田島軽金属の技術 技術紹介 TECHNOLOGY

大型アルミ鋳物技術

大型アルミ鋳物では業界トップクラスの技術と設備

豊富な経験とノウハウ及び独自開発技術で、2トン超の大物アルミ鋳物を製造しています。

自社開発の大型鋳型反転機による大型アルミ鋳物の鋳造
超大型の例(直径3m以上/2000kg以上)
液晶製造装置部品(1650kg)

ポアレスキャスト技術

進化した鋳物「ポアレスキャスト(PLC)」でアルミ鋳物の用途拡大

ポアレスキャスト(高品質砂型アルミ鋳物)で実現します。

アルミ圧延材削出し品の鋳物化(真空/気密部品、高信頼部品等)
ステンレスやアルミ溶接構造品をアルミ鋳物で一体化

ポアレスキャスト(PLC)とは

高周波押湯加熱システム新技術の開発、また方案技術や材料技術などの様々な要素技術の開発と高度化を通して、砂型アルミ鋳物の鋳巣欠陥を極少化する鋳造技術を確立しました。この技術によって作られた高品質砂型アルミ鋳物がポアレスキャストです。

特徴と用途

ポアレスキャストは従来鋳物に比べ内部品質が大幅に向上したことで、これまで適用が難しかった高気密部品や高信頼性部品などへの新しい用途が拡がりました。 ポアレスキャストは真空チャンバーや真空ポンプなどの真空部品、また産業機械の重要部品などに使われ、従来は圧延材の削出しや溶接構造などで作られていた部材からの置き換えなども可能になりました。

砂型低圧鋳造技術

砂型低圧鋳造で欠陥減少

効果
成形性、形状精度の向上

従来の鋳造法

砂型重力鋳造法

特徴アルミ基複合材溶湯を、砂型へ重力により注湯し鋳造する
鋳造性重力落下による注湯方法の問題点
気泡欠陥、成形性、形状精度が劣る
品質鋳造不良、品質のバラツキ
機械特性機械的性質(強度、剛性等)の不足
材料歩留鋳造方案が複雑、材料歩留が低い
生産性従来の砂型重力鋳造ではサイクルが長く生産性が低い
砂型重力鋳造法

新しい鋳造法

ハイブリッド砂型低圧鋳造法

特徴低圧鋳造原理と高周波押湯加熱技術を利用して、アルミ基複合材溶湯を、砂型へ空気圧注湯し、鋳造性及び生産性良く鋳造する
鋳造性空気加圧による注湯で鋳造性を改善
欠陥現象、成形性、形状精度の向上
品質鋳造性改善による品質向上と安定
機械特性鋳物の緻密性向上による機械的性質の向上
材料歩留鋳造方案がシンプルで材料歩留が高い
生産性新鋳造プロセスでは連続鋳造ライン化で生産性が大幅向上
ハイブリッド砂型低圧鋳造法

アルミ基複合材

Sic/アルミ複合材(MMC)鋳物とは

アルミニウム合金の中にSicセラミックス粒子を均一に分散させたSic/アルミ複合材の高機能材鋳物です。(MMC:Metal Matrix Composite) 砂型鋳造による重力鋳造法及び新技術「ハイブリッド砂型低圧鋳造法」により製造します。 重力構造では、Sic含有率(体積)は15~30%、新技術「ハイブリッド砂型低圧鋳造法」では40%以上の含有率まで可能です。

主な特徴

  • 比重/熱電導はアルミと同等で熱膨張はアルミの2/3、剛性はアルミの2倍以上で鋳鉄以上と、非常に優れた特性を持っています。
  • 鋳造法で製造するため大型複雑形状品(500kg以上)の製作が可能です。

主な用途

軽量で高剛性を必要とする(たわみや変形が少ない)、あるいは高速で移動・停止を必要とする(慣性が小さい)チップマウンタや高速プレスなどの精密機械や検査機器部品また液晶や半導体製造装置分野の各種部品などに使われています。


他材質との主な特性比較例

アルミ複合材鋳物
SiC体積含有率
密度
(g/cm³)
弾性率
(GPa)
熱膨張率
(x10-6/K)
熱伝導率
(W/m・K)
SiC25%2.7511615.3
SiC30%2.7812514.4150
SiC40%2.8315512.6154

アルミ高剛性合金鋳造技術 1

アルミ合金新素材(MON.3)鋳物

Ⅰ高剛性

Ⅰ低熱膨張

Ⅰ高強度

Ⅰ高強度

アルミ高剛性合金鋳造技術 2

アルミ合金新素材「ATHIUM」

Ⅰ高剛性

従来のアルミ材料では実現できなかった高い縦弾性係数を有しています。

  • 高剛性が必要な商品への採用
  • 振動を抑えたい部品
  • 高速で駆動させる部品 など

ATHIUM 材料物性値

ATHIUM-T5MON3-T5AC4C-T5
引張り強度(MPa)50~150(金型183)160140
硬度(HBW)759560
熱膨張係数(X10-6(20~300))17.46(室温~150C)21.221.5
縦弾性係数 GPa10385(金型:90)70
密度(g/cm3)3.12.72.7
0.2%耐力(Mpa)15085
ポアソン比0.310.31
伸び(%)0.23

※注:砂型試験サンプル評価 

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