Furukawa-Sky Review No.9(April 2013)

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いぶきみしま
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1 製品紹介 Products 金型用アルミニウム合金アルクイン 300 Aluminum Alloy For Molds ALQUEEN はじめに 7XXX Al-Cu-Zn-MgA7075- T アルクイン 300 の特徴 2.1 化学成分表 JIS A7075 Cu Si 2.2 特性表 2 表 S55C 300 1/ /3~1/501/3~1/4 1/5~1/ ~3 20~30% 2.3 耐熱性図応力腐食割れ性と耐食性 7XXX A7075 Table 1 Chemical Composition of ALQUEEN 300 and A7075. Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn Ti JIS A (mass%) Furukawa-Sky Review No

2 300 A B C 2 Table 2 Characteristics of typical aluminum alloys. MPa A H A H A H A T3 280 A T (mm 2 mm 2 HB mm KW/ m 10-6 / KJ/ kg , S55CN SS , , S55CN SS Table 3 Characteristics of ALQUEEN 300 and steel. /kgf/mm 2 30 μm Hv / 1 Fig. 1 Effects on mechanical strength by heating temperature. Cu Cr 表面処理性アルクイン 300 の製造プロセス 3.1 製造工場 300 LNG 300 AS 製造プロセス 300 図 2 52 Furukawa-Sky Review No

300 2 2 300 Fig. 2 Manufacturing process chart for ALQUEEN 300.

アルクイン 300 の用途および加工事例 300 図 4 300 1970 5 アルクイン 300 の使用方法と設計上の留意点 5.

3 Fig. 2 Manufacturing process chart for ALQUEEN 300. A7075-T 標準販売サイズ 300 図 3 6~150 mm180 mm 180 mm 3 4. アルクイン 300 の用途および加工事例 300 図アルクイン 300 の使用方法と設計上の留意点 5.1 使用方法 Fig. 3 Manufacturing size range of ALQUEEN 図設計上の留意点 300 Furukawa-Sky Review No

4 金型用アルミニウム合金アルクイン 300 ブロー成形金型射出成形金型モールドベース治工具工作機械部品プレスダイセット図4 アルクイン 300 の用途および加工事例 Fig. 4 Applications and utilization examples of ALQUEEN 300. スチール型板アルクイン 300 金型入れ子図 6 は Al-Zn-Mg 系合金の等割れ線図です例えば A7075 合金に相当する Zn と Mg 量の成分範囲では割れが大きいことが分かります図 7 は Al-Zn-Mg 系合金に Cu を添加した場合の割れ性を示していますが Cu 量が増加するに従って割れが大きくなることが分かりますしたがって A7075 合金の Cu 量は割れのピーク範囲にあることが分かりますこのように 7XXX 系合金の主成分である Zn Mg および Cu の量は A7075 合金においては割れやすい範囲のものですアルクイン 300 は割れ感受性を低くするために化学成分などを含め割れ防止対策を実施しています 6.3 補修溶接方法補修溶接方法は TIG 溶接法を用いて実施するのが一般図5 モールドベースへのアルクイン 300 の入れ子 Fig. 5 ALQUEEN 300 nesting to a mold base. 的ですシールドガスは JIS K1105 を満足する純度 99.9% のアルゴンガスを使用しますがヘリウムまたはヘリウム + アルゴンの混合ガスを使用しても問題はありませんま 6 アルクイン 300 の補修溶接 6.1 溶接時の注意点前述のとおり 7XXX 系の合金の溶接性は良好とは言た溶接前の補修溶接部の前処理も重要です処理方法が不十分であると品質の劣化に繋がります次に留意点を記述します 1 金型の取り扱いえませんアルクイン 300 は化学成分など A7075 合金補修金型の溶接前処理とそれに引続く溶接の全工と比較してやや溶接性を改善していますが溶接時には程で汚れた手袋やウエスを用いると折角前処理で次の項目への注意が必要になります清浄した金型の表面を汚すことになるので必ず 1 溶接割れが発生しやすい 2 フォトエッチング加工を施した場合溶接ビード部と母材部で段差が生じる 3 溶接入熱によって母材強度や硬さが低下しやすい新品か洗濯したものを用います 2 脱脂および洗浄補修溶接する金型に油脂や汚れが付着していると溶接時に燃焼して分解され水素を発生させますこの水素が溶接ビード中に取り込まれてブ 6.2 溶接割れのメカニズムローホールとなります一般的には脱脂および洗アルミニウム合金の溶接割れは高温熱間割れで浄溶剤はシンナーやアルコール系を用いますす高温割れは鋳物と同様に合金組成が最も影響しま 3 欠陥の除去す凝固過程で固相と液相が共存する状態から完全に凝金型の欠陥部とその周辺をカッターリューター固する直前に応力が集中した箇所に発生しますよってなどの工具で除去しますこの時グラインダは使溶接割れは状態図の液相線と固相線の凝固温度範囲が広用しないことを勧めます理由はグラインダの砥い材料ほど起りやすいことになります溶接方法施工粒がアルミニウムに埋め込まれて内部欠陥となる方法や材料によっては割れはビード中央部ボンド部からですあるいは熱影響部などに生じます 54 Furukawa-Sky Review No

