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。
アルミ押出形材に関する設計の注意点をまとめていただきました。
一部には？？？と思う部分もありますが、とても良くまとめられていています。
アルミヒートシンクの設計における注意点は、効率的な放熱を実現し、電子機器などの温度上昇を抑制するために非常に重要です。以下に、主要な注意点をまとめました。
1. 熱伝導と熱抵抗
- 材料の選択:
- アルミは比較的熱伝導率が高い材料ですが、用途に応じて最適な合金を選択することが重要です。
- 熱伝導率が高いほど、効率的に熱を移動させることができます。
- 熱抵抗の最小化:
- ヒートシンクと発熱源との間の熱抵抗を最小限に抑えるために、密着性を高める工夫が必要です。
- 熱伝導グリスや熱伝導シートなどを適切に使用することで、熱抵抗を低減できます。
2. 表面積と形状
- フィン形状と配置:
- フィンの形状（板状、ピン状など）や配置（間隔、高さ）は、放熱性能に大きく影響します。
- 表面積を増やすために、フィンを適切に設計することが重要です。
- 空気の流れを考慮し、効率的な対流を促進する形状を選定します。
- 表面処理:
- アルマイト処理などの表面処理により、表面積を増やし、放熱性を向上させることができます。
- 表面の粗さも放熱性に影響するため、適切な表面仕上げを選定します。
3. 空気の流れ
- 自然対流と強制対流:
- 自然対流を利用する場合は、空気の流れを妨げないように、ヒートシンクの配置や形状を工夫する必要があります。
- ファンなどによる強制対流を利用する場合は、風量や風向きを考慮し、効率的な冷却を実現します。
- 空気抵抗の低減:
- 空気抵抗を低減することで、風量を確保し、冷却効率を高めることができます。
- フィンの間隔や形状を最適化し、空気の流れをスムーズにします。
4. 設計上の制約
- 設置スペース:
- ヒートシンクのサイズは、設置スペースによって制限される場合があります。
- 限られたスペース内で、最大限の放熱性能を発揮できる形状を設計する必要があります。
- 重量:
- ヒートシンクの重量は、製品の重量増加につながるため、軽量化も考慮する必要があります。
- 軽量で高強度のアルミ合金を選定し、形状を最適化することで、重量を低減できます。
- コスト:
- ヒートシンクの製造コストは、形状や材料によって大きく異なります。
- 性能とコストのバランスを考慮し、最適な設計を選定する必要があります。
5. その他
- 環境条件:
- 使用環境の温度や湿度、塵埃なども考慮し、適切な設計を行う必要があります。
- 高温多湿な環境では、耐食性の高い材料や表面処理を選定します。
- 発熱源との接触:
- 発熱源との接触面積を大きくすることで、効率的に熱をヒートシンクに伝達できます。
- 接触面には熱伝導グリスなどを塗布し、熱抵抗を低減します。
これらの注意点を考慮することで、効率的で信頼性の高いアルミヒートシンクを設計することができます。
アルミヒートシンクを小ロットで調達する場合の、重要な注意点をまとめてみました。。
これらの点を考慮することで、コストを抑えつつ、必要な品質のヒートシンクを効率的に調達できます。
ヒートシンクの小ロット調達
1. 仕様の明確化と標準品の活用
サイズ、形状、材質、熱抵抗値、表面処理、取り付け方法など、詳細な仕様を明確にしましょう。
用途・仕様が明確であれば、見積もりや製作もスムーズに進みます。
カスタム品はコストが高くなりがちです。まずは標準品で要件を満たせるか検討しましょう。
ヒートシンクメーカーのカタログなどを参考に、最適な標準品を探しましょう。
図面がなくとも、スケッチでも構いません。
2. 加工法の選定
弊社では、標準品を活用し、一個からでもカスタム対応致します。
特殊形状で小ロットの場合、切削加工は金型が不要なため切削加工が適しています。
生涯ロットが500個を超えるなら、押し出しの専用型を検討しましょう。
生涯ロットが5,000個を超えるなら、ダイカスト化を検討しましょう。
試作の場合には、量産の材質との兼ね合いを十分に検討しましょう。
材質によって、熱伝導率に大きく差がありデータに大きく影響します。
3. コストと納期
複雑な形状は加工コストが高くなります。シンプルな形状にすることでコストを抑えましょう。
汎用性の高い材料や表面処理を選ぶことで、コストを抑えられる場合があります。
