JP2014501853A

JP2014501853A - ダイカスト用アルミニウム合金

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Publication number: JP2014501853A
Application number: JP2013544405A
Authority: JP
Inventors: ジョンテクリー; ミョンヒョンナム; カプヨンパク; ジョンフンチョン
Original assignee: GK CORP Ltd
Current assignee: GK CORP Ltd
Priority date: 2011-01-27
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2014-01-23
Anticipated expiration: 2031-12-20
Also published as: WO2012102485A2; CN103298962A; EP2669395A2; WO2012102485A3; US9045815B2; US20130156635A1; EP2669395A4; CN103298962B; KR101055373B1; JP5719939B2; EP2669395B1

Abstract

【課題】ダイカスト用アルミニウム合金を提供すること。
【解決手段】本発明のダイカスト用アルミニウム合金に関し、より詳細には、１．０〜５．０重量％のＭｎ、０．５〜１．５重量％のＺｎ、１．０〜２．０重量％のＺｒ、０．５〜１．５重量％のＣｕ、及び８５〜９７重量％のアルミニウムを含むダイカスト用アルミニウム合金に関し、本発明によるダイカスト用アルミニウム合金は従来のダイカスト用アルミニウム合金とは異なって、製品成形後、陽極酸化時にシリコンのスマットによる表面ムラが発生せず、均一で鮮やかな色合の具現を可能にするだけでなく、皮膜の接着強度を高めることができてダイカスト製品の耐久性を増大させることができ、また、人体に有害性があると知られている重金属を使用しなくて人体に無害であり、かつ環境に優しいダイカスト用アルミニウム合金を提供することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ダイカスト用アルミニウム合金に関し、より詳細には、１．０〜５．０重量％のＭｎ、０．５〜１．５重量％のＺｎ、１．０〜２．０重量％のＺｒ、０．５〜１．５重量％のＣｕ、及び８５〜９７重量％のアルミニウムを含むダイカスト用アルミニウム合金に関する。

アルミニウム合金は軽く、かつ強度に優れて耐久性材料として多く用いられる。特に、最近、自動車部品または携帯電話のような電子製品のケースとして多く用いられる。

通常、アルミニウムで製品を製造する方法は２つぐらいある。まず、アルミニウム板材をプレス成形でケースを形成し、ケースの表面に陽極酸化皮膜を形成すると、長時間使用しても損傷されることなく鮮やかな色味の表面を有するケースを得ることができる。しかし、アルミニウム板材をプレス成形してケースを製造する場合は、ケース内部に装着される部品のための空間確保と補強のためのリブ（ｒｉｂ）及びねじ係合のためのボスの形成が難しいという問題点がある。また、プレス加工によって成形できない形状があるため、ケースのデザインに制限があるという問題点もある。

また、電子製品のケースをアルミニウム合金で製造する方法としてはダイカスト法がある。ダイカスト法によってケースを製造する場合、ケースの内部に装着される部品の安着のための空間またはねじ係合のためのボス及び強度補強のためのリブの成形が容易であってケースのデザインを自由にできるという長所がある。しかし、ダイカスト用アルミニウム合金の場合、流動性を与えるためにシリコンなど様々な金属または非金属成分を添加するが、このような添加物がダイカスト工程中、合金表面に浮かび上がるが、このように成形されたアルミニウム合金ケースの表面に陽極酸化皮膜を形成して色相を与えると、表面にムラが発生して鮮やかな表面を得ることができないという問題点がある。従って、ダイカスト法によって成形された製品の表面に塗装をしたりもするが、長期間使用する場合、塗装した表面が剥がれるという問題点がある。

従って、軽くかつ耐久性に優れたアルミニウム合金で多様な形状の製品を容易に成形すると同時に、製品の表面に均一な陽極酸化皮膜を形成して鮮やかな色合の表面を有する製品を提供するための新しいダイカスト用アルミニウム合金の開発が要求されている。また、アルミニウム合金に適用される金属成分の場合も、人体に有害性があると知られている重金属を使用しない合金の開発も同時に要求されている。

米国特許出願公開第２０１０／０１８３８６９号明細書特開２００７−０５５９８１号公報韓国公開特許第２０１０−００１４５０５号公報

従って、本発明の技術的課題は、製品成形後、陽極酸化時にシリコンのスマットによる表面ムラが発生せず、かつ均一で鮮やかな色合の具現を可能にするだけでなく、皮膜の接着強度を高めることができてダイカスト製品の耐久性を増大させることができ、人体に有害性があると知られている重金属を使用しなくて人体に無害、かつ環境に優しいダイカスト用アルミニウム合金を提供することにある。

