섬유 감지/통신의 정확도를 유지합니다.
인바 합금의 주요 용도는 정밀 게이지, 게이지 블록, 표준 자, 격자 자, 길이 측정 기기용 기준 막대 제조입니다.
정밀 천문/광학 장비의 핵심 구성 요소: 망원경 경통 지지대, 광학 플랫폼 받침대 및 레이저 간섭계 하우징;
리소그래피 장비 및 반도체 테스트 장비용 고정밀 가이드 레일 및 위치 결정 장치.
Kovar 가공 관련 FAQ
인바 합금은 철(Fe)과 상당량의 니켈(Ni)로 구성된 철계 합금으로, 열팽창 계수가 매우 낮습니다. 이 합금의 일반적인 니켈 함량은 약 36%이며, 핵심적인 특징은 넓은 온도 범위에서 놀라울 정도로 안정적인 치수 변화를 유지하여 온도 변화에 거의 영향을 받지 않는다는 점입니다. 이러한 특성 덕분에 인바 합금은 온도 변화에 매우 민감한 다양한 정밀 가공 분야에서 매우 유용하게 사용됩니다.
인바 합금은 주로 정밀 기기 및 시험 산업, 항공우주 및 군사 산업, 전자, 통신 및 반도체 산업, 광학 및 광전자 산업에 사용됩니다.
가공 전, 인바 합금 블랭크는 응력 제거 어닐링 처리를 거칩니다. 600~650℃로 가열하여 2~4시간 동안 유지한 후, 노에서 150℃ 이하까지 시간당 50℃ 이하의 속도로 서서히 냉각합니다. 가공 중 변형은 주로 절삭열로 인한 열응력, 과도한 체결력으로 인한 탄성 변형, 그리고 공구의 불균일한 절삭력으로 인한 소성 변형에서 발생합니다. 이 단계의 핵심은 **"저온, 저력, 균일 절삭"**이며, 각 단계별로 정밀한 공정 계획이 수립됩니다. 가공 후에는 저온에서 응력 제거 처리를 합니다. 300~350℃로 가열하여 1~2시간 동안 유지한 후, 노에서 시간당 40℃ 이하의 속도로 상온까지 냉각합니다.
인바 합금은 상온에서 강자성체이지만, 온도가 상승함에 따라 자성이 약해집니다. 특히, 인바 합금의 자성은 특정 임계점에서 크게 감소하거나 완전히 사라질 수 있습니다. 이러한 현상은 많은 강자성 물질이 임계 온도(퀴리 온도) 이상에서 자성을 잃는 현상과 유사합니다. 인바 합금의 퀴리 온도는 일반적으로 약 230°C 정도로 낮기 때문에, 자성이 이 온도 부근에서 약해지기 시작합니다.
인바 합금은 용접이 가능하지만, 용접이 어려운 특수 합금으로 분류됩니다. 용접 시 주요 어려움은 고온 균열 발생 경향이 높고, 용접 후 잔류 응력 및 열 변형이 쉽게 발생하며, 용접부의 낮은 열팽창 특성이 쉽게 손상된다는 점입니다. 모든 용접 방법이 적합한 것은 아니며, 용접 품질이 모재의 낮은 열팽창 특성에 부합하도록 용접 공정을 신중하게 선택하고 용접 매개변수를 엄격하게 제어해야 합니다.