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JP7804313B2 - Thin-walled aluminum die-cast member and its manufacturing method - Google Patents
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JP7804313B2 - Thin-walled aluminum die-cast member and its manufacturing method - Google Patents

Thin-walled aluminum die-cast member and its manufacturing method

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特許法第30条第2項適用 ウェブサイトの掲載アドレス: https://www.jst.go.jp/tt/fair/ij2020/exhibitor/un20200074.html ウェブサイトの掲載日 令和2年9月28日 ウェブサイトの掲載アドレス: https://us02web.zoom.us/j/87533946777 集会名 「第28回機械材料・材料加工技術講演会」(主催:一般社団法人 日本機械学会) ウェブサイトの掲載日時 令和2年11月19日 16時45分-17時 ウェブサイトの掲載アドレス: https://ynuacjpoffice365-my.sharepoint.com/:f:/g/personal/oikawa-risa-zm_ynu_ac_jp/El_r2itQs15Os34QBpB0lSMBInArQavGQ5h7VRrfSHffgw?e=5%3an9AhDu&at=9 ウェブサイトの掲載日 令和2年11月18日 ウェブサイトの掲載アドレス: https://doi.org/10.1299/jsmemp.2020.28.222 ウェブサイトの掲載日 令和3年7月7日 ウェブサイトの掲載アドレス: https://jfs.or.jp/tokusetsu1/ 集会名 「日本鋳造工学会 第177回全国講演大会」(主催:公益社団法人日本鋳造工学会) ウェブサイトの掲載日時 令和3年5月22日 11時25~45分 ウェブサイトの掲載アドレス: https://jfs.or.jp/tokusetsu1/ ウェブサイトの掲載日 令和3年5月7日 ウェブサイトの掲載アドレス: https://www.mdpi.com/1996-1944/14/18/5372(掲載誌名:Materials 2021、14巻、18号、5372頁より15頁:出版MDPI) ウェブサイトの掲載日 令和3年9月17日Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act applies. Website address: https://www.jst.go.jp/tt/fair/ij2020/exhibitor/un20200074.html Website posting date: September 28, 2020 Website address: https://us02web.zoom.us/j/87533946777 Conference name: "The 28th Mechanical Materials and Materials Processing Technology Symposium" (sponsored by: The Japan Society of Mechanical Engineers) Website posting date and time: November 19, 2020, 4:45 PM - 5:00 PM Website address: https://ynuacjpoffice365-my.sharepoint. com/:f:/g/personal/oikawa-risa-zm_ynu_ac_jp/El_r2itQs15Os34QBpB0lSMBInArQavGQ5h7VRrfSHffgw? e=5%3an9AhDu&at=9 Website posting date: November 18, 2020 Website posting address: https://doi.org/10.1299/jsmemp.2020.28.222 Website posting date: July 7, 2021 Website posting address: https://jfs.or. jp/tokusetsu1/ Meeting name: "The 177th National Conference of the Japan Foundry Engineering Society" (Organizer: Japan Foundry Engineering Society, Public Interest Incorporated Association) Website posting date and time: May 22, 2021, 11:25-11:45 Website posting address: https://jfs.or.jp/tokusetsu1/ Website posting date: May 7, 2021 Website posting address: https://www.mdpi.com/1996-1944/14/18/5372 (Publication name: Materials 2021, Vol. 14, No. 18, pp. 5372-15: Publisher: MDPI) Website posting date: September 17, 2021

本発明は、純アルミニウム又はアルミニウムを97質量%以上含むアルミニウム合金からなり、ヒートシンク等として好適に用いられるアルミ製薄肉ダイカスト部材及びダイカストによる前記アルミ製薄肉ダイカスト部材の製造方法に関する。 The present invention relates to a thin-walled aluminum die-cast member made of pure aluminum or an aluminum alloy containing 97% or more by mass of aluminum, suitable for use as a heat sink or the like, and to a method for manufacturing such a thin-walled aluminum die-cast member by die casting.

電気器具、電子器具、例えば車載用レーザーヘッドランプ、ハイパワーLED、電装機器から発生する熱の放熱のため、放熱フィンを有するヒートシンクが、前記器具に接して設けられる。近年、前記器具の高性能化に伴う発熱量の増大に対応するため、ヒートシンクも大型化しているが、大型化によるヒートシンクの重量の増加や高コスト化を抑制するため、ヒートシンクの放熱性能の向上とともに軽量コンパクト化が熱望されている。 Heat sinks with heat dissipation fins are installed in contact with electrical and electronic appliances, such as automotive laser headlamps, high-power LEDs, and electrical equipment, to dissipate heat generated by the appliance. In recent years, heat sinks have become larger to accommodate the increased heat generated by these appliances' higher performance. However, to prevent the increased weight and cost of larger heat sinks, there is a strong demand for lighter, more compact heat sinks with improved heat dissipation performance.

そこで、軽量で熱伝導率の良い材料の使用、フィン面積(フィン高さ)の増大、フィンの薄肉化等によるヒートシンクの軽量化、放熱性能の向上が検討されている。又、ヒートシンクの製造は、切削法や鋳造法によれば製造コストが高くなるので、製造コストの低減が比較的に容易なダイカストによる製造が検討されている。 Therefore, methods are being considered to reduce the weight of heat sinks and improve heat dissipation performance by using lightweight materials with good thermal conductivity, increasing the fin area (fin height), and thinning the fins. Furthermore, because manufacturing heat sinks using cutting or casting methods is expensive, consideration is being given to using die-casting, which allows for relatively easy reductions in manufacturing costs.

軽量で熱伝導率の良い材料としてはアルミニウムやその合金が挙げられヒートシンクの形成材料として広く知られている。しかし、純アルミニウムは、湯流れ性が悪く金型への焼付きが激しいことからダイカストへの適応は技術的に難しいと考えられていた。そこで、これらの問題を解決する材料としてケイ素や銅を含有するアルミニウム合金が提案されており、特許第5301750号公報(特許文献2)や特許第5937223号公報(特許文献1)等で開示されている。中でも、Al-Si-Cu系でSiを10%前後含有するADC12合金は、ダイカストにおける流動性が優れ、広く用いられている。 Aluminum and its alloys are lightweight materials with good thermal conductivity, and are widely known as materials for forming heat sinks. However, pure aluminum has poor fluidity and is prone to severe seizure on molds, making it technically difficult to use in die casting. Therefore, aluminum alloys containing silicon and copper have been proposed as materials that solve these problems, and are disclosed in Patent No. 5301750 (Patent Document 2) and Patent No. 5937223 (Patent Document 1), among others. Among these, the ADC12 alloy, an Al-Si-Cu alloy containing around 10% Si, is widely used due to its excellent fluidity in die casting.

しかしながら、ADC12合金によっても、肉厚1mm以下の薄肉のダイカスト部材の作製は困難であり、フィン先端肉厚1mm以下の薄肉で軽量化と高放熱性能が両立できるヒートシンクの製造は既存のアルミニウム合金を用いたダイカストでは限界があった。
又、ADC12等のアルミニウム合金は、熱伝導率が純アルミニウムより小さい。例えば、熱伝導率はADC12が96W/(m・k)に対して純アルミニウムは230W/(m・k)と約2.5倍である。そこで、軽量化と高放熱性能を両立させるため、純アルミニウムを用いて形成され、フィン先端の肉厚が1mm以下の薄肉のダイカスト部材(ヒートシンク)が望まれていた。
However, even with the ADC12 alloy, it is difficult to produce thin-walled die-cast components with a thickness of 1 mm or less, and there are limitations to the production of heat sinks that have a fin tip thickness of 1 mm or less and that combine lightweight design with high heat dissipation performance using die-casting with existing aluminum alloys.
Furthermore, aluminum alloys such as ADC12 have a lower thermal conductivity than pure aluminum. For example, the thermal conductivity of ADC12 is 96 W/(m·k), while that of pure aluminum is 230 W/(m·k), which is approximately 2.5 times higher. Therefore, in order to achieve both lightweight and high heat dissipation performance, there has been a demand for a thin-walled die-cast component (heat sink) made of pure aluminum with a fin tip thickness of 1 mm or less.

本発明者は、純アルミニウムのダイカストについて検討した結果、フィン先端肉厚0.5mmの薄肉のフィンを有するヒートシンクを非特許文献1にて開示しているが、フィンの抜き勾配(以下、単に「勾配」と言う。)についての記載はない。フィンの勾配についての業界の基準は1.5°以上である。そこで、純アルミニウムからなり、先端肉厚1mm以下、勾配が小さくできれば1°以下で、高さが高い(従って放熱面積が大きな)薄肉形状(フィン等)を有する薄肉ダイカスト部材を製造でき、金型からの離型も容易なダイカスト部材製造方法の開発が望まれていた。 As a result of the inventor's research into die-casting of pure aluminum, Non-Patent Document 1 discloses a heat sink with thin fins with a tip thickness of 0.5 mm, but makes no mention of the fin draft angle (hereinafter simply referred to as "gradient"). The industry standard for fin gradient is 1.5° or greater. Therefore, there was a need to develop a method for manufacturing thin-walled die-cast components made of pure aluminum with a tip thickness of 1 mm or less, a gradient of preferably 1° or less, and a high, thin-walled shape (fins, etc.) with a large height (and therefore a large heat dissipation area), which also allows for easy release from the mold.

