ADC12材の砂型鋳造

量産ダイカスト材のADC12材を使って、砂型鋳造で試作品を作りたいというニーズが最近多くなってきています。

ダイカスト用のアルミ合金は、通常のアルミ合金鋳物に比べて、鉄、亜鉛、マグネシウムなどの不純物が多く許容されています。ダイカストでは鋳造時に急冷されるために結晶粒が微細化されますので、不純物が機械的強さに影響を与えません。
また鉄は溶融アルミ合金が金型に溶着する傾向を減少させる効果があります。

このようにダイカストでは問題とならない不純物が、自然冷却の砂型鋳造では悪影響をおよぼし、鋳造欠陥を発生させたり、鋳造性を劣化させますので、ADC12材での砂型鋳造は無理とされてきました。

しかしイナテックではお客様のニーズにお応えするため、ADC12材を砂型鋳造で鋳込んでも、通常のアルミ合金鋳物と同等の品質になるように独自の製作ノウハウを構築いたしました。

また弊社では単なるもの作りにとどまらず、ADC12材の砂型鋳造品の物性値を調べ、公開しております。
熱伝導率と引張強度の試験結果を以下に記載いたします。
ご興味がございましたら、どうぞお気軽にお問合せをください。

ADC12材で試作品、小ロット品を砂型鋳造で製作するニーズがございましたら、ぜひ弊社にお声かけをください。

■ADC12などを使った製品例

ヒートシンク	ヒートシンク	中空形状品	薄肉鋳造品

ADC12材（砂型鋳造製）｜熱伝道率試験

１．概要

ADC12材については、密度は2.64～2.67g/cm3、比熱は0.851～0.852J/(g・K)、熱伝導率は147～149W/(m・K)でした。AC4B材については、密度は2.72～2.73g/cm3、比熱は0.849～0.859J/(g・K)、熱伝導率は133～135W/(m・K)でした。

２．供試材

ADC12（砂型鋳造製）、AC4B
試験片：ADC12はn3、AC4Bはn3にて測定

３．試験内容

密度、比熱、熱拡散率、熱伝導率を測定。
熱伝導率は密度、比熱、熱拡散率を乗じて算出し、密度は寸法および重量計測、比熱、熱拡散率はレーザーフラッシュ法によってそれぞれ測定しました。以下に試験条件の詳細を示します。

（１）密度

測定温度：室温
方法：寸法と重量計測により算出
雰囲気：大気中
試験片サイズ：約φ10×t2ｍｍ

（２）比熱

測定温度：室温（25℃）
方法：レーザーフラッシュ法
測定装置：アルバック理工製　熱定数測定装置TC-7000
雰囲気：大気中
試験片サイズ：約φ10×t2ｍｍ（密度測定に使用したものと同一の試験片）

（３）熱拡散率

測定温度：室温
方法：レーザーフラッシュ法
測定装置：アルバック理工製　熱定数測定装置TC-7000
雰囲気：真空中
試験片サイズ：約φ10×t2ｍｍ（密度測定に使用したものと同一の試験片）

４．試験結果

密度、比熱、熱拡散率および熱伝導率の測定結果を表1にまとめました。

表１　　㈱イナテック製　砂型鋳造品の熱伝導率試験結果
試料名		密度 [g/cm3]	温度 (℃)	比熱 [J/(g・K)]	熱拡散率 ×10-6[m2/s]	熱伝導率 [W/(m・K)]	試験時期	試験依頼先
ADC12 DC		2.7				92		公開データ
ADC12 イナテック製砂型鋳造	①	2.66	RT	0.862	68.8	158	2009.10月	㈱コベルコ科研
	②	2.64	RT	0.851	65.6	147	2010.2月	㈱コベルコ科研
	③	2.67	RT	0.852	65.7	149	2010.2月	㈱コベルコ科研
AC4B 一般砂型鋳造		2.77				96		公開データ
AC4B イナテック製砂型鋳造	①	2.72	RT	0.857	57.5	134	2010.2月	㈱コベルコ科研
	②	2.73	RT	0.849	57.5	133	2010.2月	㈱コベルコ科研
	③	2.73	RT	0.859	57.6	135	2010.2月	㈱コベルコ科研

ADC12材（砂型鋳造製）｜引張試験

１．概要

ADC12材については、0.2%耐力は87～99.2(N/mm2)、引張強度は110～131(N/mm2)でした。
AC4B材については、0.2%耐力は107～111(N/mm2)、引張強度は156～159(N/mm2)でした。

２．供試材

・ADC12（砂型鋳造製）、AC4B
・試験片：ADC12はｎ5、AC4Bはｎ5にて測定

３．試験内容

引張試験

試験雰囲気：常温大気中
試験速度：0.2%耐力まで1mm/min、耐力以降10mm/min
評価項目：0.2%耐力、引張強度、突合せ伸び

４．試験結果

0.2%耐力と引張強度の測定結果を表2にまとめました。

表2　　㈱イナテック製　砂型鋳造品の引張り試験結果
試料名		試験片寸法		0.2%耐力		引張強さ		突合せ伸び	試験時期	試験依頼先
試料名		直径 mm	断面積㎟	N	N/㎟	N	N/㎟	G.L.＝40mm %	試験時期	試験依頼先
ADC12 DC					154		228	1.4		公開データ
ADC12 砂型鋳造	①	8.02	50.49	4475	89	6635	131	2.3	2009.10月	㈱コベルコ科研
	②	8.02	50.50	4532	90	5531	110	2.7	2009.10月	㈱コベルコ科研
	③	8.02	50.50	4409	87	5915	117	2.0	2009.10月	㈱コベルコ科研
	④	8.01	50.37	4906	97.4	6517	129	0.5	2010.2月	㈱コベルコ科研
	⑤	8.03	50.62	5023	99.2	6435	127	0.5	2010.2月	㈱コベルコ科研
AC4B 一般砂型鋳造					145		180	1.1		公開データ
AC4B 砂型鋳造	①	8.05	50.87	5668	111	8090	159	0.5	2010.2月	㈱コベルコ科研
	②	8.03	50.62	5433	107	7920	156	0.8	2010.2月	㈱コベルコ科研
	③	8.02	50.49	5432	108	8050	159	1.0	2010.2月	㈱コベルコ科研
	④	8.04	50.74	5435	107	7934	156	0.8	2010.2月	㈱コベルコ科研
	⑤	8.03	50.62	5433	107	7958	157	0.8	2010.2月	㈱コベルコ科研