アルミ押し出しヒートシンクとダイキャストヒートシンク:どちらが勝つか?
サーマルソリューションを設計する際、アルミ押し出しヒートシンクとアルミダイキャストヒートシンクのどちらを選ぶかは難しい問題です。どちらにも利点がありますが、お客様のニーズに最も適しているのはどちらでしょうか。
押出成形は通常、より低い金型費用でより優れた熱的性能と柔軟性を提供するが、ダイカストは形状の複雑さと大量生産に優れている。
性能、コスト、生産適性、製造精度について掘り下げてみよう。
1.熱性能の結果はどのように違うのか?
熱性能は、伝導率、フィン密度、気流に左右される。
- 押し出しヒートシンク 6063/6061のような熱伝導率160~205?W/m・Kの合金を使用する。
- ダイキャスト 多くの場合、ADC12/ZL102合金を使用するが、これは導電率が低い(~120~155?W/m・K)。
押し出し材は、クリーンで高密度のフィンを持ち、空隙がないため、最大限の性能を発揮します。 23-53% より良い冷却 鋳物よりも。
熱比較表
特徴 | 押し出しヒートシンク | ダイキャスト・ヒートシンク |
---|---|---|
熱伝導率 | ~160~215?W/m・K | ~120~155?W/m・K |
フィン密度 | 高い(フィンが薄い&近い) | 冷却が必要なため、中程度 |
多孔性 | なし | 鋳造用金型で可能 |
熱性能 | クラス最高 | 中程度の負荷には十分 |
押し出し成型のヒートシンクは、ダイキャスト製よりも効果的に熱を放散する。真
押出材の熱伝導率とフィン密度が高いほど、性能が向上する。
ダイキャスト製ヒートシンクは、熱的に押出成形品より優れている。偽
ダイキャスト合金と多孔性は、押出成形に比べて熱効率を低下させる。
2.コストへの影響は?
コスト分析には、工具、単価、加工が含まれる。
- 押し出し工具: ~ダイあたり$5K-7.5K。
- ダイカスト金型: $50K-100K+金型、長いリードタイム。
- 単価: 押し出し材は、二次加工が必要な場合があり、費用がかさむ。ダイカストは、より少ない機械加工でネットシェイプの部品が得られます。
コスト比較表
ファクター | 押出 | ダイカスト |
---|---|---|
金型費用 | 低-中 (~$6K) | High (ⅳ$50K-100K+) |
リードタイム | 中程度(週) | ロング(1~2ヶ月) |
単価(小ロット) | 下(ダイス共有) | 金型償却による増加 |
単価(大量) | 競争的 | 償却後は非常に低い |
後処理の必要性 | 一般的(ドリル、フライス) | 多くの場合、ネットの形状のおかげで最小 |
押し出し金型はダイカスト金型よりも安価である。真
押出金型は鋳造金型に比べ数分の一のコストで、すぐに使用できる。
ダイカスト鋳造は、大量生産において部品単価が低い。真
金型代金を支払えば、大量生産部品は余分な加工コストを最小限に抑えることができる。
ダイキャスト製ヒートシンクは、押し出し成型のものよりも常に安価である。偽
初期金型と低い熱性能により、ダイカストは数量が非常に多くない限り高価になる可能性がある。
3.カスタムと量産、どちらが似合うか?