特許第5937223号公報Patent No. 5937223 特許第5301750号公報Patent No. 5301750

今村慎二郎,布施宏,羽賀俊雄,「純アルミニウムのダイカスト」,日本機械学会第27回機械材料・材料加工技術講演会論文集,P10,(2019.11.20)Shinjiro Imamura, Hiroshi Fuse, Toshio Haga, "Pure Aluminum Die Casting", Proceedings of the 27th JSME Conference on Machine Materials and Materials Processing Technology, p. 10, (November 20, 2019)

本発明は、高い熱伝導率を有する純アルミニウム又はアルミニウム以外の元素の含有がわずかであるアルミニウム合金からなり、薄肉でその表面の勾配も小さくかつ高さも高い薄肉形状、例えばヒートシンクのフィンを有し、従って、軽量でかつ優れた放熱性能を有し、ヒートシンク等に好適に適用されるアルミ製薄肉ダイカスト部材を提供することを課題とする。 The objective of the present invention is to provide a thin-walled aluminum die-cast component made of pure aluminum with high thermal conductivity or an aluminum alloy containing only traces of elements other than aluminum, with a thin, high profile with a small surface gradient, such as a heat sink fin, that is lightweight and has excellent heat dissipation performance, making it suitable for use in heat sinks and the like.

本発明は、さらに前記のアルミ製薄肉ダイカスト部材を安定的に製造でき、製造されたダイカスト部材の金型からの離型性も良好な、アルミ製薄肉ダイカスト部材の製造方法を提供することを課題とする。 An additional objective of the present invention is to provide a method for manufacturing thin-walled aluminum die-cast parts that can stably produce the above-mentioned thin-walled aluminum die-cast parts and that allows the manufactured die-cast parts to be easily released from the mold.

本発明者は、前記課題を解決するために検討を重ねた結果、
純アルミニウム又はアルミニウムを97質量%以上含有するアルミニウム合金の溶湯を、金型内へ、前記金型を0℃以上、100℃以下の温度に保ちながら射出し加圧すれば、そして、金型内への射出を開始するときの溶湯の温度(以下、「射出温度」と言う。)が、前記純アルミニウム又はアルミニウム合金の液相線温度以上、液相線温度+100℃以下になるように、射出スリーブに注湯する溶湯の温度(以下、「注湯温度」と言う。)を調整すれば、
金型への充填性がよく、先端厚みが1mm以下であり、高さが20mm以上、70mm以下であり、かつ勾配が1°以下である薄肉形状、例えば例えばヒートシンクのフィンを成型することができ、又、成型されたダイカスト部材の金型への焼付きは見られず、金型からの離型も容易であることを見出した。
As a result of extensive investigations to solve the above problems, the present inventors have found that
If a molten metal of pure aluminum or an aluminum alloy containing 97% by mass or more of aluminum is injected and pressurized into a mold while maintaining the mold at a temperature of 0°C or more and 100°C or less, and if the temperature of the molten metal poured into the injection sleeve (hereinafter referred to as the "pouring temperature") is adjusted so that the temperature of the molten metal at the start of injection into the mold (hereinafter referred to as the "injection temperature") is equal to or higher than the liquidus temperature of the pure aluminum or aluminum alloy and equal to or lower than the liquidus temperature + 100°C, then:
It was found that the die-cast material fills well into a mold, and can be used to mold thin-walled shapes, such as heat sink fins, with a tip thickness of 1 mm or less, a height of 20 mm to 70 mm, and a gradient of 1° or less. It was also found that the molded die-cast material did not stick to the mold and was easy to release from the mold.

従来、ダイカストによる薄肉形状への充填では、充填性を良好とするために金型の温度、具体的には金型のキャビティーの表面温度は150℃以上が必要と考えられていたが,本発明者は、純アルミニウムの場合、金型温度を100℃以下と低くすればかえって充填性が良くなることを見出した。さらに、注湯温度を所定の範囲内に調整して,射出温度を所定の範囲内にすれば、先端厚み1mm以下、高さ20mm以上、70mm以下、かつ勾配1°以下の薄肉形状に対応する金型であっても、十分に溶湯を金型のキャビティー内に充填できるとともに、成型品の金型からの離型も容易になることを見出し、本発明を完成したのである。そして、純アルミニウム又はアルミニウムを97質量%以上含有しアルミニウム以外の元素の含有がわずかであるアルミニウム合金、すなわち軽量で熱伝導率が高い材料からなり、前記の薄肉形状を有し、軽量で、ヒートシンクに適用した場合は放熱性能が高いダイカスト部材が得られたのである。
すなわち、前記の本発明の課題は、以下に開示される構成により解決される。
Conventionally, when filling a thin-walled shape by die casting, it was thought that a mold temperature, specifically a mold cavity surface temperature of 150°C or higher, was necessary to ensure good filling. However, the present inventors discovered that, in the case of pure aluminum, lowering the mold temperature to 100°C or lower actually improves filling. Furthermore, by adjusting the pouring temperature within a predetermined range and the injection temperature within a predetermined range, the molten metal can be sufficiently filled into the mold cavity, even in a mold that can accommodate a thin-walled shape with a tip thickness of 1 mm or less, a height of 20 mm to 70 mm, and a slope of 1° or less, and the molded product can be easily released from the mold. This finding led to the completion of the present invention. Furthermore, a die-cast component was obtained that has the above-mentioned thin-walled shape, is lightweight, and has excellent heat dissipation performance when used as a heat sink, and is made of pure aluminum or an aluminum alloy containing 97% or more by mass of aluminum with only traces of elements other than aluminum, i.e., a lightweight, highly thermally conductive material.
That is, the above-mentioned problems of the present invention are solved by the configurations disclosed below.

第1の開示は、アルミニウムを97質量%以上含む純アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、薄肉形状を有するダイカスト部材であって、前記薄肉形状の、先端厚みが1mm以下であり、高さが20mm以上、70mm以下であり、かつ勾配が1°以下であることを特徴とするアルミ製薄肉ダイカスト部材である。 The first disclosure is a thin-walled die-cast aluminum component made of pure aluminum or an aluminum alloy containing 97% or more by mass of aluminum, characterized in that the thin-walled component has a tip thickness of 1 mm or less, a height of 20 mm or more and 70 mm or less, and a slope of 1° or less.

前記第1の開示の好ましい態様として、第1の開示の特徴に加えて以下の特徴を有するアルミ製薄肉ダイカスト部材が提供される。
・前記薄肉形状の高さが、40mm以上である。
・アルミニウムを97質量%以上含む純アルミニウム又はアルミニウム合金が、アルミニウムを99質量%以上含む純アルミニウム又はアルミニウム合金である。
・ヒートシンクであり、前記薄肉形状がヒートシンクのフィンである。
As a preferred embodiment of the first disclosure, there is provided a thin-walled aluminum die-cast member having the following features in addition to the features of the first disclosure.
The height of the thin-walled shape is 40 mm or more.
The pure aluminum or aluminum alloy containing 97% or more by mass of aluminum is pure aluminum or aluminum alloy containing 99% or more by mass of aluminum.
- A heat sink, and the thin-walled features are fins of the heat sink.

第2の開示は、前記第1の開示のアルミ製薄肉ダイカスト部材の製造方法である。前記第1の開示のアルミ製薄肉ダイカスト部材は、この第2の開示の方法により製造することができる。すなわち、
アルミニウムを97質量%以上含む純アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、薄肉形状を有するダイカスト部材の製造方法であって、前記純アルミニウム又はアルミニウム合金の溶湯を、溶解炉外に設けられた又は溶解炉中の溶湯内に設けられた射出装置の射出スリーブに注湯し、前記射出装置により前記溶湯を、薄肉形状を成型する金型内に、前記金型の温度を0℃以上、100℃以下に保ちながら射出し充填させ、充填完了後加圧する射出工程を有し、前記溶湯を金型内に射出するときの溶湯の温度が、前記純アルミニウム又はアルミニウム合金の液相線温度以上、液相線温度+100℃以下となるように、前記射出スリーブに注湯するときの溶湯の温度を調整することを特徴とするアルミ製薄肉ダイカスト部材の製造方法である。
The second disclosure relates to a method for manufacturing the thin-walled die-cast aluminum member of the first disclosure. The thin-walled die-cast aluminum member of the first disclosure can be manufactured by the method of the second disclosure. That is,
This is a method for producing a thin-walled die-cast member made of pure aluminum or an aluminum alloy containing 97% or more by mass of aluminum, the method comprising the steps of: pouring molten pure aluminum or aluminum alloy into an injection sleeve of an injection device provided outside a melting furnace or provided within the molten metal in the melting furnace; injecting and filling the molten metal by the injection device into a mold for forming the thin-walled shape while maintaining the temperature of the mold at 0°C or higher and 100°C or lower; and pressurizing the mold after filling is complete; and adjusting the temperature of the molten metal when poured into the injection sleeve so that the temperature of the molten metal when injected into the mold is equal to or higher than the liquidus temperature of the pure aluminum or aluminum alloy but not higher than the liquidus temperature + 100°C.

前記第2の開示の好ましい態様として、第2の開示の前記の特徴に加えて、以下の特徴を有するアルミ製薄肉ダイカスト部材の製造方法が提供される。
・前記薄肉形状を成型する金型が、先端厚みが1mm以下であり、高さが20mm以上、70mm以下であり、かつ勾配が1°以下である薄肉形状を成型する金型である。
・前記充填完了後加圧するときの圧力(以下、「鋳造圧力」と言う。)が、25MPa以上、75MPa以下である。
・前記射出装置により前記溶湯を金型内に射出し充填させる射出プランジャーの速度(以下、「射出速度」と言う)が、0.1m/s以上、2.5m/s以下である。
As a preferred embodiment of the second disclosure, there is provided a method for manufacturing a thin-walled die-cast aluminum member having the following features in addition to the features of the second disclosure.
The mold for molding the thin-walled shape is a mold for molding a thin-walled shape having a tip thickness of 1 mm or less, a height of 20 mm or more and 70 mm or less, and a slope of 1° or less.
The pressure applied after the completion of filling (hereinafter referred to as "casting pressure") is 25 MPa or more and 75 MPa or less.
The speed of the injection plunger used by the injection device to inject and fill the molten metal into the mold (hereinafter referred to as "injection speed") is 0.1 m/s or more and 2.5 m/s or less.