納期に余裕があるに越したことはありませんが、お急ぎの場合でも出来る限りの対応をいたします。
4. 品質管理
要求品質については事前にご教示ください。
検査項目については、予め設定の上ご教示ください。
これらの留意点を考慮することで、小ロットでも高品質でコスト競争力のあるアルミヒートシンクを効率的に調達できます。
弊社では、標準品のカスタムから、アルミ押し出しヒートシンクの専用型での対応、アルミダイカスト、切削対応、板金放熱板など、あらゆる加工法に対応しております。
防衛装備品使用の表面処理も含めたワンストップ体制を構築し、多くの皆様にご活用いただいております。
お客様のご要望に応じ、業界歴30年のベテランが最適な調達プランをご提示しながら、お話を進めさせて頂きます。
ヒートシンクに限らず、アルミ押出形材の小ロット対応や二次加工に表面処理対応、組付け作業も可能ですので、お気軽にお問い合わせください。
ご連絡お待ちしております。
（問い合わせ先）
担当 ： 坪谷（ツボヤ）
Mail ： sales @ mspjpn.com
電話 ： ０４５－６３３－１０５６
今回はヒートシンク案件でのお問い合わせを頂きました。
「サイズは大きく出来ないけど性能を向上させたい」
と言うご要望です。
材質を純アルミ系にすれば性能は上がるけど、その前に出来ることはまだあります。
現行品を活かした単純工法を提案しました。
お客様の社内で検討した結果
と連絡があったので、GW明けから取り掛かります。
MSPには、30年以上積み重ねてきた様々な工法に対する経験と知見があります。
ヒートシンクと言っても、様々な方法で作られます。
アルミ押し出し材を活用した櫛形ヒートシンク
アルミや銅の板を利用した放熱板タイプ
鋳物やダイカスト工法で作るヒートシンク
ブロックから削り出す工法のヒートシンク
各工法の美味しい所が使える様に提案するのが、MSPの仕事です。
設計初期段階よりお手伝いさせて頂くことにより、その美味しい部分を最大限活かし無駄なコストを排除してメリットのある調達に結び付けて頂きたいと思っております。
ヒートシンクに限らず、MSPでは各工法に美味しい部分を利用して頂きたいので積極的に使用環境などを確認させて頂きます。
「他の商社はそんな事聞いてこないよ！」とお叱りを受けることもありますが、右から左に流すだけの仕事をするつもりはないので、お叱りを受けても聞くようにしております。
そんな面倒臭い系の技術商社で良ければ、お困りごとをご相談下さい。
様々な工法の協力会社とタッグを組み、必ずお役に立てる提案が出来ると思います。
お問い合わせをお待ちしております。
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担当 ： 坪谷
電話 ： ０４５－６３３－１０５６
Mail ： sales@mspjpn.com
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今回は、あまりお目にかかることのない形状「124CB244」に加工を行いました。
１ｍで24.25kgもあるので、安全な輸送のための梱包など普段以上に気を使いました。
本来ならドヤ顔で加工品の写真をアップしたいのですが、それは許されるはずもなく・・・
断面だけなら問題ないので
124CB244類似品
弊社では、標準的な櫛形ヒートシンクの在庫を適宜保有しながら対応させていただいております。
フィン高さ １２、２１、３０、４０
最近お引き合い頂きました例を上げますと
（ご理解頂きやすいように某メーカー様の呼称で表記します）
１２BS１９６
１２BS３０１
２０BS１４６
３０BS０７４
４０BS１６５
この様な標準サイズを素に、お客様が設計された形状へと加工致します。
幅詰め、切り欠き、平面精度仕上げ、穴あけ、タップ、タップ強化、通電マスキング、アルマイト、塗装
ヒートシンクの加工を一通りお任せ戴ける体制をとっております。
小ロットから対応可能ですので、ヒートシンクでお困りの事があればご連絡下さい。
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担当 ： 坪谷
電話 ： ０４５－６３３－１０５６
Mail ： sales@mspjpn.com
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