바카라 룰 개발 된 "ZA 기반의 바카라 룰운 마그네슘 합금 롤링 재료"가 우수한 실내 온도 성형, 강도 및 높은 열전도율

Nippon Metals Co, Ltd Fuji Light Metal Co, Ltd (본사 : Nagasu-Cho, Tamana-Gun, Kumamoto 현, 사장 겸 CEO : Furusawa Seiichi), 우리는 최근 실내 온도 성형, 강도 및 열전도가 우수한 바카라 룰운 ZA 기반 마그네슘 합금 롤링 재료를 개발했습니다

지금까지, 마그네슘 합금 롤링 재료의 실내 온도 성형은 알루미늄 합금의 실내 온도 성형 성보다 낮았으며, 프레스를 누르면 처리 할 롤링 된 재료와 곰팡이는 200-300 ° C로 가열되어야합니다 개발 된 "바카라 룰운 ZA 기반 마그네슘 합금 롤링 물질"은 결정의 방향을 제어하기 위해 MG-ZN 기반 합금에 소량의 특정 요소를 사용하는 합금입니다 바카라 룰운 ZA 합금 롤링 물질은 기존의 종래의 마그네슘 합금과 비교하여 완전히 다른 결정 방향을 나타내며, 알루미늄 합금과 유사한 실내-온도 돌출 특성을 나타냅니다 또한, ZA 기반의 바카라 룰운 합금 롤링 재료는 알루미늄 다이 캐스트 재료의 것보다 열전도율을 보여줍니다 따라서, 차세대 고속 통신 (5G) 장치에 사용하기에 적합 할 것이라는 희망이 많으며, 더 많은 양의 열, 점점 더 설치되고있는 모바일 IT 장치 및 열 방지가 필요한 차량 내 전자 장치가 전기 화 및 자율 주행으로 인해 하중 용량이 증가 할 것으로 예상되는 차량 내 전자 장치를 생성 할 수 있기를 희망합니다

최근 몇 년 동안, 탄소 중립성이 요구되고 있으며, 운송 장비 및 기타 장비의 가벼운 중량에 대한 수요가 증가하고 있으며, 가장 가벼운 금속 바카라 룰 인 마그네슘 합금은 높은 강도, 강성 및 높은 재활용 성의 바카라 룰로 주목을 받고 있습니다

Nippon Metal Co, Ltd에서 제조 한 기존 마그네슘 합금 롤링 바카라 룰는 업계에서 가장 높으며 강도가 가장 높고따뜻한 성형성¹⁾가 있으며 01mm 미만의 대량 생산 포일 바카라 룰가 가능하며 많은 경우 모바일 장치 하우징 및 오디오 장비에 사용되었습니다

그러나 마그네슘 합금 롤링 바카라 룰의 경우,

• 하프 프레스 성형은 바카라 룰와 200 ° C 이상으로 가열 된 곰팡이에 필요합니다
• 알루미늄 합금 다이 캐스트 바카라 룰²⁾

의 약점 지적되었으며, 이들은 마그네슘 합금 롤링 바카라 룰에 내재 된 결정 구조의 방향 (배열)과 합금 원소의 유형 및 양에 기인한다

마그네슘의 결정 구조는 조밀 한 육각 결정이라고하며 육각형 프리즘의 구조와 유사한 구조를 가지고 있습니다

전형적인 마그네슘 합금 롤링 물질은 6 각형 프리즘 결정이도 1에 도시 된 바와 같이 롤링 된 판의 표면에 수직으로 나타나는 방향을 갖는다 결정의 방향을 기울이면 실온에서 성형성을 향상시키는 것으로 알려져 있습니다

따라서 이러한 약점을 해결하기 위해 바카라 커뮤니티 및 Fuji Light Metal Co, Ltd와 공동 연구 개발을 수행하여 마그네슘 합금 롤 재료의 조형성을 감소시키는 결정 방향을 억제하고 마그리 동물 알 합계 재료의 실내 온도 성형을 개선했습니다 그곳에서 Nippon Metal Co, Ltd는 롤링 기술 개발 (합금 설계 포함)을 담당했으며, 국립 고급 산업 과학 및 기술 연구소는 합금 설계 (테스트 시편 수준) 개발을 담당했으며 Fuji Light Metal Co, Ltd는 캐스팅 및 압출 기술 개발을 담당했습니다 (Alloy Design 포함)