第1の開示の構成によれば、軽量で、かつヒートシンク等として用いた場合優れた放熱性能を奏するアルミ製薄肉ダイカスト部材が提供される。
第2の開示の構成によれば、前記第1の開示のアルミ製薄肉ダイカスト部材を、安定的に、容易に製造できる方法が提供される。
According to the configuration of the first disclosure, a thin-walled die-cast aluminum member is provided that is lightweight and exhibits excellent heat dissipation performance when used as a heat sink or the like.
According to the configuration of the second disclosure, a method is provided for stably and easily manufacturing the thin-walled aluminum die-cast member of the first disclosure.

第1の開示のアルミ製薄肉ダイカスト部材であるヒートシンクの一例を表す斜視図である。1 is a perspective view showing an example of a heat sink that is an aluminum thin-walled die-cast member according to the first disclosure. FIG. 第1の開示のアルミ製薄肉ダイカスト部材であるヒートシンクの一例を表す断面図である。1 is a cross-sectional view showing an example of a heat sink that is an aluminum thin-walled die-cast member according to the first disclosure. コールドチャンバ式ダイカストにおける射出装置及び金型を模式的に示す模式断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an injection device and a mold in cold chamber die casting. ホットチャンバ式ダイカストにおける射出装置及び金型を模式的に示す模式断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an injection device and a mold in hot chamber die casting. 実施例2、4、5及び6、比較例1、4及び7で得られた成型体の写真である。1 is a photograph of the molded bodies obtained in Examples 2, 4, 5 and 6 and Comparative Examples 1, 4 and 7. 注湯温度と射出温度との関係を示すグラフである。1 is a graph showing the relationship between pouring temperature and injection temperature.

以下、本発明を実施するための形態についてより具体的に説明するが、本発明の範囲は、以下の形態に限定されない。 The following describes in more detail the embodiments of the present invention, but the scope of the present invention is not limited to the following embodiments.

第1の開示のアルミ製薄肉ダイカスト部材は、
部材を形成する材料が、アルミニウムを97質量%以上含む純アルミニウム又はアルミニウム合金からなること、
薄肉形状を有するダイカスト部材であること、
前記薄肉形状の、先端厚みが1mm以下であり、高さが20mm以上、70mm以下であり、かつ勾配が1°以下であること
を特徴とする。
The thin-walled aluminum die-cast member of the first disclosure has:
The material forming the member is made of pure aluminum or an aluminum alloy containing 97 mass % or more of aluminum;
A die-cast member having a thin wall shape;
The thin-walled shape is characterized in that the tip thickness is 1 mm or less, the height is 20 mm or more and 70 mm or less, and the slope is 1° or less.

図1は、第1の開示のアルミ製薄肉ダイカスト部材の例であるヒートシンクの一例を表す斜視図であり、図2は、図1のA-A部の断面図である。図1、2中、1は、ヒートシンクを表し、2はフィンを、3はベースを表す。4はフィンの先端部であり、S(mm)はその厚みを表す。T(mm)はフィンの高さ(フィン2の底部すなわちベース3との結合部から先端部4までの長さ)であり、V(°)は、フィン2の表面の勾配の角度(フィン2の表面とベース3に垂直な面間の角度:すなわち勾配であり、以下単に「勾配」と表すこともある。)を表す。 Figure 1 is a perspective view showing an example of a heat sink, which is an example of the thin-walled aluminum die-cast member of the first disclosure, and Figure 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A in Figure 1. In Figures 1 and 2, 1 represents the heat sink, 2 represents the fin, and 3 represents the base. 4 represents the tip of the fin, and S (mm) represents its thickness. T (mm) represents the height of the fin (the length from the bottom of the fin 2, i.e., the joint with the base 3, to the tip 4), and V (°) represents the angle of the slope of the surface of the fin 2 (the angle between the surface of the fin 2 and a plane perpendicular to the base 3: i.e., the slope; hereinafter, sometimes simply referred to as "slope").

(部材を形成する材料)
第1の開示のアルミ製薄肉ダイカスト部材を形成する材料は、アルミニウムを97~100質量%含むことを特徴とする。すなわち、アルミニウム以外の成分の含量が3質量%以下の材料であり、安価なリサイクル材をベースに作られた純アルミもこの材料として用いることができる。従って、軽量であるとともに高い熱伝導率を有する材料であり、軽量で優れた放熱性能を有するアルミ製薄肉ダイカスト部材、例えばヒートシンク等を形成することができる。
アルミニウムがほぼ100質量%の純アルミニウムやアルミニウムを高純度で含むアルミニウム合金は、従来、湯流れ性が悪く金型への焼付きが激しく、この材料を用いてダイカストによる薄肉部材の作製は困難と考えられていた。しかし、本発明者は、後述の条件によればこの材料によっても薄肉のダイカスト部材を作製できることを見出したのである。
(Materials forming the components)
The material for forming the thin-walled die-cast aluminum component of the first disclosure is characterized by containing 97 to 100 mass % aluminum. In other words, the material contains 3 mass % or less of components other than aluminum, and pure aluminum made from inexpensive recycled materials can also be used as this material. Therefore, it is a lightweight material with high thermal conductivity, and can be used to form thin-walled die-cast aluminum components, such as heat sinks, that are lightweight and have excellent heat dissipation performance.
Pure aluminum containing nearly 100% by mass of aluminum and aluminum alloys containing high-purity aluminum have traditionally been thought to be difficult to produce thin-walled die-cast components from, due to their poor fluidity and severe seizure to dies. However, the present inventors have discovered that thin-walled die-cast components can also be produced from these materials under the conditions described below.

より好ましくは、アルミニウムを99質量%以上含む材料、すなわち、アルミニウム以外の成分が1質量%以下の材料であり、これらの材料を用いれば、部材の軽量化及び/又は放熱性能をさらに向上させることができる。さらに、アルミニウムの純度が高いほど金型との接触時間が短くなり、剥離現象により金型への熱伝達が小さくなり湯流れが向上する。よって薄肉化を実現するに好ましい。
第1の開示のアルミ製薄肉ダイカスト部材を形成する材料に含まれるアルミニウム以外の成分としては、シリコン(Si)、銅(Cu)、マグネシウム(Mg)、ニッケル(Ni)、亜鉛(Zn)、鉄(Fe)、マンガン(Mn)、ベリリウム(Be)、リン(P)、ナトリウム(Na)およびストロンチウム(Sr)等、その他のアルミニウムに不可避的に含まれる不純物が挙げられる。これらの元素から成る群から選択される1つ以上が、例えば部材の特性の向上を目的として、合計の含有量が前記のアルミニウム以外の成分の含有量の範囲内で、そして本発明の趣旨を阻害しない範囲内で、第1の開示のアルミ製薄肉ダイカスト部材を形成する材料に不純物として含有しても良い。
More preferably, the material contains 99% or more by mass of aluminum, i.e., the material contains 1% or less by mass of components other than aluminum. The use of these materials can further reduce the weight of the component and/or improve its heat dissipation performance. Furthermore, the higher the purity of the aluminum, the shorter the contact time with the mold, which reduces heat transfer to the mold due to the peeling phenomenon and improves the flow of the molten metal. Therefore, this is preferable for achieving thinner walls.
Components other than aluminum that may be contained in the material forming the aluminum thin-walled die-cast part of the first disclosure include impurities that are inevitably contained in other aluminum, such as silicon (Si), copper (Cu), magnesium (Mg), nickel (Ni), zinc (Zn), iron (Fe), manganese (Mn), beryllium (Be), phosphorus (P), sodium (Na), and strontium (Sr). One or more elements selected from the group consisting of these elements may be contained as impurities in the material forming the aluminum thin-walled die-cast part of the first disclosure, for example, for the purpose of improving the properties of the part, as long as the total content is within the range of the content of the components other than aluminum and within a range that does not impair the spirit of the present invention.

以下に、第1の開示のアルミ製薄肉ダイカスト部材を形成する材料に含有しても良いアルミニウム以外の成分の例を示す。
・鉄(Fe):Feを、1.0質量%を超えて含有した場合、Al-FeやAl-Fe-Siなどの金属間化合物を形成する、また金属性ハードスポットの原因となる場合もあるので、含有量は1.0質量%以下が好ましい。
・シリコン(Si):陽極酸化被膜性を不均質化する場合がある。Siの含有量は1.0質量%以下が好ましい。
・銅(Cu):Cuの含有量が1.0質量%を超えると耐食性を低下させる等の問題を生ずる場合があるので、1.0質量%以下が好ましい。
・マグネシウム(Mg):Mgは成型後のアルミ製薄肉ダイカスト部材の耐食性を向上させる効果が得られる場合がある。ただし、含有量は1.0質量%以下が好ましい。
・亜鉛(Zn),マンガン(Mn),ニッケル(Ni),チタン(Ti)、その他の微量の不純物が含有されている場合でも、本発明の目的とする効果は得られるが、不純物と称されるこれら元素の種類及び含有量が増える事によりヒートシンクなどの用途においては放熱性が低下する可能性があるので、含有量は、各0.2質量%以下が好ましい。
Examples of components other than aluminum that may be contained in the material forming the thin-walled aluminum die-cast member of the first disclosure are shown below.
Iron (Fe): If the Fe content exceeds 1.0 mass%, it may form intermetallic compounds such as Al-Fe and Al-Fe-Si, and may also cause metallic hard spots. Therefore, the content is preferably 1.0 mass% or less.
Silicon (Si): Silicon may cause the anodized film to become non-uniform. The Si content is preferably 1.0 mass % or less.
Copper (Cu): If the Cu content exceeds 1.0 mass %, problems such as a decrease in corrosion resistance may occur, so the Cu content is preferably 1.0 mass % or less.
Magnesium (Mg): Mg may have the effect of improving the corrosion resistance of thin-walled die-cast aluminum components after molding. However, the content of Mg is preferably 1.0 mass % or less.
Even if trace amounts of zinc (Zn), manganese (Mn), nickel (Ni), titanium (Ti), and other impurities are contained, the intended effect of the present invention can be obtained. However, as the types and contents of these elements, which are called impurities, increase, there is a possibility that heat dissipation performance will decrease in applications such as heat sinks. Therefore, it is preferable that the contents of these elements be 0.2 mass% or less.

