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技術 放熱板用ダイキャストアルミニウム合金

出願人 コリア・インスティテュート・オヴ・インダストリアル・テクノロジー
発明者 ジェ・イク・チョヨン・チャン・キムチェル・ウー・キムセ・ウォン・チェチャン・ソグ・カン
出願日 2012年6月14日 (8年5ヶ月経過) 出願番号 2014-521541
公開日 2014年8月25日 (6年2ヶ月経過) 公開番号 2014-520967
状態 特許登録済
技術分野
  • -
主要キーワード ダイキャスト合金 鋳造性能 流動チャネル ダイキャスト鋳造 鋳造特性 工業用純アルミニウム 流動距離 テスト装置
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この項目の情報は公開日時点(2014年8月25日)のものです。
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図面 (20)

課題・解決手段

本発明は、アルミニウム合金に関し、特に0.01〜0.5wt%のCuと、0.3〜0.6wt%のFeと、1.0〜1.5wt%のSiとを含み、放熱性鋳造性を同時に向上させることができる放熱板ダイキャストアルミニウム合金に関する。

概要

背景

一般的に、カーオーディオ放熱板部品は、現在Al−Si−Cu系合金を利用してダイキャストで製造する。

このような放熱板部品は、鋳造性に優れているが、放熱性が低い合金を使用するため、オーディオ部品放熱機能の低下が問題になっている。

このような問題を解決するために、放熱特性に優れた工業用純アルミニウムが提案された。
上記純アルミニウムは、優れた放熱特性(234W/mK)を示すが、ダイキャスト鋳造後に欠陥が発生するという問題点があった。

また、このような問題を解決するために、優れた流動特性を示すAl−Si−Cu系ダイキャスト合金であるALDC 12種が提案されたが、上記ALDC 12種は、低い放熱特性(96W/mK)を示すという問題点があった。

概要

本発明は、アルミニウム合金に関し、特に0.01〜0.5wt%のCuと、0.3〜0.6wt%のFeと、1.0〜1.5wt%のSiとを含み、放熱性と鋳造性を同時に向上させることができる放熱板用ダイキャストアルミニウム合金に関する。

目的

本発明は、前述した問題点を解決するためのものであって、優れた放熱特性及び鋳造性を有する放熱板用ダイキャストアルミニウム合金を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

0.01〜0.5wt%のCuと、0.3〜0.6wt%のFeと、1.0〜1.5wt%のSiとを含む放熱板ダイキャストアルミニウム合金

請求項2

0.0035〜0.01wt%のMnをさらに含む、請求項1に記載の放熱板用ダイキャストアルミニウム合金。

請求項3

0.0001〜0.001wt%のMgをさらに含む、請求項1に記載の放熱板用ダイキャストアルミニウム合金。

技術分野

0001

本発明は、アルミニウム合金に関し、特に0.01〜0.5wt%のCuと、0.3〜0.6wt%のFeと、1.0〜1.5wt%のSiとを含み、放熱性鋳造性を同時に向上させることができる放熱板ダイキャストアルミニウム合金に関する。

背景技術

0002

一般的に、カーオーディオ放熱板部品は、現在Al−Si−Cu系合金を利用してダイキャストで製造する。

0003

このような放熱板部品は、鋳造性に優れているが、放熱性が低い合金を使用するため、オーディオ部品放熱機能の低下が問題になっている。

0004

このような問題を解決するために、放熱特性に優れた工業用純アルミニウムが提案された。
上記純アルミニウムは、優れた放熱特性(234W/mK)を示すが、ダイキャスト鋳造後に欠陥が発生するという問題点があった。

0005

また、このような問題を解決するために、優れた流動特性を示すAl−Si−Cu系ダイキャスト合金であるALDC 12種が提案されたが、上記ALDC 12種は、低い放熱特性(96W/mK)を示すという問題点があった。

発明が解決しようとする課題

0006

本発明は、前述した問題点を解決するためのものであって、優れた放熱特性及び鋳造性を有する放熱板用ダイキャストアルミニウム合金を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

上記目的を達成するために、本発明の一態様は、0.01〜0.5wt%のCuと、0.3〜0.6wt%のFeと、1.0〜1.5wt%のSiとを含む放熱板用ダイキャストアルミニウム合金である。

0008

この際、0.0035〜0.01wt%のMnをさらに含むことができる。

0009

また、0.01〜0.5wt%のCuと、Fe0.3〜0.6wt%とをさらに含むことができる。

発明の効果

0010

以上説明したような本発明によって、放熱特性と鋳造性が向上する効果がある。

図面の簡単な説明

0011

アルミニウム合金の流動性テストするための装置に対する概念図である。
上記流動性テスト装置による流動性実験写真である。
上記流動性テスト装置による流動性実験写真である。
上記流動性テスト装置による流動性実験写真である。
上記流動性テスト装置による流動性実験写真である。
上記流動性テスト装置による流動性実験写真である。
上記流動性テスト装置による実験結果を取り集めたグラフである。
本発明のアルミニウム合金を利用して鋳造した放熱板の写真である。
本発明のアルミニウム合金を利用して鋳造した放熱板の写真である。
本発明のアルミニウム合金を利用して鋳造した放熱板の写真である。
本発明のアルミニウム合金を利用して鋳造した放熱板の写真である。
本発明のアルミニウム合金を利用して鋳造した放熱板の写真である。
本発明のアルミニウム合金を利用して鋳造した放熱板の写真である。
本発明のアルミニウム合金を利用して鋳造した放熱板の写真である。
本発明のアルミニウム合金を利用して鋳造した放熱板の写真である。
本発明のアルミニウム合金を利用して鋳造した放熱板の写真である。
本発明のアルミニウム合金を利用して鋳造した放熱板の写真である。
本発明のアルミニウム合金を利用して鋳造した放熱板の写真である。
本発明のアルミニウム合金の放熱特性を示すグラフである。
本発明のアルミニウム合金組職を示す写真である。