上記課題を達成するために、本発明は、１．０〜５．０重量％のＭｎ、０．５〜１．５重量％のＺｎ、１．０〜２．０重量％のＺｒ、０．５〜１．５重量％のＣｕ、及び８５〜９７重量％のアルミニウムを含むダイカスト用アルミニウム合金を提供する。

また、本発明は、０．１〜０．６重量％のＳｉをさらに含むことを特徴とするダイカスト用アルミニウム合金を提供する。

また、本発明は、０．５〜１．５重量％のＦｅをさらに含むことを特徴とするダイカスト用アルミニウム合金を提供する。

また、本発明は、０．１重量％以下のＮｉをさらに含むことを特徴とするダイカスト用アルミニウム合金を提供する。

また、本発明は、０．５〜１重量％のＭｇをさらに含むことを特徴とするダイカスト用アルミニウム合金を提供する。

また、本発明は、０．３〜０．７重量％のＴｉをさらに含むことを特徴とするダイカスト用アルミニウム合金を提供する。

また、本発明は、前記ダイカスト用アルミニウム合金の引張強度が１８０〜２５０ＭＰａの範囲であり、延伸率は５〜１０％の範囲であることを特徴とするダイカスト用アルミニウム合金を提供する。

本発明のダイカスト用アルミニウム合金の製造過程を説明するための工程フローチャート。

以下において、本発明についてより詳しく説明する。
本発明のダイカスト用アルミニウム合金は、１．０〜５．０重量％のＭｎ、０．５〜１．５重量％のＺｎ、１．０〜２．０重量％のＺｒ、０．５〜１．５重量％のＣｕ、及び８５〜９７重量％のアルミニウムを含む。

本発明のダイカスト用アルミニウム合金は、必需成分として、１．０〜５．０重量％のＭｎを含む。Ｍｎ成分は、合金においてＭｎＡｌ６相を析出させて固溶強化現象と微細析出物の分散を通じて合金の機械的性質を向上させる役割をし、望ましくは、全体合金の全重量に対して１．０〜５．０重量％の範囲で添加することが好ましい。Ｍｎ成分が全体合金の全重量に対して１重量％未満の場合は前記機械的性質の向上が微々である反面、５．０重量％を超過する場合はアノダイジング後、表面にムラ現象が発生するためである。

また、本発明のダイカスト用アルミニウム合金は、１．０〜１．５重量％のＺｎを含む。Ｚｎ成分は、機械的性質を向上させる役割をし、望ましくは、全体合金の全重量に対して１．０〜１．５重量％の範囲で添加することが好ましい。

また、本発明のダイカスト用アルミニウム合金は、１．０〜２．０重量％のＺｒを含む。Ｚｒ成分は、合金において陽極酸化が可能であり、また結晶粒の微細化及び機械的性質を向上させる役割をし、望ましくは全体合金の全重量に対して１．０〜２．０重量％の範囲で添加することが好ましい。

また、本発明のダイカスト用アルミニウム合金は、０．５〜１．５重量％のＣｕを含む。Ｃｕ成分は、合金において合金中に固溶されて金属マトリックスを強化し、金型の焼きつきを防ぎ、低温時効の時、析出硬化効果に優れて高度を増加させる役割をし、望ましくは全体合金の全重量に対して０．５〜１．５重量％の範囲で添加することが好ましい。

アルミニウムに関する説明は、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば熟知しているので、本明細書ではこれ以上は説明しない。

本発明のダイカスト用アルミニウム合金は、０．１〜０．６重量％範囲のＳｉをさらに含むことができる。Ｓｉ（シリコン）成分は、アルミニウム合金の流動性を向上させて成形性を向上させる役割をする反面、陽極化（ａｎｏｄｉｚｉｎｇ）時に表面にムラ（ｓｍｕｔ）を発生させて着色が難しくなって皮膜の強度を低下させる。本発明のダイカスト用アルミニウム合金において、前記Ｓｉの含量は望ましくは、全体合金の全重量に対して０．６重量％以下の範囲で添加することが好ましい。Ｓｉ成分が０．６重量％を超過する場合はムラの発生によって着色性が落ちるなどの問題があるためである。