(部材の形状等)
第1の開示のアルミ製薄肉ダイカスト部材は、ダイカストにより形成される部材であって、薄肉形状を複数有することを特徴とする。図1、2中で、2で表される薄肉形状は、アルミ製薄肉ダイカスト部材がヒートシンクの場合はそのフィンであり主たる放熱部となる。
(shape of components, etc.)
The thin-walled die-cast aluminum component of the first disclosure is a component formed by die-casting, and is characterized by having a plurality of thin-walled shapes. In Figures 1 and 2, if the thin-walled die-cast aluminum component is a heat sink, the thin-walled shapes represented by 2 are its fins, which serve as the main heat dissipation portion.

(薄肉形状のサイズ)
部材がヒートシンクの場合、その放熱性能は、ほとんど薄肉形状すなわち放熱部であるフィンの表面積の総面積に比例する。従って、部材がヒートシンクの場合、より多数のフィンを有すること、それぞれのフィンの表面積が大きいことすなわちフィンの高さが高いことが望まれる。
又、アルミ製薄肉ダイカスト部材(例えば、ヒートシンク)の軽量化のため、薄肉形状(例えば、フィン)は薄いこと及び薄肉形状の勾配が小さいことが望まれる。そして、薄肉形状が薄くかつ勾配が小さい場合は、薄肉形状のベースに結合している部分の厚みが小さくなり、フィン薄肉化が実現可能となりフィン重量を軽くすることが可能となる。
(Thin-walled shape size)
When the component is a heat sink, its heat dissipation performance is almost proportional to the total surface area of the thin-walled fins, which are the heat dissipation parts. Therefore, when the component is a heat sink, it is desirable to have a large number of fins, and for each fin to have a large surface area, i.e., a high fin.
Furthermore, to reduce the weight of thin-walled aluminum die-cast components (e.g., heat sinks), it is desirable for the thin-walled shape (e.g., fins) to be thin and have a small gradient. If the thin-walled shape is thin and has a small gradient, the thickness of the part that is connected to the thin-walled base becomes small, making it possible to thin the fins and reduce their weight.

第1の開示のアルミ製薄肉ダイカスト部材は、その薄肉形状の先端厚みが1mm以下でありかつ薄肉形状の勾配が1°以下である。その結果、薄肉形状のベースに結合している部分の厚みも小さくすることができる。各薄肉形状の厚みが薄くなるので、軽量化にも寄与し、薄肉形状の重量に対する放熱性能(放熱量)を向上させることができる。
前記薄肉形状の高さは20mm以上である。その結果薄肉形状の表面積は大きくなり放熱性能が向上する。より優れた放熱性能を得るために薄肉形状の高さは40mm以上が好ましい。
一方、薄肉形状の高さは70mm以下である。前記材料を用い、ダイカストにより先端厚みが1mm以下、勾配が1°以下の薄肉形状を成型する場合、薄肉形状の高さを、70mmを超える高さとすることは(勾配が1°以下では、)、純アルミニウム又はアルミニウムを主体とする溶湯は液相線温度と固相線温度の温度差が5℃以下であり溶湯状態から固体状態に温度降下する時間が早いため、流動性の観点よりダイカストでは製造が容易ではなくなる。
In the thin-walled aluminum die-cast member of the first disclosure, the tip thickness of the thin-walled shape is 1 mm or less, and the slope of the thin-walled shape is 1° or less. As a result, the thickness of the portion of the thin-walled shape that is connected to the base can also be reduced. Because the thickness of each thin-walled shape is reduced, it also contributes to weight reduction and improves the heat dissipation performance (heat dissipation amount) relative to the weight of the thin-walled shape.
The height of the thin-walled shape is 20 mm or more. As a result, the surface area of the thin-walled shape is increased, improving heat dissipation performance. In order to obtain even better heat dissipation performance, the height of the thin-walled shape is preferably 40 mm or more.
On the other hand, the height of the thin-walled shape is 70 mm or less. When using the above material to form a thin-walled shape with a tip thickness of 1 mm or less and a gradient of 1° or less by die casting, if the height of the thin-walled shape exceeds 70 mm (if the gradient is 1° or less), pure aluminum or molten metal mainly composed of aluminum has a temperature difference between the liquidus temperature and solidus temperature of 5° C. or less and therefore the time required for the temperature to drop from the molten state to the solid state is short, making it difficult to manufacture by die casting from the standpoint of fluidity.

第1の開示のアルミ製薄肉ダイカスト部材は、軽量で熱伝導率の高い材料から形成され、広い表面積の薄肉形状を有するので、優れた放熱性能が望まれる部材の用途に好適に適用される。特に、発熱する電気器具、電子,電装機器の除熱のためのシートシンクとして好適に用いられる。 The thin-walled aluminum die-cast component of the first disclosure is formed from a lightweight material with high thermal conductivity and has a thin shape with a large surface area, making it suitable for use in components where excellent heat dissipation performance is desired. In particular, it is suitable for use as a heat sink for removing heat from heat-generating electrical appliances, electronic devices, and electrical equipment.

第2の開示は、アルミニウムを97質量%以上含む純アルミニウム又はアルミニウム合金からなり薄肉形状を有するダイカスト部材の製造方法である。その特徴は、
・アルミニウムを97質量%以上含む純アルミニウム又はアルミニウム合金の溶湯を射出し加圧するダイカストであること、
・前記射出が、射出装置により、薄肉形状を成型する金型内の、薄肉形状に対応する形状のキャビティー内にされること、
・前記溶湯を金型内に射出するときの温度、すなわち、射出温度が、前記純アルミニウム又はアルミニウム合金の液相線温度以上、液相線温度+100℃以下となるように、注湯温度を調整すること、
・前記溶湯の射出成型が、金型を、0℃以上でかつ100℃以下の温度に保ちながら行われること、
である。
The second disclosure is a method for manufacturing a die-cast member having a thin wall shape and made of pure aluminum or an aluminum alloy containing 97% by mass or more of aluminum. The features of the method are as follows:
- Die casting is performed by injecting and pressurizing molten aluminum or aluminum alloy containing 97% or more by mass of aluminum.
The injection is performed by an injection device into a cavity in a mold for molding the thin-walled shape, the cavity having a shape corresponding to the thin-walled shape;
- Adjusting the pouring temperature so that the temperature when the molten metal is injected into the mold, i.e., the injection temperature, is equal to or higher than the liquidus temperature of the pure aluminum or aluminum alloy and equal to or lower than the liquidus temperature + 100°C;
The injection molding of the molten metal is carried out while the mold is kept at a temperature of 0°C or higher and 100°C or lower.
is.

そして、これらの特徴により、前記金型が、先端厚みが1mm以下であり、高さが20mm以上、70mm以下であり、かつ勾配が1°以下である薄肉形状に対応するキャビティーを有する金型であっても、薄肉形状の先端に対応するキャビティーの部分まで(すなわち狭い間隙のキャビティーの溶湯の入口から遠い部分まで)、アルミニウムを97質量%以上含む純アルミニウム又はアルミニウム合金の溶湯を充分に流動させ、キャビティー内を充填できる。従って、第2の開示の製造方法により、前記第1の開示のアルミ製薄肉ダイカスト部材を安定的に製造できるのである。 And because of these features, even if the mold has a cavity corresponding to a thin-walled shape with a tip thickness of 1 mm or less, a height of 20 mm to 70 mm, and a slope of 1° or less, the molten metal of pure aluminum or aluminum alloy containing 97% or more by mass of aluminum can be sufficiently flowed and filled up to the part of the cavity corresponding to the tip of the thin-walled shape (i.e., to the part of the narrow cavity farthest from the molten metal entrance). Therefore, the manufacturing method disclosed in the second disclosure enables the stable production of the thin-walled aluminum die-cast parts disclosed in the first disclosure.

従来、純アルミニウム又はアルミニウムを主体とする溶湯は、高速・高圧射出を用いた場合でも、金型の狭い間隙のキャビティー全体に充填させることは困難と考えられていた。本発明者は、後述のように、射出の際の溶湯の温度、金型の温度を所定の範囲内に調整すれば、狭い間隙のキャビティーであってもその全体に(溶湯の入口から遠い先端部まで)溶湯を十分に充填させることができ、熱伝導率が高い純アルミニウム又はアルミニウムを主体とする合金からなり、先端の厚みが1.0mm以下の薄い薄肉形状を形成できることを見出したのである。 Conventionally, it was thought that it would be difficult to fill the entire narrow cavity of a mold with pure aluminum or aluminum-based molten metal, even when high-speed, high-pressure injection was used. However, the inventors have discovered that, as described below, by adjusting the temperature of the molten metal and the mold temperature during injection within a specified range, it is possible to sufficiently fill even a narrow cavity (from the molten metal inlet to the furthest tip) with molten metal, and form a thin-walled shape with a tip thickness of 1.0 mm or less, made from pure aluminum or an aluminum-based alloy with high thermal conductivity.