実施例

0012

本発明の様々な実施例を詳しく説明する前に、次の詳細な説明において本発明が記載されるが、図面に示された構成要素の構成及び配列の詳細にその応用が制限されるものではないことが分かる。

0013

本発明は、他の実施例に具現されて実施されることができ、多様な方法で行われることができる。

0014

また、装置または要素方向(例えば、前(front)、後(back)、上(up)、下(down)、上(top)、下(bottom)、左(left)、右(right)、横(lateral)など)のような用語について本発明で使用された表現及び述語は、単に本発明の説明を単純化するために使用され、関連した装置または要素が単純に特定方向を有しなければならないことを示さず、また意味しないことが分かる。

0015

以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳しく説明する。なお、本明細書及び請求の範囲に使用された用語や単語は、一般的な意味や辞書的な意味に限定して解釈すべきものではなく、発明者は自分の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に基づいて、本発明の技術的思想符合する意味や概念として解釈されなければならない。

0016

したがって、本明細書に記載された実施例と図面に示された構成は、本発明の最も好ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的思想をすべて代弁するものではないので、本出願時点においてこれらを代替できる多様な均等物と変形例があり得ることを理解しなければならない。

0017

本発明は、前述したように、放熱特性と鋳造特性を同時に向上させることができるものであって、0.01〜0.5wt%のCuと、0.3〜0.6wt%のFeと、1.0〜1.5wt%のSiとを含む放熱板用ダイキャストアルミニウム合金である。

0018

この際、熱伝導度に影響を及ぼすMnは、0.0035〜0.01wt%でさらに含むことが好ましい。

0019

また、Mgの場合、0.0001〜0.001wt%でさらに含むことが好ましい。

0020

以下、前述した本発明によるアルミニウム合金を比較例とともに説明する。

0021

0022

流動性テスト
鋳造性を評価するために流動性テストを実施した。
上記流動性テストのために、図1に示されたように、円板形状の本体110の中央部に投入口120が形成された流動性テスト装置100を使用する。

0023

この際、上記本体110の投入口120から一定角度だけ離隔され、直線形状を有する流動チャネル130が6個形成される。

0024

上記流動チャネル130は、幅Wが5mmであり、長さLが200mmであって、同一である。
但し、深さtは、それぞれ1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mmである。

0025

このようなテスト装置100の投入口120に上記比較例1、比較例2、比較例3、実施例1、実施例2に該当する合金を投入した。

0026

図2aは比較例1の場合を示すものであり、図2bは比較例2、図2cは比較例3、図2dは実施例1、図2eは実施例2の場合を示すものである。

0027

上記テスト装置100によって各チャネル130に合金が流動した距離を合算して図示したものが図3である。
すなわち、図3横軸は、比較例1、比較例2、比較例3、実施例1、実施例2を示し、縦軸は、合金が流動した距離を示す。

0028

図示のように、実施例1及び実施例2と比較例1及び比較例2の流動距離は720mm以上であって、良好な鋳造性を確認することができる。
これにより、鋳造性のためにはSiが1.0wt%以上含まれなければならないことが分かる。

0029

鋳造欠陥発生可否テスト
鋳造性の他の側面のテストとして、鋳造の結果、生産された製品に欠陥が発生するか否かをテストした。

0030

鋳造された形状は、図4に示されたように放熱板形状とした。
また、鋳造のためのダイキャスト装備条件は、下記の表2に記載された通りである。

0031

0032

また、ダイキャスト射出条件は、次の表3に記載された通りである。

0033

0034

比較例1の場合、上記条件によって鋳造した結果、図5a円形表示部分に欠陥が発生した。
比較例2及び比較例3の場合も、それぞれ円形で表示された部分に欠陥が発生した。

0035

このような欠陥は、鋳造時に発生する熱間割れ(hot tearing)欠陥であり、上記欠陥の代表的な写真が図5d及び図5eである。

0036

上記試験から分かるように、比較例1、比較例2、比較例3では、前述した欠陥が発生したが、本実施例1及び実施例2では、上記欠陥が発生せず、優れた鋳造性能を確認することができた。

0037

また、図6a図6eから確認することができるように、比較例1(図6a)、比較例2(図6b)、比較例3(図6c)では、欠陥が観測されたが、実施例1(図6d)、実施例2(図6e)では、欠陥が観測されなかった。

0038

したがって、上記実施例1及び実施例2の組成による合金の場合、鋳造性能に優れていることが分かった。

0039

放熱特性テスト
放熱特性をテストするために、上記比較例2、実施例1、実施例2で作られた合金を利用して直径12.7mm、厚さ2mmの円板形状の試験片製作し、熱伝導度をテストした。

0040

図7に示されたように、比較例2の場合、略150W/mKを示したが、実施例1の場合、198.472W/mK、実施例2の場合、185.999W/mKを示した。

0041

言い換えると、従来のALDC 12の熱伝導度である96.2W/mKよりも格別に高い熱伝導度を有し、放熱特性が高いことが分かる。

0042

以上説明したように、実施例1及び実施例2の組成を有する合金が鋳造性と放熱特性に優れていることが分かり、このような合金を利用すれば、鋳造が容易であり、放熱性能が良好な放熱板を製作することができることを確認することができる。

0043

100流動性テスト装置
110 本体

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