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今月は「ヒートシンクの材質」と「工法別の製造範囲」について紹介します。
＜＜ヒートシンクの材質について＞＞
弊社が提案するヒートシンクの材質は、Ａ６０００系、Ａ１０００系、
タフピッチ銅Ｃ１１００を使用しております。
材料の入手性・材質と加工工法の相性も関係しているのですが、
Ａ６０００系の中でも、「Ａ６０６３」「Ａ６０６３-Ｔ５」
Ａ１０００系の中でも、「Ａ１０６０」を弊社では使用しています。
アルミは、銅や鉄の約３分の１の軽さと軽量で、合金番号によって
特徴があります。
ここで、Ａ１０６０とＡ６０６３-Ｔ５の特徴を紹介したいと思います。
【Ａ１０６０】
Ａ１０６０はＡ６０６３-Ｔ５に比べて、柔らかく加工がしやすいため
削ぎ立て加工に用います。
また、Ａ１０６０はＡ６０６３-Ｔ５よりも熱伝導率が高い素材です。
熱伝導率（２５℃環境)
Ａ１０６０ …０．２３Ｗ／ｍＫ
Ａ６０６３-Ｔ５ …０．２１Ｗ／ｍＫ
【Ａ６０６３-Ｔ５】
押出し加工では、押出加工性に優れたＡ６０６３を使用します。
押出し後、焼戻しを行い、時効硬化させて、Ａ６０６３-Ｔ５
という材料になります。
Ｔ５処理によって、強度や寸法の安定性を保つことができます。
アルミでは放熱能力が足りないというケースの場合、銅を使用して
ヒートシンクを製作します。
銅の熱伝導率は３９８Ｗ／ｍＫと、アルミ２３６Ｗ／ｍＫに比べて
優れています。
アルミに比べて製品単価は高くはなりますが、冷却性能が
高いヒートシンクが製造可能です。
銅材の制約としては、細かい押出加工ができないという点です。
＜＜工法別の製造範囲について＞＞
「ヒートシンクは様々な工法で製造することができるけど、
何を基準に工法を選んでいるの？？」
といった質問をいただく機会がございます。
せっかくですので、このご質問に沿って、製造範囲の説明を
させていただきます。
弊社では、ヒートシンクの工法を選定する際に、製品仕様・数量
などを加味しながら、一番コストメリットがある工法を
ご提案しております。
もちろん、お客様より工法のご指定／ご希望がある場合は、
それに沿った形でご提案します。
しかし、お客様の中には工法の選択に迷っているという方や、
どの工法で製造すればいいのか分からないと悩まれている方も
いらっしゃいます。
そこで、工法を選択する際に”鍵”となる３つの項目について、
各工法別の製造範囲の特徴と共に説明していきます。
１．数量
工法の選定に当たり、一番の判断基準は「数量」です。
押出加工・鍛造・ダイキャストは大量生産向けのため、少数量の
生産には適していません。
少数量の場合は、切削加工・削ぎ立て加工・カシメ加工での製造を
ご提案しています。
２．形状などの仕様
各工法毎に製造可能範囲が決まっているため、これを加味しながら
適切な工法をご提案します。
例えば、押出加工と削ぎ立て加工では、製造可能なフィン厚み及び
フィンピッチが異なります。
切削加工と削ぎ立て加工では、製造可能なフィン高さが異なります。
切削・削ぎ立て加工では製造できないフィン高さの場合には
カシメ加工をご提案、といったような感じです。
 図解：最適な工法の考え方
さて、ここで簡単に流れをイメージしてみましょう。
工法を決めるプロセスを簡略化し、イメージしやすいように
図にしてみました。
ヒートシンクをお探しの際は、このようなイメージをつかんで
いると探しやすくなるかもしれません。
削ぎ立て加工の製造範囲表
流れはつかみましたが、では、狭ピッチって例えばどのくらい
なのでしょうか？
ここで、製造範囲表をご覧ください。
※最終的には技術者が形状、加工等を総合的に見て、製造可否を判断いたします。
さて、大量生産の場合でも、形状によって、押出加工・冷間鍛造・
ダイキャストと製造工法は複数あります。
冷間鍛造の技術の向上によって、今まではダイキャストでしか
製造できなかった形状でも、冷間鍛造で製造することが
可能になってきました。
ダイキャストは材料がＡＤＣ１２になりますが、冷間鍛造に
することでＡＤＣ１２よりも熱伝導率の良いＡ１０６０を
使って製造することができます。
設置スペースや形状の変更ができない場合でも、製造工法を
変えることによって冷却性能を向上させることができます。
３．トング比
くし型で大量生産の場合は、やはり押出加工がコストメリットが高いです。
押出加工の製造可否を判断する際に目安となるのが「トング比」です。
トング比は、【フィンの高さ÷フィンギャップ（隙間）】の計算式で
求められます。
一般的にはトング比１８ぐらいまでが押出可能範囲ですが、
弊社ではトング比２１程度のハイトング製品の製造／供給実績があります。
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私共、商社の強みの一つに、選択肢の多いことがあげられます。
複数の工法から最適な工法を選ぶことができます。
選択肢が多いから、コストを含めて、適切な提案が可能となります。
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『 冷却部品にまつわる用語解説 』
【アルマイト】
＊英語：Ａｎｏｄｉｚｉｎｇ
電解液に浸し、アルミニウムの耐食性を上げる表面処理です。
キズが付きにくくなりますので、取り付け時に外観が気になる
ような場合もかけた方が良いでしょう。
無色のアルマイトの他、黒色のアルマイトもあります。
アルマイトの有無が放熱性能へ与える影響ですが、一般的に
自然空冷の場合に差が出やすく、強制空冷の場合は大きく変わりません。
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その他、ヒートシンクの製品情報は下記をご覧ください。
http://www.zaward.co.jp/product/heat_sink.html
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