又、従来、アルミニウム又はその合金からなる成形体は、ダイカストにおいて金型に焼付いて成型後の金型からの離型、取り出しが困難であった。離型性向上のため、金型のキャビティー表面へ高価な粉体離型剤,油性離型剤,エマルジョンタイプの高温特殊離型剤などを塗布する必要があった。特に、成型される薄肉形状の表面の勾配が小さい場合は、離型、取り出しが困難になるので、薄肉形状の勾配は、日本ダイカスト協会で定めるガイドラインである1.5°より小さくすることは困難と考えられていた。特に純アルミにおいては金型と成型体との接触性(濡れ性)が良いことから金型との固着が激しく離型性が悪いため最低2°の勾配が必要であると考えられていた。
しかし、本発明者は、後述のように、射出温度(注湯温度)、金型の温度を所定の範囲内に調整すれば、薄肉形状の勾配が1°以下の場合であっても、ダイカストにより得られた純アルミニウム又はアルミニウムを主体とする合金からなる成型体を、金型から容易に離型できることを見出したのである。その結果、キャビティー内面への塗布する離型剤として、安価なエマルジョンタイプの水溶性離型剤を使用することができる、又は、離型剤の塗布を必要としないようになり、製造コスト削減との効果も得られたのである。
Furthermore, conventionally, molded articles made of aluminum or its alloys tend to stick to the mold during die casting, making them difficult to release and remove from the mold after molding. To improve mold releasability, it has been necessary to apply expensive powder release agents, oil-based release agents, or emulsion-type high-temperature special release agents to the mold cavity surface. In particular, when the surface gradient of the thin-walled shape being molded is small, mold release and removal become difficult. Therefore, it has been thought that it is difficult to make the gradient of the thin-walled shape smaller than the 1.5° guideline established by the Japan Die Casting Association. In particular, with pure aluminum, the contact (wettability) between the mold and the molded article is good, but adhesion to the mold is severe, resulting in poor mold releasability. Therefore, it has been thought that a gradient of at least 2° is necessary.
However, the inventors have discovered that, as will be described later, by adjusting the injection temperature (pouring temperature) and mold temperature within a predetermined range, a molded body made of pure aluminum or an aluminum-based alloy obtained by die casting can be easily released from the mold, even when the gradient of the thin-walled shape is 1° or less. As a result, it is possible to use an inexpensive emulsion-type water-soluble mold release agent as the mold release agent to be applied to the inner surface of the cavity, or it is no longer necessary to apply a mold release agent, thereby achieving the effect of reducing manufacturing costs.

(射出材料)
第2の開示の製造方法において、金型内に射出される材料は、アルミニウムを97質量%以上含む純アルミニウム又はアルミニウム合金の溶湯である。前記のように、従来、この材料は液相線温度と固相線温度の差が僅差であり溶湯状態から固体状態に温度降下する時間が早く湯流れ性が悪い等、問題があり又金型への焼付きが激しいので、ダイカストによる薄肉部材の作製への適用は困難と考えられていたが、第2の開示の製造方法によりその適用が可能になったのである。そして、その結果、第1の開示の薄肉ダイカスト部材のような、高い熱伝導率の材料からなり、薄肉のダイカスト部材の製造が可能となったのである。
(Injection material)
In the manufacturing method disclosed in the second disclosure, the material injected into the mold is molten pure aluminum or aluminum alloy containing 97% or more by mass of aluminum. As mentioned above, this material has previously been considered difficult to apply to the production of thin-walled components by die casting because of problems such as a short temperature drop from the molten state to the solid state due to the small difference between its liquidus and solidus temperatures, poor fluidity, and severe seizure to the mold. However, the manufacturing method disclosed in the second disclosure makes this application possible. As a result, it is now possible to produce thin-walled die-cast components made of a material with high thermal conductivity, like the thin-walled die-cast components disclosed in the first disclosure.

(金型)
溶湯が射出される金型は、薄肉形状を成型するための金型である。すなわち、キャビティー内に複数の薄肉形状のそれぞれに対応する形状の間隙の狭いキャビティーを複数有する金型が用いられる。特に、前記金型が、先端厚み1mm以下、高さ20mm以上、70mm以下、かつ勾配1°以下の薄肉形状に対応するキャビティーを有する場合にも、第2の開示の製造方法を適用することができ、この金型を用いて、第1の開示のアルミ製薄肉ダイカスト部材を製造することができる。
(Mold)
The mold into which the molten metal is injected is a mold for molding a thin-walled shape. That is, a mold having a plurality of narrowly spaced cavities corresponding to the respective thin-walled shapes within the cavity is used. In particular, the manufacturing method of the second disclosure can be applied even when the mold has cavities corresponding to thin-walled shapes with a tip thickness of 1 mm or less, a height of 20 mm to 70 mm, and a slope of 1° or less, and this mold can be used to manufacture the thin-walled aluminum die-cast member of the first disclosure.

(注湯温度、射出温度)
第2の開示の製造方法において、注湯温度は、射出温度が、アルミニウムを97質量%以上含む純アルミニウム又はアルミニウム合金の液相線温度以上、液相線温度+100℃以下となるように調整されることを特徴とする。
純アルミニウムの場合は、液相線温度がアルミニウムの融点の660℃であるので射出温度は660℃以上、760℃以下の範囲である。
射出装置が溶解炉外に設けているコールドチャンバ式ダイカストの場合、射出装置の射出スリーブに注湯した溶湯の温度は、図6(参考例)に示される関係から明らかなように、金型に射出されるまでに降温するので、注湯温度は、射出温度の範囲より高い温度の範囲に調整される。後述の実施例のコールドチャンバ式ダイカストで使用した射出装置では、35℃~70℃の降温があるので、注湯温度は、695℃以上、830℃以下の範囲である。
(Pouring temperature, injection temperature)
In the manufacturing method disclosed in the second embodiment, the pouring temperature is adjusted so that the injection temperature is equal to or higher than the liquidus temperature of pure aluminum or an aluminum alloy containing 97 mass% or more of aluminum, and equal to or lower than the liquidus temperature + 100°C.
In the case of pure aluminum, the liquidus temperature is 660°C, which is the melting point of aluminum, so the injection temperature is in the range of 660°C or higher and 760°C or lower.
In the case of cold chamber die casting, in which the injection unit is located outside the melting furnace, the temperature of the molten metal poured into the injection sleeve of the injection unit drops before it is injected into the mold, as is clear from the relationship shown in Figure 6 (Reference Example), so the pouring temperature is adjusted to a range higher than the injection temperature. In the injection unit used in the cold chamber die casting of the Examples described below, the temperature drops by 35 to 70°C, so the pouring temperature is in the range of 695 to 830°C.

射出温度が液相線温度未満の場合は、溶湯の凝固が開始し流動性が低くなり、高さの高いフィンに対応する金型のキャビティー内を十分充填することが困難になる。一方、射出温度が液相線温度+100℃を超える場合は、フィンの勾配が小さい場合は、成型体の金型との接触性(濡れ性)が良くなり金型からの離型性が悪くなり離型が困難になるので、フィンの勾配が1°以下のアルミ製薄肉ダイカスト部材の作製は困難になる
射出温度は、好ましくは、アルミニウムを97質量%以上含む純アルミニウム又はアルミニウム合金の液相線温度+20℃以上、液相線温度+80℃以下であり、この範囲内であれば、高さのより高いフィンに対応する金型のキャビティー内を十分充填することが可能になり、又成型体の金型からの剥離性が良好となり離型もより容易になる。
If the injection temperature is below the liquidus temperature, the molten metal begins to solidify, reducing fluidity and making it difficult to fully fill the cavity of a mold that accommodates taller fins. On the other hand, if the injection temperature exceeds the liquidus temperature + 100°C, if the fin gradient is small, the molded body will have good contact with the mold (wettability) but will be difficult to release from the mold, making it difficult to produce thin-walled aluminum die-cast parts with fin gradients of 1° or less. The injection temperature is preferably between + 20°C and + 80°C, both inclusive, of the liquidus temperature of pure aluminum or an aluminum alloy containing 97% or more by mass of aluminum. Within this range, it is possible to fully fill the cavity of a mold that accommodates taller fins, and the molded body will have good releasability from the mold, making demolding easier.

(金型の温度)
第2の開示の製造方法においては、射出成型を、金型のキャビティー表面温度(以下、「金型温度」と言うこともある。)を、0℃以上でかつ100℃以下の温度に保ちながら行う(必要な場合は金型を冷却する)ことを特徴とする。この特徴により、高さの高いフィンに対応する金型のキャビティーであっても十分充填できるようになり、成型体の金型からの離型も容易になる。
(mold temperature)
The manufacturing method disclosed in the second embodiment is characterized in that injection molding is carried out while maintaining the mold cavity surface temperature (hereinafter sometimes referred to as "mold temperature") at a temperature of 0° C. or higher and 100° C. or lower (the mold is cooled if necessary). This characteristic makes it possible to sufficiently fill even mold cavities that accommodate tall fins, and also makes it easy to release the molded product from the mold.