결과적으로, 결정의 방향을 제어하기 위해 소량의 특정 요소 (칼슘 등)가 MG-ZN 합금에 추가되었고, 합금 성분을 추가로 조정하여 실용적인 강도 및 부식성을 제공하여 바카라 룰운 "ZA 기반의 바카라 룰운 마그네슘 롤 재료 (Z : 아연, A : Aluminum)의 발달을 이끌어 냈습니다

그림 2는 바카라 룰운 ZA 합금 롤링 재료를 보여줍니다결정 구조의 방향³⁾를 나타냅니다 바카라 룰운 합금 롤링 재료의 결정은 전형적인 마그네슘 합금 롤링 물질과 크게 다르며, 판 폭 (TD) 방향으로 35 ° 기울어 진 육각형 프리즘의 묶음과 유사한 방향을 나타냅니다

바카라 룰운 ZA 합금 롤링 재료의 실온 성형 성의 실내 온도Eriksen Exam⁴⁾를 사용하여 확인했습니다 (그림 3) 기존 자동차 외부 패널에 사용되는 알루미늄 합금에 해당하는 우수한 Erixen 값 (86mm)을 나타내는 것으로 밝혀졌습니다 또한, 롤링 조건을 최적화하고 미세 결정을 얻음으로써 (도 2), 표 1에 도시 된 전송 장비의 외부 시트에 사용될 수있는 실질적인 강도를 달성했다

바카라 룰운 ZA 합금 롤링 재료의 실제 프레스 성형 성을 확인하기 위해 기존 프레스 곰팡이를 사용하여 깊은 드로잉을 수행했습니다 곰팡이 온도는 실온 (가열)이었으며 일반적인 크랭크 프레스 (서보 메커니즘을 사용하지 않고)를 사용하여 성형했습니다 도면 깊이에는 한계가 있었지만 실온 프레스를 사용하여 그림 4에 표시된 것처럼 서로 다른 각도의 실제 부품과 유사한 모양을 형성 할 수 있음을 확인했습니다

이 바카라 룰운 ZA 합금 롤링 재료는 높은 열전도율 특성을 나타냅니다 표 2에 도시 된 바와 같이, 개발 된 합금 롤링 재료는AZ91D⁵⁾마그네슘 다이 캐스트 바카라 룰의 약 3 배,ADC12⁶⁾는 알루미늄 다이 캐스트 바카라 룰보다 약 15 배 더 우수한 131 w/m ℃의 열전도율을 보여 주었다

일반 마그네슘 합금은 알루미늄 합금보다 열전도율이 낮기 때문에 차세대 고속 통신 (5G) 장치에 대한 제한이 많았으며,이 장치를 설치하는 많은 양의 열을 생성하는 다량의 열 전자 장치 및 전자 반대 장치가 필요합니다 운전 바카라 룰운 ZA 합금 롤링 재료는 가벼운 중량과 높은 열전도율을 결합한 재료로, 둘 다 달성하기 어려웠으며 향후 탄소 중립을 달성하기위한 필수 재료가 될 것으로 예상됩니다

또한 ZA 기반의 바카라 룰운 합금 롤링 재료는AZ31B⁷⁾또한 마그네슘 합금보다 더 나은 진동 감쇠 특성을 나타내는 것으로 확인되었습니다 일반 목적 마그네슘 합금 롤링 재료 인 AZ31B 포일 재료는 알루미늄과 티타늄보다 우수한 진동 감쇠 특성을 가지며 많은 하이파이 오디오 스피커, 이어폰 및 헤드폰에 사용됩니다 바카라 룰 개발 된 합금은 AZ31B 포일 재료를 능가하는 높은 진동 댐핑 특성을 갖는 재료로 사용될 것으로 예상 될 수있다

또한 Nippon Metal Co, Ltd가 2019 년을 운영 할 예정입니다국가 연구 및 개발 회사의 계약 프로젝트 New Energy and Industry 기술 개발 기관 (NEDO)⁸⁾의 바카라 룰운 구조 재료 기술 연구 협회 (ISMA)의 회원입니다 이러한 노력 중에서, 우리는이 바카라 룰운 ZA 합금 롤링 재료의 특성을 추가로 개선하고 있으며,이를 사용하여 개발 목표의 일부로 가벼운 자동차 후드를 프로토 타입하고 평가하고 있습니다 진행 상황은 별도의 보고서에보고됩니다

바카라 룰운 ZA 기반 합금 롤링 재료의 프로토 타입은 대량 생산 코일이며 현재 대량 생산 시스템을 구축하기 위해 노력하고 있습니다 앞으로는 운송 장비 (고가 차량, 자율 주행 차, 비행 차량 등) 및 무게 감소 및 열 대책이 필요한 모바일 IT 장비에 사용하기에 적합한 재료 로서이 잠재력에 대한 희망이 높습니다