生産量と形状の複雑さによって、使用する工程が決まります:
- 押出 に最適である。 カスタムプロファイル 金型費用が安く、納期が早い(金型は2週間程度)ため、中量生産に適しています。
- ダイカスト フィット 大量 そして 複雑な幾何学しかし、金型製作に時間がかかり(30~45日)、初期費用も高くなる。
生産適性表
必要条件 | 押出 | ダイカスト |
---|---|---|
プロファイル&フィン | 素晴らしい | 限定 |
統合機能(マウント) | 二次加工が必要 | 金型に含めることができる |
ボリューム | ロー・ミディアム | 1万台以上の大量生産 |
形状の複雑さ | シンプル~中程度 | 非常に複雑な形状 |
リードタイム | 短縮(1~3週間) | 長期(1~2ヶ月) |
カスタムヒートシンクの設計には押し出し成形が適している。真
低い金型コストと迅速な金型ターンアラウンドにより、柔軟なワンオフやプロトタイピングが可能になります。
ダイカストは少量のカスタムヒートシンクに適しています。偽
金型費用が高く、リードタイムが長いため、小ロットでは実用的でない。
4.製造公差の比較
ヒートシンクとファスナーや電子部品の位置合わせが必要な場合、精度が重要になります:
- ダイカスト より微細な公差(CT4-CT5)と真のネットシェイプ出力を提供します :contentReference[oaicite:8]{index=8}。
- 押出 は一貫した断面が得られるが、厳しいフィーチャー(~±0.2?mm典型)には二次加工が必要である :contentReference[oaicite:9]{index=9}.
公差表
特徴 | 押出 | ダイカスト |
---|---|---|
断面の一貫性 | 素晴らしい | グッド |
クリティカルホール/特徴 | 機械加工が必要 | 金型に組み込まれていることが多い |
寸法公差 | 機械加工後、中程度(±0.1~0.5? | 高い(CT4-CT5受動耐性) |
表面仕上げ | 滑らかな陽極酸化処理 | 小さな鋳造痕があるが滑らか |
ダイキャスト製ヒートシンクは、穴を直接成形することで機械加工を避けることができる。真
ダイカスト金型は、鋳造時に取り付け穴やボスを含めることができる。
押し出しヒートシンクは、常に厳しい寸法公差を満たしています。偽
厳しい公差仕様を満たすために、二次加工が必要になることも多い。
総括表
ファクター | 押し出しヒートシンク | ダイキャスト・ヒートシンク |
---|---|---|
熱性能 | 非常に高い (空隙がなく、フィンが密集している) | 良いが、合金とフィンのデザインによる制限 |
コスト | 低工具、中量に優しい | 高工具、大量生産に最適 |
カスタムシェイプ | シンプル/中程度の形状に適している | 複雑な一体型形状に最適 |
巻数 | 低・中適性 | 大規模生産に最適 |
公差 | 中程度(しばしば二次加工が必要) | 高い(ネットシェイプで正確) |
リードタイム | 週間 | ヶ月 |
何を選ぶべきか?
-
エクストルージョンを選ぶ:
- 高い熱効率が必要
- 出来高は低~中
- シンプルなフィンで、オプションで後加工が可能
- より速く、より安価な初期ツーリング
-
ダイカストを選ぶなら
- 複雑な3D形状や統合された機能が必要な場合
- 数量が多い(大量加工のコストを回避できる)
- 精度と最小限の後処理が不可欠
-
ハイブリッド・デザイン? 機能を最適化するために、プロファイルを機械加工部品や接着部品と組み合わせることを検討してください。
自分自身へのクイズ
ダイカスト・ヒートシンクは通常、押し出し成型のものよりも精密な統合機能を備えている。真
ダイカスト金型は、鋳造中に穴、ボス、形状を直接形成することができます。
押し出しヒートシンクは、常に熱的にダイキャスト製より優れている。偽
押出成形の方が熱的に優れているが、特定の設計とフィンの形状により、高性能ダイカストを同等にすることができる。
結論
- 押し出しヒートシンク 優れた熱性能高速ツーリング、柔軟性など、特注品や中量生産に最適です。
- ダイキャスト製ヒートシンクは、以下の点で優れている。 複雑な形状 そして 厳しい公差そして、大量に生産するときに輝く。
- に基づいて選択する。 熱的ニーズ、設計の複雑さ、容積そして 予算制約-あなたのプロジェクトの勝者は必ず見つかる。
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