金型温度が100℃を超える場合は、高さの高いフィンに対応する金型のキャビティー内を十分充填することが困難になる。又、成型体の金型からの剥離性が低下し離型が困難になる。従来、金型温度が高い方が金型内の溶湯温度の低下を防ぎ溶湯状態を維持でき流動性が向上するので、キャビティー内を充填させるためには好ましいと考えられていたが、本発明者は、純アルミニウムの場合は、金型温度を100℃以下に冷却した方が、溶湯の流動性が向上することを見出したのである。金型温度を冷却すると、溶湯のキャビティー内面(キャビティーの内側の表面)と接する面(表面)側が冷却されて収縮しキャビティー内面と溶湯間に隙間を生じ、溶湯から金型への熱の移動が抑制され、溶湯の内部(表面以外の部分)の温度が保たれ高い流動性が保持されるものと考えられる。又、キャビティー内面と、溶湯間(成型体間)に隙間が生じるので、成型体と金型との焼付きが妨げられ、成型体の金型からの離型も容易になったと考えられる。
そして、純アルミニウムは、従来ダイカストに広く用いられているADC12等のアルミニウムと比べて、凝固収縮率が大きい(純アルミニウムは6.6%、ADC12は3.7%)ので、冷却による収縮によりキャビティー内面と溶湯間に隙間を生じやすく、溶湯から金型への熱の移動や成型体と金型との焼付きが、ADC12等の場合より抑制されるので、前記のような予想できない効果が得られたと考えられる。
If the mold temperature exceeds 100°C, it becomes difficult to sufficiently fill the cavity of a mold that accommodates tall fins. Furthermore, the molded body's releasability from the mold decreases, making demolding difficult. Conventionally, a higher mold temperature was considered preferable for filling the cavity because it prevented the molten metal in the mold from dropping, maintained its molten state, and improved its fluidity. However, the present inventors discovered that, in the case of pure aluminum, cooling the mold temperature to below 100°C improved the fluidity of the molten metal. When the mold temperature is cooled, the surface (surface) of the molten metal that contacts the cavity interior (the inner surface of the cavity) cools and shrinks, creating a gap between the cavity interior and the molten metal. This suppresses heat transfer from the molten metal to the mold, maintaining the temperature of the interior of the molten metal (parts other than the surface), thereby maintaining high fluidity. Furthermore, the creation of a gap between the cavity interior and the molten metal (between the molded body) is thought to prevent seizure between the molded body and the mold, making it easier to demold the molded body.
Furthermore, pure aluminum has a larger solidification shrinkage rate than aluminum such as ADC12, which has been widely used in conventional die casting (6.6% for pure aluminum, 3.7% for ADC12). As a result, gaps are more likely to form between the inner surface of the cavity and the molten metal due to shrinkage caused by cooling, and heat transfer from the molten metal to the mold and seizure between the molded body and the mold are more suppressed than in the case of ADC12, etc., which is thought to be why the unexpected effect described above was achieved.

射出成型のときの金型の冷却は通常水冷により行われる。従って、金型温度は0℃以上である。金型温度は、好ましくは、20℃以上、100℃以下である。金型温度をこの範囲内とすることにより、キャビティー内への溶湯の充填がより確実にできるようになり、又、成型体の金型からの離型性もより容易になる。 During injection molding, the mold is usually cooled by water. Therefore, the mold temperature is 0°C or higher. The mold temperature is preferably 20°C or higher and 100°C or lower. Keeping the mold temperature within this range ensures that the molten metal can be filled into the cavity more reliably, and also makes it easier to release the molded body from the mold.

(鋳造圧力)
第2の開示の製造方法においては、鋳造圧力、すなわち金型内に溶湯の充填が完了した状態で溶湯に加圧するときの圧力は、25MPa以上、75MPa以下であることが好ましい。この範囲内の圧力で、薄型形状の高さが高い場合に対応する金型のキャビティーであっても十分充填することができるようになる。25MPa未満の場合は、溶湯への加圧が低くなり、高さの高い薄型形状に対応する金型のキャビティーの場合、十分充填することが困難であるので未充填状態になりやすく、湯境、湯ジワをはじめとする鋳造欠陥が発生しやすくなる。
金型内に溶湯の充填が完了した状態で溶湯に加圧する鋳造圧力は、好ましくは、30MPa以上、75MPa以下である。圧力をこの範囲内とすることにより、キャビティー内への溶湯の充填がより確実にできるようになり、かつ金型からの離型性もより良好となる。
(Casting pressure)
In the manufacturing method disclosed in the second disclosure, the casting pressure, i.e., the pressure applied to the molten metal after the molten metal has been completely filled into the mold, is preferably 25 MPa or more and 75 MPa or less. A pressure within this range allows sufficient filling even in mold cavities that accommodate tall, thin shapes. If the pressure is less than 25 MPa, the molten metal is pressurized too little, making it difficult to sufficiently fill mold cavities that accommodate tall, thin shapes, resulting in an unfilled state and the occurrence of casting defects such as cold shuts and creases.
The casting pressure applied to the molten metal after the molten metal has been completely filled into the mold is preferably 30 MPa to 75 MPa. By setting the pressure within this range, the molten metal can be more reliably filled into the cavity and the mold release properties can be improved.

(溶湯の射出速度)
溶湯を金型内に充填させる射出プランジャーの速度すなわち射出速度は、0.1m/s以上、2.5m/s以下が好ましい。射出速度をこの範囲内とすることにより、鋳造圧力25MPa以上、75MPa以下で第1の開示のアルミ製薄肉ダイカスト部材の製造が可能である。又、この範囲の射出速度,鋳造圧力であれば、高価な装置、例えば高速射出タイプの超高速サーボマシンやそれに準ずる呼称であって射出速度5m/s以上が実現可能な装置を用いて短時間充填法と呼ばれる特別な金型充填方式を用いる必要はなく、現在広く使用されている射出装置を用いて第1の開示のアルミ製薄肉ダイカスト部材を製造することができる。
溶湯を金型内に充填させる射出プランジャーの速度すなわち射出速度は、より好ましくは、0.2m/s以上、2.0m/s以下である。
(molten metal injection speed)
The speed of the injection plunger that fills the molten metal into the mold, i.e., the injection speed, is preferably 0.1 m/s or more and 2.5 m/s or less. By setting the injection speed within this range, it is possible to produce the thin-walled aluminum die-cast member of the first disclosure at a casting pressure of 25 MPa or more and 75 MPa or less. Furthermore, with injection speeds and casting pressures within this range, it is not necessary to use a special mold filling method called a short-time filling method using expensive equipment, such as a high-speed injection type ultra-high-speed servo machine or an equivalent device that can achieve an injection speed of 5 m/s or more. Instead, the thin-walled aluminum die-cast member of the first disclosure can be produced using currently widely used injection equipment.
The speed of the injection plunger that fills the molten metal into the mold, i.e., the injection speed, is more preferably 0.2 m/s or more and 2.0 m/s or less.

(射出装置)
第2の開示の製造方法において使用される射出装置は、溶解炉外に設けてもよいし(コールドチャンバ式)、又は溶解炉の溶湯中に設けてもよい(ホットチャンバ式)。図3は、コールドチャンバ式ダイカストにおける射出装置及び金型を模式的に示す模式断面図であり、図4は、ホットチャンバ式ダイカストにおける射出装置及び金型を模式的に示す模式断面図である。
(injection device)
The injection device used in the manufacturing method disclosed in the second embodiment may be provided outside the melting furnace (cold chamber type) or in the molten metal of the melting furnace (hot chamber type). Figure 3 is a schematic cross-sectional view showing the injection device and mold in cold chamber type die casting, and Figure 4 is a schematic cross-sectional view showing the injection device and mold in hot chamber type die casting.

(1)コールドチャンバ式ダイカストにおいては、部材を形成する材料(アルミニウムを97質量%以上含む純アルミニウム又はアルミニウム合金)の液相線温度よりも高い温度の溶湯を溶解炉等により準備し、当該溶湯を、例えば、図3に示すラドル等の給湯手段により射出スリーブ内に注入する。その後、射出スリーブ内の溶湯を射出プランジャー等の加圧手段により金型内に射出する。金型には、金型冷却手段が設けられており、成型工程中の金型のキャビティーの表面が前記の「金型の温度」の範囲内になるように冷却がされる。
前記の射出スリーブ、加圧手段、金型等を有するダイカストマシンとしては、例えば芝浦機械社、東洋機械金属社、宇部興産機械社、ヒシヌママシナリー社などが製造しているダイカストマシンを用いることができる。
(1) In cold chamber die casting, molten metal at a temperature higher than the liquidus temperature of the material (pure aluminum or aluminum alloy containing 97% or more by mass of aluminum) forming the part is prepared in a melting furnace or the like, and the molten metal is poured into an injection sleeve by a molten metal supply means such as a ladle shown in Figure 3. The molten metal in the injection sleeve is then injected into a mold by a pressurizing means such as an injection plunger. The mold is provided with mold cooling means, and the surface of the mold cavity is cooled during the molding process so that it falls within the aforementioned "mold temperature" range.
As the die casting machine having the injection sleeve, pressure means, mold, etc., die casting machines manufactured by, for example, Shibaura Machinery, Toyo Machinery & Metals, Ube Machinery, Hishinuma Machinery, etc. can be used.

(2)ホットチャンバー式ダイカストにおいては、射出装置は溶解炉に併設されて設けられており、溶解炉により溶融された溶湯中に沈んで加熱されている射出部(溶湯を金型内に噴射させるための装置)内の溶湯を加圧手段により加圧して、金型内に射出する。例えば、図4に模式的に示す射出装置では、射出部から押し出された溶湯は、グースネック(導入管)を通り金型内に射出されている。金型内への射出が、溶湯内で行われる射出装置でもよい。
コールドチャンバ式ダイカスト、ホットチャンバ式ダイカストのいずれの場合でも、溶解炉等により準備される溶湯の温度は、射出機に注入した後金型内に射出するときの溶湯の温度、すなわち射出温度が、前記溶湯の材料の液相線温度以上、液相線温度+100℃以下となるように調整される。
(2) In hot chamber die casting, an injection device is provided adjacent to a melting furnace, and the molten metal in an injection section (a device for injecting the molten metal into a mold) that is submerged and heated in the molten metal melted by the melting furnace is pressurized by a pressurizing means and injected into the mold. For example, in the injection device shown schematically in Figure 4, the molten metal extruded from the injection section passes through a gooseneck (inlet pipe) and is injected into the mold. An injection device in which injection into the mold is performed within the molten metal may also be used.
In either cold chamber die casting or hot chamber die casting, the temperature of the molten metal prepared in a melting furnace or the like is adjusted so that the temperature of the molten metal when it is poured into an injection machine and then injected into a mold, i.e., the injection temperature, is equal to or higher than the liquidus temperature of the material of the molten metal and equal to or lower than the liquidus temperature + 100°C.