また、本発明のダイカスト用アルミニウム合金は、０．５〜１．５重量％範囲のＦｅをさらに含むことができる。Ｆｅ成分はダイカスト用アルミニウム合金で金型においての粘着性を減少させ、また金型の侵食を低下させる役割をし、全体合金の全重量に対して０．５〜１．５重量％の範囲で添加することが望ましい。Ｆｅ成分が全体合金の全重量に対して０．５重量％未満の場合は金型にアルミニウム合金が焼きつく問題がある反面、１．５重量％を超過する場合はアルミニウム合金の耐蝕性及びアノダイジング性が低下するためである。

また、本発明のダイカスト用アルミニウム合金は、０．１重量％以下のＮｉをさらに含むことができる。Ｎｉ成分は組織を微細化して延性を増加させる役割をし、望ましくは全体合金の全重量に対して０．１重量％以下の範囲で添加することができる。

また、本発明のダイカスト用アルミニウム合金は、０．５〜１重量％範囲のＭｇをさらに含むことができる。Ｍｇ成分は耐蝕性及び陽極酸化皮膜形成を容易にする。約１重量％まで添加すると強度は増加する。反面、Ｍｇ成分の量が増加するとアノダイジング後、表面にムラなどの現象が発生するので、望ましくは全体合金の全重量に対して０．５〜１．０重量％範囲で添加することが好ましい。

また、本発明のダイカスト用アルミニウム合金は、０．５重量％以下のＴｉを含む。Ｔｉ成分は合金で結晶粒を微細化する役割をし、望ましくは全体合金の全重量に対して０．５重量％以下の範囲で添加することが好ましい。０．５重量％を超過する場合は材料の強度が落ちるためである。

本発明のダイカスト用アルミニウム合金は、一般的な合金製造方法に基づいて製造することができる。即ち、純アルミニウムを溶解し、母合金を前記純アルミニウム溶湯に投入して溶解し、溶湯撹拌及び脱ガス処理後、アルミニウム合金のインゴットを取得する方法で製造することができる。図３は、本発明のダイカスト用アルミニウム合金の製造過程を説明するための工程フローチャートである。

このように製造した本発明のダイカスト用アルミニウム合金は引張強度が１８０〜２５０Ｍｐａ範囲であり、延伸率は５〜１０％である。

以下においては、本発明の具体的な実施例を通じて本発明をさらに詳しく説明する。

実施例：ダイカスト用アルミニウム合金の製造
本発明のダイカスト用アルミニウム合金を製造するために、下記表１に示した組成を有するように予め純アルミニウムと母合金を用意して約８００℃の温度で溶解、撹拌、及び脱ガス処理した後、安定化過程を経てアルミニウム合金インゴットを得た。

以上、上述した本発明にかかる実施例は本発明の技術的仕様を限定することと解釈してはならない。本発明の保護範囲は請求範囲に記載した事項によってのみ制限され、本発明の技術の分野における通常の知識を有する者は本発明の技術的思想を多様な形態に改良及び変更することができる。従って、このような改良及び変更は通常の知識を有する者に自明である限り、本発明の保護範囲に属するものと了解される。

本発明によるダイカスト用アルミニウム合金は、従来のダイカスト用アルミニウム合金とは異なって、製品成形後、陽極酸化時にシリコンのスマットによる表面ムラが発生せず、また均一で鮮やかな色合の具現を可能にするだけでなく、皮膜の接着強度を高めることができてダイカスト製品の耐久性を増大させることができ、また、人体に有害性があると知られている重金属を使用しなくて人体に無害であり、かつ環境に優しいダイカスト用アルミニウム合金を提供することができる。

Claims

１．０〜５．０重量％のＭｎ、０．５〜１．５重量％のＺｎ、１．０〜２．０重量％のＺｒ、０．５〜１．５重量％のＣｕ、及び８５〜９７重量％のアルミニウムを含むダイカスト用アルミニウム合金。
０．１〜０．６重量％のＳｉをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のダイカスト用アルミニウム合金。
０．５〜１．５重量％のＦｅをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のダイカスト用アルミニウム合金。
０．１重量％以下のＮｉをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のダイカスト用アルミニウム合金。
０．５〜１重量％のＭｇをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のダイカスト用アルミニウム合金。
０．３〜０．７重量％のＴｉをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のダイカスト用アルミニウム合金。
前記ダイカスト用アルミニウム合金の引張強度が１８０〜２５０ＭＰａの範囲であり、延伸率は５〜１０％の範囲であることを特徴とする請求項１に記載のダイカスト用アルミニウム合金。