暑い日が続いておりますが、皆さん体調を崩してたりしませんでしょうか。
酷暑は人間だけでなく、電子部品にも過酷な環境でもあります。
そんななか、最近の検索ワードで急激に増えているのが「カスタムヒートシンク」と言うワードです。
そのワードからの流入だと思うのですが、ヒートシンクメーカー標準品への追加工、オリジナル設計のアルミ押し出しヒートシンクの問い合わせが増えております。
では、カスタムヒートシンクを調達するにあたってのポイントを纏めてみます。
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カスタムヒートシンクは、標準品では対応できない特定の熱管理要件に合わせて、形状、サイズ、材質、フィン構造などをオーダーメイドで設計・製造する放熱ヒートシンク部品のことです。
高性能な電子機器や特殊な産業用途など、効率的な放熱が不可欠な場面で用いられます。
お客様からのお問い合わせや納品させて頂いている情報から推察するに、カスタムヒートシンクが必要とされる理由は以下の通りかなと思います。
スペースの制約: 限られた実装スペースに最大限の放熱性能を持たせたい場合
熱源の特性: 発熱体（CPU、GPU、パワー半導体など）の形状や発熱量が特殊な場合
冷却要件: 自然空冷、強制空冷、液冷など、特定の冷却方式に最適化したい場合
空気の流れ: 筐体内のエアフローに合わせて、フィンの方向やピッチを調整したい場合
重量制限: 軽量化が求められる場合（例えば、航空宇宙用途）。
機械的要件: 振動や衝撃への耐性、特定の取り付け方法が必要な場合。
表面処理: 特殊な耐食性や放熱特性を持つ表面処理が必要な場合。
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カスタムヒートシンクの主な製造方法カスタムヒートシンクは、その形状やロット、要求される精度によって様々な製造方法が選択されます。
押出加工 (Extrusion)
特徴: アルミニウム合金を加熱して軟らかくし、特定の断面形状の金型（ダイス）を通して押し出す方法。長尺で均一な形状のヒートシンクを効率よく製造できます。
メリット: 金型費用はかかるものの、中～大量生産において非常にコスト効率が良い。複雑なフィン形状もある程度実現可能。
デメリット: 熱交換器としての性能は、他の高密度フィン構造に劣る場合がある。
CNC加工 (CNC Machining / 切削加工)
特徴: CADデータに基づき、アルミニウムや銅のブロックをNC工作機械で精密に削り出す方法。
メリット: 非常に複雑な形状や高精度な加工が可能。金型が不要なため、少量生産や試作に最適。
デメリット: 材料の歩留まりが悪く、加工時間がかかるため、コストは高くなる。
鍛造 (Forging)
特徴: 加熱した金属材料を金型・砂型、シェルモールドに入れ、圧力を掛け固めることで成形する方法。
メリット: 純アルミ系合金を採用する事が可能で熱伝導率を向上させやすく、比較的複雑な形状も可能。
デメリット: 初期投資が必要で、制度が必要な部分への仕上げ加工は必須で少量生産には不向き。
ダイカスト (Die Casting)
特徴: 溶融したアルミニウム合金を高圧で金型に注入して成形する方法。
メリット: 複雑な形状を低コストで大量生産できる。
デメリット: 気泡が入りやすく、熱伝導性が他の製法に劣る場合がある。金型費用が高額。
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カスタムヒートシンクの調達は、専門の商社や加工業者に依頼するのが一般的です。
大ロット（1000個～）の場合、ヒートシンク専門メーカーへ依頼を検討するのも一つの案です。
お客様の要求に応じて、最適な製造方法や材質を提案してくれますが、中ロット以下だと納期面でご不満を抱え弊社にお問い合わせ頂くケースが多いです。
小ロット（～500個）対応を強みとしている企業も多く、弊社も含め試作から量産まで幅広く対応可能です。
金属加工メーカーに直接問い合わせされる場合もありますが、押出ヒートシンクの場合材料調達が困難で断られる場合が多いです。
アルミ押出材や切削加工を得意とする金属加工会社も、ヒートシンクのカスタム製造に対応している場合があります。
規格品の追加工サービスや一部のカスタム対応を行っています。
弊社のように、材料調達を基軸にし、協力会社と連携して数個の小ロットから中ロット程度を得意としている商社も数社存在しています。
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（問い合わせ時のポイント）
カスタムヒートシンクを依頼する際は、以下の情報を明確に伝えることで、スムーズな設計・製造につながります。
設置スペース: ヒートシンクを取り付けられる最大寸法（縦、横、高さ）
ファンによる強制空冷か、自然空冷か。強制空冷の場合は、空気の流れの方向や風速。