(離型剤)
成型後の金型からの成型体の離型を容易にするため、金型のキャビティー内面に離型剤を塗布してもよい。第2の開示の製造方法によれば、成型時の成型体の金型への融着が抑制されているので、離型剤の塗布が不要な場合も多く、離型剤を塗布する場合であっても、従来技術で使用されているような高価な離型剤(例えば、柑橘系の油性離型剤や(株)MORESCO製アストロルブをはじめとする粉体離型剤)や、モーターのローターなど肉厚の純アルミダイカストで従来使用されている灯油など揮発油で希釈した離型剤を使用する必要はなく、安価な水溶性離型剤を使用することができる。このような安価な水溶性離型剤としては、例えば、(株)MORESCO製グラフェースNS-660やグラフェースGL-1000,グラフェースTX-5700を挙げることができる。このような離型剤は、例えば、乳化したものを水で希釈した後、細かい霧状にして、射出毎に金型表面にスプレーして用いることができる。
(Release agent)
A release agent may be applied to the inner surface of the mold cavity to facilitate release of the molded body from the mold after molding. According to the manufacturing method of the second disclosure, adhesion of the molded body to the mold during molding is suppressed, making application of a release agent unnecessary in many cases. Even when a release agent is applied, it is not necessary to use expensive release agents used in conventional technology (e.g., citrus oil-based release agents or powder release agents such as Astrolube manufactured by MORESCO Corporation) or release agents diluted with kerosene or other volatile oils, which are conventionally used in thick-walled pure aluminum die-castings such as motor rotors. Instead, inexpensive water-soluble release agents can be used. Examples of such inexpensive water-soluble release agents include Graface NS-660, Graface GL-1000, and Graface TX-5700 manufactured by MORESCO Corporation. Such release agents can be used, for example, by diluting an emulsion with water, forming a fine mist, and spraying it onto the mold surface before each injection.

なお、第2の開示の製造方法において、前記の条件以外の条件、例えば射出の加圧時間は、アルミニウム合金のダイカストに通常採用されている条件が採用される。 In the manufacturing method disclosed in the second disclosure, conditions other than those mentioned above, such as the injection pressure time, are the same as those normally used in die casting of aluminum alloys.

以下、本発明を、実施例を参照しながら説明するが、本発明の範囲は、この実施例により限定されない。 The present invention will now be described with reference to examples, but the scope of the present invention is not limited to these examples.

実施例1~12、比較例1~12
(実験方法)
下記(検討対象のアルミ材料)及び表2~3に示す組成の材料を、溶解炉にて溶解し溶湯とした後、図3に示すようなコールドチャンバ式のダイカストマシン(ヒシヌママシナリー社製:商品名 HC-50F)のスリーブに、注湯温度が表2~3の「注湯温度」欄に示す温度となるように調整された温度で注湯する。その後、プランジャー等の射出装置により、下記の(金型)及び表2~3の「金型の種類」欄に示す形状・サイズのキャビティー(成型部)を有する金型に射出し、表2~3の「鋳造圧力」欄に示す圧力を金型内の溶湯に加えて、成型(ダイカスト)を行う。成型時、金型を必要により冷却して、金型の表面の温度を、表2~3の「金型温度」欄に示す温度となるように調整する。射出時の溶湯の射出速度を表2~3の「射出速度」欄に示す。
Examples 1 to 12, Comparative Examples 1 to 12
(Experimental Method)
The aluminum material below (the aluminum material under investigation) and the material with the composition shown in Tables 2-3 were melted in a melting furnace to produce a molten metal. The molten metal was then poured into the sleeve of a cold chamber die-casting machine (manufactured by Hishinuma Machinery Co., Ltd., product name HC-50F) as shown in Figure 3 at a temperature adjusted to the temperature shown in the "Pouring Temperature" column of Tables 2-3. The molten metal was then injected into a mold having a cavity (molding portion) with the shape and size shown in the "Mold Type" column of Tables 2-3 using an injection device such as a plunger. The pressure shown in the "Casting Pressure" column of Tables 2-3 was applied to the molten metal in the mold to perform molding (die casting). During molding, the mold was cooled as necessary to adjust the mold surface temperature to the temperature shown in the "Mold Temperature" column of Tables 2-3. The injection speed of the molten metal during injection is shown in the "Injection Speed" column of Tables 2-3.

(射出温度の想定値)
前記の(実験方法)で使用したコールドチャンバ式のダイカストマシンを用いて同様に成型(ダイカスト)を行ったときの、注湯温度(スリーブに注湯するときの溶湯温度)及び射出温度(金型入口の温度)の関係を、注湯温度が790℃と720℃で測定した。測定の結果得られた注湯温度と射出温度の関係を図6に示す。各実施例及び各比較例の注湯温度から、図6のグラフに基づいて想定される射出温度を表2、3の「(想定)射出温度 ℃」の欄に示す。
(Estimated injection temperature)
The relationship between the pouring temperature (temperature of the molten metal when poured into the sleeve) and the injection temperature (temperature at the mold inlet) when molding (die casting) was performed in the same manner using the cold chamber die casting machine used in the above (Experimental Method) was measured at pouring temperatures of 790°C and 720°C. The relationship between the pouring temperature and the injection temperature obtained as a result of the measurements is shown in Figure 6. The injection temperature estimated based on the pouring temperatures of each Example and Comparative Example and the graph in Figure 6 is shown in the column "(Assumed) Injection Temperature °C" in Tables 2 and 3.

(検討対象の材料)
下記の1)~4)に示す材料を前記「実験方法」において、検討対象の材料として使用した。
1)アルミニウムを99.7質量%含む純アルミニウム(Al以外の成分量を表1に示す。:表2の「材料」欄では、「純アルミ1」と記載する。)
2)アルミニウムを99.9質量%含む純アルミニウム(Al以外の成分量を表1に示す。:表2~3の「材料」欄では、「純アルミ2」と記載する。)
3)前記1)の純アルミニウムに鉄(Fe)を2.0質量%加えてなるアルミニウムを97.7質量%含むアルミニウム合金(表2の「材料欄」では、「アルミ合金1」と記載する。)
4)表1に「4」ADC12」として示す組成のアルミニウム合金(表3の「材料欄」では、「ADC12」と記載する。)
(Materials to be considered)
The materials shown in 1) to 4) below were used as materials to be investigated in the above "Experimental Method".
1) Pure aluminum containing 99.7% by mass of aluminum (the amount of components other than Al is shown in Table 1. In the "Material" column of Table 2, this is listed as "Pure Aluminum 1.")
2) Pure aluminum containing 99.9% by mass of aluminum (the amount of components other than Al is shown in Table 1. In the "Material" column of Tables 2 and 3, this is referred to as "Pure Aluminum 2.")
3) An aluminum alloy containing 97.7% by mass of aluminum obtained by adding 2.0% by mass of iron (Fe) to the pure aluminum of 1) above (referred to as "Aluminum Alloy 1" in the "Materials" column of Table 2).
4) Aluminum alloy having a composition shown as "4"ADC12" in Table 1 (described as "ADC12" in the "Material" column of Table 3).

(金型の種類:キャビティーの形状・サイズ)
実験で用いた金型のフィンの形成に対応するキャビティーの形状・サイズを以下に示す。
金型1 T:50mm、 S:0.5mm、 V:0.5°、 フィンの数:6
金型2 T:50mm、 S:0.5mm、 V:0.5°、 フィンの数:4
金型3 T:35mm、 S:0.5mm、 V:0.5°、 フィンの数:4
(Type of mold: shape and size of cavity)
The shape and size of the cavity corresponding to the formation of the fins in the mold used in the experiment are shown below.
Mold 1 T: 50 mm, S: 0.5 mm, V: 0.5°, Number of fins: 6
Mold 2 T: 50 mm, S: 0.5 mm, V: 0.5°, Number of fins: 4
Mold 3 T: 35 mm, S: 0.5 mm, V: 0.5°, Number of fins: 4

[評価方法]
前記「実験方法」により成型(ダイカスト)を行った後、成型体を金型より取り出し、以下に示す基準で、充填性の評価(溶湯がキャビティーの全体に充填されているかの評価)、及び、離型性の評価(成型体の離型に問題があり、取り出しの後、成型体の一部がキャビティー内に残るかの評価)を行った。
又、実施例2、4、5及び6、比較例1、4及び7で得られた成型体の写真を図5に示す。表2~3の「成型体写真」の欄に、それぞれの実施例、比較例で得られた成型体の写真が、図5中の(a)~(g)のいずれに該当するかを示す。
[Evaluation method]
After molding (die casting) according to the "experimental method," the molded body was removed from the mold, and the filling property (evaluation of whether the molten metal filled the entire cavity) and the demolding property (evaluation of whether there was a problem with demolding the molded body and whether part of the molded body remained in the cavity after removal) were evaluated according to the following criteria.
Photographs of the molded bodies obtained in Examples 2, 4, 5, and 6 and Comparative Examples 1, 4, and 7 are shown in Figure 5. The "Photograph of molded body" column in Tables 2 and 3 indicates which of (a) to (g) in Figure 5 the photograph of the molded body obtained in each Example and Comparative Example corresponds to.