5 金型用アルミニウム合金アルクイン電極ノズル 4 酸化皮膜の除去欠陥の除去時に補修溶接部が汚れた場合は脱脂お TIG 溶接用電極は純タングステントリウム入よび洗浄を実施後ステンレスワイヤブラシを用りタングステンセリウム入りタングステンジいて酸化皮膜を除去しますワイヤブラシは必ずルコニウム入りタングステンなど各種あります線経がφ 0.15~0.3 mm のものを使用します鋼やがどの電極を用いても溶接は可能です電極径銅製のものは破片や金属粉末がアルミニウムに埋とトーチノズルは電流によって選定しますが参め込まれて電食を発生させるからです考として表 4 および表 5 に例を示します 7 溶加材 5 余熱 7XXX 系合金は耐熱性に影響を及ぼすことからアルクイン 300 の溶接用溶加材は A5356 が最適でやむを得ず余熱を実施する際はサーマルクレヨンすなどを用いて 180 以上に加熱しないように調整をすることが必要です表4 電極径に対する溶接電流範囲 Table 4 Welding current range for the electrode diameter. Mg/ タングステン電極径 mm 溶接電流Ａ純タングステントリウム入りタングステン表5 溶接電流とガス流量との関係 Table 5 Relation between welding current and gas flow. 溶接電流Ａ Zn/ 図6 Al-Zn-Mg 系合金の等割れ線図 Fig. 6 Equal crack diagram of Al-Zn-Mg alloys. 7 交ノズル径 mm 流溶接ガス流量 ℓ/mm おわりにアルクイン 300 は A7075 合金よりも鋳造しやすく熱間圧延やその後の加工工程においても歩留りよく生産することができるエネルギーコストメリットのある合金で割れ長さ/ in すまた金型としての寿命が終われば再溶解することにより何度でもリサイクルすることができますアルミニウムの原料であるボーキサイトからアルミニウム圧延材を製造するエネルギーと比較すると再生アルミ二ウムは 1/30 という非常にリサイクル性とリユース性に富んだ地球に優しい製品と言えますアルクイン 300 はアルミニウム金型用合金として 40 年以上の歴史があります用途は金型に限らずアルクイビード中のCu量 / 図7 Fig.7 Al-Zn-Mg 系合金の割れに及ぼす Cu の影響 Effect of copper on the cracking of Al-Zn-Mg alloys. ン 300 のメリットを生かした製品に使用できる可能性を秘めています金型として培った技術とノウハウを活用してさらなる用途拡大に努めていきます Furukawa-Sky Review No

6 お問い合わせ先 UDX12 TEL FAX TEL FAX Furukawa-Sky Review No

平成22年度事故情報収集調査結果について（概要速報）

平成22年度事故情報収集調査結果について（概要速報） Product Safety Technology Center 製品事故解析に必要なアルミニウム合金の引張強さとウェブ硬さ及びバーコル硬さとの関係について九州支所製品安全技術課清水寛治説明内容目的アルミニウム合金の概要硬さの測定方法引張強さとビッカース硬さの関係ビッカース硬さとウェブ硬さバーコル硬さの関係引張強さとウェブ硬さバーコル硬さの関係効果と活用事例 2 1. 目的