材質の希望: アルミニウム（A1050、A6063など）、銅などの指定
取り付け方法: ネジ止め、接着、クリップなど
表面処理の希望: 生地のまま利用、アルマイト処理、ニッケルメッキ等
数量と納期: 試作なのか、少量生産なのか、量産なのか。
希望調達納期も、材料選定、加工方法選定を判断するためには重要なポイントで、コストを大きく作用するポイントです。
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カスタムヒートシンクの調達は、適切な設計と製造を行うことで、最適なコストでの調達が可能となります。
弊社では、お客様のニーズにお応えするため、標準的なアルミ押し出し櫛形ヒートシンクへの追加工を行い、無駄な投資を減らす提案を得意としております。
フィン高さ変更、幅詰め、切り欠き、表面処理等、一貫して対応致します。
切削によるケース一体型や、砂型鋳物、ダイカスト、での対応も可能です。
ヒートシンクを30年以上取り扱ってきたエキスパートが対応させて頂きます。
お困りごとを一緒に解決させて頂きますので、お気軽にお問い合わせ下さい。
お急ぎの場合、電話でもかまいませんのでご連絡をお待ち申し上げております。
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担当：坪谷（つぼや）
電話：０４５－６３３－１０５６
mail：sales@mspjpn.com
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お客様より新人教育を依頼され、特にアルミ押出し材について教えて欲しいとのご依頼を頂きました。
資料を作るに当たりベースとなる情報をAIで収集し、これを叩き台にブラッシュアップしていこうと思います。
私が新人の頃は「ところてんを筒に入れて後ろから押し出すだろ？アレだよ！」と教えられましたが、最近の若者にはこの表現では通じないでしょうね。
YouTubeで公開されている工場の動画なども折り込みながら、過去に対応させて頂いた難易度の高い形状を教材に設計のコツなどを織り込めれば良いかなと思っています。
AIで収集したプレーン情報をコピペしておきます。
こういった資料を作るには、AIってやっぱり便利ですよね。
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アルミ押し出し材とは、アルミニウム合金を加熱し、金型（ダイス）と呼ばれる特定の断面形状の穴が開いた型に通して、押し出すことで作られる棒状の材料のことです。ちょうど、ところてんを押し出すようなイメージです。
アルミ押し出し材の仕組み
- 地金の加熱: アルミニウム合金のインゴット（塊）を、約400～500℃に加熱します。
- 金型（ダイス）: 目的の断面形状（例えば、L字型、H字型、中空のパイプ型、複雑な放熱フィン付き形状など）に加工された金型を用意します。
- 押し出し: 加熱されたアルミニウム合金を、強力な力でこの金型を通して押し出します。すると、金型の形状通りの長い棒状の材料が連続して出てきます。
- 冷却・引抜き・矯正: 押し出された材料は冷却され、必要に応じて引抜き（延伸）や矯正が行われます。
- 切断・熱処理: 所定の長さに切断され、強度や硬度を高めるための熱処理（時効処理など）が施されることもあります。
アルミ押し出し材の主な特徴と利点
- 多様な断面形状: 金型を変えるだけで、非常に複雑で自由度の高い断面形状の製品を効率的に製造できます。これが、アルミ押し出し材の最大の特長と言えます。
- 軽量性: アルミニウムは鉄の約1/3の軽さであり、軽量化が求められる製品に適しています。
- 高強度: アルミニウム合金の種類や熱処理によって、高い強度を持たせることができます。
- 加工性の良さ: 切断、穴あけ、溶接、曲げ加工などが比較的容易です。
- リサイクル性: アルミニウムはリサイクル性が非常に高く、環境に優しい素材です。
- 耐食性: 表面に自然に生成される酸化被膜により、優れた耐食性を持ちます。さらにアルマイト処理などの表面処理で耐食性や意匠性を高めることも可能です。
- 熱伝導性: 熱伝導率が高いため、ヒートシンクなどの放熱部品にもよく利用されます。
主な用途
その多様な形状と優れた特性から、様々な分野で幅広く利用されています。
- 建築材: サッシ、カーテンウォール、手すり、フレームなど
- 輸送機器: 自動車部品（フレーム、バンパー）、鉄道車両、航空機部品、船舶部品など
- 電気・電子機器: ヒートシンク、筐体、フレームなど
- 産業機器: 装置のフレーム、機械部品、コンベア部品など
- 家具・インテリア: テーブルの脚、棚、パーティションなど
- その他: 太陽光パネルのフレーム、スポーツ用品、DIY材料など
このように、アルミ押し出し材は、私たちの身の回りの様々な製品に活用されている、非常に汎用性の高い材料です。