(充填性の評価基準)
良 :溶湯がキャビティーの全体に充填され、キャビティーの形状どおりのフィンが得られた。
不良:溶湯がキャビティーの全体に充填されず、成型体のフィンの先端側が形成されない未充填や湯回り不良、又はフィンの先端側に湯ジワ、湯境、ふくれ等の鋳造欠陥が見られる。
(Evaluation criteria for filling ability)
Good: The molten metal filled the entire cavity, and a fin was obtained that matched the shape of the cavity.
Defective: The molten metal does not fill the entire cavity, and the tip of the fin of the molded body is not formed, resulting in insufficient filling or poor molten metal flow, or casting defects such as molten metal wrinkles, cold shuts, and blisters are found on the tip of the fin.

(離型性の評価基準)
良 :成型体全体が取り出され、キャビティー内に(成型体の一部の)付着が全く見られない。
不良:取り出し後、キャビティー内に成型体の一部の付着が見られる。また焼け付きによる金型へのアルミニウムの固着、形成されたフィンの一部が金型キャビティー部に残るなどの現象がみられる.
(Evaluation criteria for releasability)
Good: The entire molded body is removed, and no adhesion (of any part of the molded body) is observed inside the cavity.
Defective: After removal, some of the molded body is found to be stuck inside the cavity. Also, there are cases where the aluminum has adhered to the mold due to burning, or some of the formed fins remain in the mold cavity.

表2に記載されている結果から明らかなように、アルミニウムを97質量%以上含む純アルミニウム又はアルミニウム合金を使用するダイカストであって、射出温度及び金型温度が、第2の開示の製造方法の特徴を満たす実施例1~6では、充填性も離型性も評価は良好である。又、図5(a)、(b)、(c)、(g)の写真が示すように、得られた成型体のフィンの先端側に形成されてない部分や、湯ジワ、湯境、ふくれ等の鋳造欠陥は見られず、良好な成型体が得られている。 As is clear from the results shown in Table 2, in Examples 1 to 6, in which die casting was performed using pure aluminum or an aluminum alloy containing 97% or more by mass of aluminum and in which the injection temperature and mold temperature satisfied the characteristics of the manufacturing method described in the second disclosure, both filling and demolding properties were evaluated as good. Furthermore, as shown in the photographs in Figures 5(a), (b), (c), and (g), no missing portions were observed on the tip side of the fins of the resulting molded body, and no casting defects such as molten metal wrinkles, cold shuts, or blisters were observed, resulting in a good molded body.

一方、純アルミニウムを用いているが、金型温度が、第2の開示の製造方法の特徴を満たない比較例1~4では、充填性及び離型性がともに不良である。図5(d)、(f)の写真が示すように、金型温度が高い比較例1、4では、得られた成型体のフィンの先端側に成型体が形成されてない部分(溶湯が未充填の部分)が見られ、さらに、図5(f)の写真が示すように、比較例4では、ゲート部の金型への固着も見られる。
又、アルミニウムを97質量%以上含むアルミニウム材料以外の材料であるアルミニウム合金ADC12を用いた比較例5~7でも、(比較例5のように、射出温度及び金型温度が、第2の開示の製造方法の特徴を満たしていても)充填性及び離型性がともに不良である。ADC12を用いた比較例7では、フィン高さが低い35mmの金型を用いる場合であるが、図5(e)の写真が示すように、成型体のフィンの先端側に成型体が形成されてない部分(溶湯が未充填の部分)が見られ良好な成型体は得られていない。
On the other hand, in Comparative Examples 1 to 4, which used pure aluminum but had a mold temperature that did not satisfy the characteristics of the manufacturing method described in the second disclosure, both the filling property and the demolding property were poor. As shown in the photographs in Figures 5(d) and (f), in Comparative Examples 1 and 4, in which the mold temperature was high, portions where no molded body was formed (portions not filled with molten metal) were observed on the tip side of the fins of the obtained molded body. Furthermore, as shown in the photograph in Figure 5(f), in Comparative Example 4, the gate portion was also observed to stick to the mold.
Furthermore, in Comparative Examples 5 to 7, which used aluminum alloy ADC12, a material other than an aluminum material containing 97% by mass or more of aluminum, both the filling property and the demolding property were poor (even though the injection temperature and mold temperature satisfied the characteristics of the manufacturing method of the second disclosure, as in Comparative Example 5). In Comparative Example 7, which used ADC12, a mold with a low fin height of 35 mm was used, but as shown in the photograph in Figure 5(e), there were areas on the tip side of the fins of the molded body where no molded body was formed (areas not filled with molten metal), and a good molded body was not obtained.

以上の実施例、比較例の結果より、本発明が目的とする効果を得るためには、金型温度は、(100℃を越えた例では結果は不良であることから、)100℃以下とする必要があることがわかる。又、金型温度が100℃以下であれば、射出温度は、液相線+100℃以下で、本発明が目的とする効果を得られることが示されている。
又、アルミニウム含量が97.7質量%のアルミ合金1を用いた実施例6でも良好な結果が得られているので、アルミニウム含量が99.0質量%以上のアルミ合金であれば、良好な結果が得られることは明らかである。
From the results of the above examples and comparative examples, it is clear that in order to obtain the effects aimed at by the present invention, the mold temperature must be 100°C or less (since poor results were obtained in examples where the temperature exceeded 100°C). It is also shown that if the mold temperature is 100°C or less, the effects aimed at by the present invention can be obtained at an injection temperature of liquidus + 100°C or less.
Furthermore, since good results were obtained in Example 6 using aluminum alloy 1 with an aluminum content of 97.7% by mass, it is clear that good results can be obtained with aluminum alloys with an aluminum content of 99.0% by mass or more.

なお、実施例、比較例での鋳造圧力は72MPa、射出速度は1.6m/sと一般的なダイカストマシンの鋳造圧力100Mpa~150MPa以上より低く,高速射出速度では低い速度であり、金型のフィンの高さは50mmのみであるが、これらの条件での結果より、鋳造圧力は25~72MPa、射出速度は0.1~2.5m/s、金型のフィンの高さは20~70mm(特に40~70mm)の範囲でも良好な結果が得られることは充分予測可能である。
従って、第2の開示の製造方法により、先端厚みが1mm以下であり、高さが20mm以上、70mm以下であり、かつ勾配が1°以下である薄肉形状を有することを特徴とするアルミ製薄肉ダイカスト部材が安定的に製造できることが示されていると言える。
In the examples and comparative examples, the casting pressure was 72 MPa and the injection speed was 1.6 m/s, which is lower than the casting pressure of a typical die-casting machine, which is 100 MPa to 150 MPa or more, and the high injection speed is low, and the mold fin height was only 50 mm. However, from the results under these conditions, it is fully predictable that good results will also be obtained with a casting pressure of 25 to 72 MPa, an injection speed of 0.1 to 2.5 m/s, and a mold fin height of 20 to 70 mm (particularly 40 to 70 mm).
Therefore, it can be said that the manufacturing method disclosed in the second disclosure can stably produce thin-walled aluminum die-cast components characterized by a thin-walled shape with a tip thickness of 1 mm or less, a height of 20 mm to 70 mm, and a slope of 1° or less.

1 ヒートシンク
2 フィン
3 ベース
4 フィンの先端部
S フィンの先端部の厚み(mm)
T フィンの高さ(mm)
V フィンの表面の勾配(°)
1 Heat sink 2 Fin 3 Base 4 Fin tip S Thickness of fin tip (mm)
T Fin height (mm)
V Fin surface gradient (°)

Claims (3)

アルミニウムを97質量%以上含む純アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、薄肉形状を有するダイカスト部材の製造方法であって、前記純アルミニウム又はアルミニウム合金の溶湯を、溶解炉外に設けられた又は溶解炉中の溶湯内に設けられた射出装置の射出スリーブに注湯し、前記射出装置により前記溶湯を、先端厚みが1mm以下であり、高さが20mm以上、70mm以下であり、かつ勾配が1°以下である薄肉形状を成型する金型に、前記金型の温度を20℃以上、100℃以下に保ちながら射出し充填させ、充填完了後加圧する射出工程を有し、前記溶湯を金型内に射出するときの溶湯の温度が、前記純アルミニウム又はアルミニウム合金の液相線温度以上、液相線温度+100℃以下となるように、前記射出スリーブに注湯するときの溶湯の温度を調整することを特徴とするアルミ製薄肉ダイカスト部材の製造方法。 1. A method for producing a thin-walled die-cast member made of pure aluminum or an aluminum alloy containing 97% or more by mass of aluminum, the method comprising the steps of: pouring molten metal of the pure aluminum or aluminum alloy into an injection sleeve of an injection device provided outside a melting furnace or provided within the molten metal in the melting furnace; injecting and filling the molten metal by the injection device into a mold for molding a thin-walled shape having a tip thickness of 1 mm or less, a height of 20 mm to 70 mm and a gradient of 1° or less, while maintaining a temperature of the mold at 20°C to 100°C ; and pressurizing the mold after completion of filling; and adjusting the temperature of the molten metal when poured into the injection sleeve so that the temperature of the molten metal when injected into the mold is equal to or higher than the liquidus temperature of the pure aluminum or aluminum alloy but not higher than the liquidus temperature + 100°C. 前記充填完了後加圧するときの圧力が、25MPa以上、75MPa以下であることを特徴とする請求項1に記載のアルミ製薄肉ダイカスト部材の製造方法。 2. The method for manufacturing a thin-walled aluminum die-cast member according to claim 1 , wherein the pressure applied after the completion of filling is 25 MPa or more and 75 MPa or less. 前記射出装置からの前記溶湯を金型内に充填させる射出プランジャーの速度が、0.1m/s以上、2.5m/s以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のアルミ製薄肉ダイカスト部材の製造方法。
3. The method for manufacturing a thin-walled aluminum die-cast member according to claim 1, wherein the speed of the injection plunger that fills the molten metal from the injection device into the mold is 0.1 m/s or more and 2.5 m/s or less.
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