高圧アルミニウムダイカストと銅ダイカストヒートシンク
高圧ダイカストは、液状金属を高圧で金型に注入して製品を製造する工法であり、生産速度が速く、複雑な形状を実現できるという利点があります。アルミニウムは軽量で熱伝導率が高いためヒートシンク素材として適しており、銅はアルミニウムよりも熱伝導率がはるかに高いため、高発熱部品に使用されます。
I. 高圧アルミニウムダイカストヒートシンク
アルミニウム高圧ダイカストは、高い生産性と経済性を背景に、様々な産業分野で広く利用されているヒートシンク製造工法です。薄い壁厚と複雑な内部構造を持つヒートシンクを効率的に生産でき、小型化・軽量化にも有利です。ただし、ダイカスト特有の表面粗さや内部空孔などの品質管理が重要になります。
A. 電力電子産業:
- 製品: CPUクーラー、GPUクーラー、電源装置ヒートシンク、インバーターヒートシンク、パワーモジュールヒートシンク、サーバーヒートシンク、ネットワーク機器ヒートシンクなど
- 特徴: 高い熱伝導率と放熱効率が求められます。複雑な形状と高精度が必要であり、小型化・軽量化のトレンドに合わせて設計されます。電磁波シールド機能が追加された製品もあります。近年は、熱伝達性能を高めるため、フィン形状、配列、サイズを最適化する研究が盛んに行われています。また、様々な素材との複合化によって、耐久性と放熱性能を向上させようとする試みも行われています。
B. 自動車産業:
- 製品: エンジンクーラー、トランスミッションクーラー、電力電子機器ヒートシンク（ECU、モータードライバーなど）、LEDヘッドライトヒートシンク、バッテリークーラーなど
- 特徴: 耐熱性、耐久性、耐振動性が重要な要素です。極限環境下でも安定した動作が可能で、長期間使用しても性能低下がない必要があります。自動車の軽量化トレンドに伴い、アルミニウム素材の利点が注目されており、様々な形状のフィン構造と冷却システムとの統合設計が盛んに研究されています。
C. 産業オートメーション産業:
- 製品: サーボモーターヒートシンク、PLCヒートシンク、インバーターヒートシンク、ロボットクーラー、産業用機器ヒートシンクなど
- 特徴: 耐久性と環境耐久性が重要であり、長時間連続運転でも安定した放熱性能を維持する必要があります。設置容易性と保守の容易さも考慮する必要があります。産業環境の特殊性を考慮し、耐食性や耐摩耗性が強化された製品が求められる場合があります。
D. LED照明産業:
- 製品: LED照明ヒートシンク、LEDストリップヒートシンクなど
- 特徴: 高効率放熱と耐久性が重要であり、美しいデザインも製品競争力に影響を与えます。LEDの発熱特性を考慮した最適化された設計が不可欠であり、小型化・軽量化によってデザインの自由度を高める研究が進められています。
II. 銅ダイカストヒートシンク
銅はアルミニウムよりも熱伝導率がはるかに高いため、高発熱部品に適した素材です。しかし、価格が高く加工が難しいため、アルミニウムに比べて使用量は少ないです。主に、高性能、高信頼性が求められる分野で使用されます。
A. 高出力電力装置:
- 製品: 高出力半導体ヒートシンク、レーザーダイオードヒートシンク、高電力電源装置ヒートシンクなど
- 特徴: 超高熱伝導率が不可欠であり、高温下でも安定した動作が可能である必要があります。耐久性が重要であり、長期間使用しても性能低下がない必要があります。小型化・軽量化への要求も高まっています。
B. 医療機器:
- 製品: 医療用レーザー機器ヒートシンク、高出力超音波機器ヒートシンクなど
- 特徴: 高温安定性と耐食性が重要であり、一部製品では生体適合性が求められる場合があります。厳格な品質管理と安全基準を遵守する必要があります。
C. 航空宇宙産業:
- 製品: 高出力電子機器ヒートシンク、航空機エンジン部品ヒートシンクなど
- 特徴: 軽量化と高強度が重要であり、極限環境下でも安定した動作が可能である必要があります。高い熱伝導率を維持しながら耐久性を確保することが重要です。
高圧アルミニウムダイカストと銅ダイカストはそれぞれ長所と短所があり、産業分野の要件に応じて適切な素材と工法を選択することが重要です。
カスタム押出散熱板の製造
カスタム押出散熱板の製造をお手伝いいたします。必要な合金、表面仕上げ、および2次加工を取得できるさまざまな機能を提供しています。
通常、散熱板を作成するために使用される2つの材料があります。散熱板は通常、アルミニウムまたは銅で作られています。それぞれには独自の利点があります。
Heat Sink by High conductivity Aluminum Alloy | Integrated Heat Sink with Cooling Capability
アルミニウムヒートシンク
アルミニウムはヒートシンクの最も一般的な材料です。特に、押出しアルミニウムヒートシンクはほとんどのプロジェクトに適しています。金属は軽く、比較的熱伝導率が優れています。
銅ヒートシンク
銅はアルミニウムよりも熱伝導率がはるかに優れています。ただし、欠点は重量とコストです。金属は時折、熱伝導率の重要性が軽量化よりも重要な場合に使用されます。
各ヒートシンク製造プロセスには独自の利点と欠点があります。ヒートシンクを作成する方法にはさまざまなものがあります。
1. 押出しヒートシンク
ほとんどのヒートシンクは押出しアルミニウムで作られています。このプロセスはほとんどのアプリケーションに適しています。押出しヒートシンクは低コストで提供され、カスタム仕様を簡単に製造できます。Castmanの場合、押出しヒートシンクのパフォーマンスはCFD（熱流解析）を使用して最大限に向上させることができます。
2. スキッドヒートシンク
この方法は通常、銅を使用して堅固な金型から生産されます。これらのヒートシンクは高い設計の柔軟性を提供し、高いフィン密度を実現できます。銅ヒートシンクはより多くの表面積と熱放散の機会を作り出し、高い性能を提供しますが、通常は重量が欠点です。
3. CNC加工ヒートシンク
CNC加工ヒートシンクは高い熱伝導率を提供し、最も複雑な形状を得ることができます。ただし、コストがかかり、各部品の生産時間のために大量生産には適していない場合があります。
顧客の製品仕様に適したヒートシンクのタイプを製作
ヒートシンクは電子デバイスで発生した熱を吸収し放散するのに役立ちます。設計要件とボリューム要件に応じて適切なタイプを選択する必要があります。
材料に関して、アルミニウムは重量とコストを節約しますが、銅は最高水準の熱伝導率を提供します。押出しやジョイントから鍛造や加工までさまざまな製造オプションが利用可能です。それぞれの利点と欠点があります。
また、さまざまな仕上げオプションを提供しています。ヒートシンクの最も一般的な表面仕上げの一つは陽極酸化処理です。この電気化学プロセスは表面放射率、耐食性、耐摩耗性、および電気絶縁性を向上させます。ペイントやパウダーなどのコーティングは絶縁体の役割を果たすため、お勧めされません。
Castmanで生産することで、高品質の製品を保ちながらかなりのコスト削減が可能です。
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