特許 5791801 放熱板用ダイキャストアルミニウム合金

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5791801

(24)【登録日】2015年8月14日

(45)【発行日】2015年10月7日

(54)【発明の名称】放熱板用ダイキャストアルミニウム合金

(51)【国際特許分類】

   C22C 21/02 20060101AFI20150917BHJP

【ＦＩ】

   C22C21/02

【請求項の数】3

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-521541(P2014-521541)

(86)(22)【出願日】2012年6月14日

(65)【公表番号】特表2014-520967(P2014-520967A)

(43)【公表日】2014年8月25日

(86)【国際出願番号】KR2012004697

(87)【国際公開番号】WO2013015525

(87)【国際公開日】20130131

【審査請求日】2014年1月21日

(31)【優先権主張番号】10-2011-0072955

(32)【優先日】2011年7月22日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】514017699

【氏名又は名称】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

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100089037

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邊 隆

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(72)【発明者】

【氏名】ジェ・イク・チョ

(72)【発明者】

【氏名】ヨン・チャン・キム

(72)【発明者】

【氏名】チェル・ウー・キム

(72)【発明者】

【氏名】セ・ウォン・チェ

(72)【発明者】

【氏名】チャン・ソグ・カン

【審査官】 相澤 啓祐

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−２２６９３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１００６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−００９２６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２２Ｃ ２１／００−２１／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

０．０１〜０．５ｗｔ％のＣｕと、０．３〜０．６ｗｔ％のＦｅと、１．０〜１．５ｗｔ％のＳｉとを含み、残部がアルミニウムからなる放熱板用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。

【発明の詳細な説明】

【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。

【背景技術】

【0002】

一般的に、カーオーディオ用放熱板部品は、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、オーディオ部品の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。

【発明の概要】

【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】

【図1】アルミニウム合金の流動性をテストするための装置に対する概念図である。

【図2a】上記流動性テスト装置による流動性実験写真である。

【図2b】上記流動性テスト装置による流動性実験写真である。

【図2c】上記流動性テスト装置による流動性実験写真である。

【図2d】上記流動性テスト装置による流動性実験写真である。

【図2e】上記流動性テスト装置による流動性実験写真である。

【図3】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。

【図4】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。

【図5a】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。

【図5b】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。

【図5c】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。

【図5d】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。

【図5e】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。

【図6a】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。

【図6b】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。

【図6c】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。

【図6d】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。

【図6e】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。

【図7】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。

【図8】本発明のアルミニウム合金組職を示す写真である。

【発明を実施するための形態】

【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に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】

【表1】

【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の横軸は、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】

【表2】

【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】

【表3】

【0034】

比較例１の場合、上記条件によって鋳造した結果、図５ａの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を製作し、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。

【符号の説明】

【0043】

１００ 流動性テスト装置
１１０ 本体

【図1】

【図2a】

【図2b】

【図2c】

【図2d】

【図2e】

【図3】

【図4】

【図5a】

【図5b】

【図5c】

【図5d】

【図5e】

【図6a】

【図6b】

【図6c】

【図6d】

【図6e】

【図7】