◆ 국립 선진 산업 과학 기술 연구소 그룹
Multimaterials Research Division [연구 부서 Fujishiro Yoshinobu 최고 책임자] Lightweight Metal Design Group : COU Shinsou, Nakatsugawa Isao 최고 연구원, 최고 연구원, 최고 연구원, Chino Yasumasa의 최고 연구원

◆ 관련 특허
PCT/JP2020/014582 (WO2020/203908) "우수한 강도 균형 균형과 실내 온도 작업 성이있는 마그네슘 합금 플레이트"(3/30/2020의 국제 응용)

1) 따뜻한 성형성

따뜻한 성형 성은 따뜻한 성형이 수행 될 때 프레스 성형 성을 말합니다 따뜻한 형성은 또한 플레이트 또는 공구 (금형 등)를 실온보다 높은 온도로 가열하여 수행되는 성형 공정을 나타냅니다 마그네슘 합금은 실온에서 특정 방향 ((0001) 평면과 평행)로 쉽게 변형되지만 다른 방향으로는 거의 변형되지 않습니다 반면에, 200 ° C 이상으로 가열하면 다른 방향으로 쉽게 변형되어 성형이 크게 향상됩니다 따라서, 일반 목적 마그네슘 합금은 200-300 ° C의 온도에서 따뜻한 성형됩니다[참조로 돌아 가기]

2) 알루미늄 합금 다이 캐스트 바카라 룰

다이 캐스팅은 금형 주조 방법 중 하나이며, 금속을 금형으로 눌러 고 차원 정확도가 짧은 시간에 질량을 생성하는 주조 방법을 나타냅니다 알루미늄 합금 다이 캐스트 바카라 룰는 예를 들어 자동차, 주로 엔진과 하우징 주변에서 많은 부분에서 사용됩니다[참조로 돌아 가기]

3) 결정 구조의 방향

그림 2는 전자 빔 후산 방법으로 측정 한 마그네슘 합금의 역전 매핑 (MAP) (오른쪽) 및 양극 다이어그램 ((0001) 표면 텍스처) (왼쪽)을 보여줍니다 역 기둥 맵은 각 곡물의 방향 각도를 색상으로 보여줍니다 도 1에 도시 된 결정 방향의 경우, 맵은 거의 빨간적이다 ((0001) 평면이 방향이기 때문에) 그림 2의 오른쪽 그림에 표시된 역 기둥 맵은 빨간색 이외의 결정이 많기 때문에 결정 방향은 비교적 무작위입니다 그림 2의 왼쪽 그림에 표시된 양극점 다이어그램은 특정 결정 평면 ((0001) 평면)의 배향도를 보여줍니다 이것은 결정이 롤링 (RD) 방향 또는 플레이트 너비 (TD) 방향으로 기울어지는 횟수를 나타냅니다 또한, MAX : 40의 값은 결정 방향이 무작위 인 임의의 상태에 비해 특정 평면이 몇 번 방향을 지시하는지를 나타냅니다 일반 목적 마그네슘 합금 롤링 바카라 룰의 최대 값은 종종 10 이상입니다[참조로 돌아 가기]

4) Erixen Test (Erixen Value)

이것은 롤링 된 플레이트의 프레스 형성 (주로 돌출 된 형성성)을 결정하는 테스트 방법 중 하나입니다 스틸 볼 펀치가 플레이트 바카라 룰로 누르고 테스트 조각이 파손 된 시점에서 펀치 끝과 주름 보유 표면 사이의 거리는 Eriksen 값 (단위 : MM)으로 정의되며 인덱스로 사용됩니다 에릭센 값이 높을수록 돌출 된 성형 성이 더 좋습니다 일본 산업 표준 JIS Z 2247 (Erixen Test Method)에 의해 지정됩니다[참조로 돌아 가기]

5) AZ91D

마그네슘 합금에 대한 ASTM (American Materials Testing Association) 기준 중 하나 그것은 마그네슘 합금의 첨가제 요소로서 9 wt% 및 1 wt%의 알루미늄 (Al) 및 아연 (Zn)을 함유하는 합금이며, 다이 캐스팅을위한 일반 목적 마그네슘 합금으로 인식된다[참조로 돌아 가기]

6) ADC12

다이 캐스팅을위한 al-si-cu 기반 알루미늄 합금 이 합금은 기계적 특성, 가공성 및 주파수의 균형이 우수하며 국내 알루미늄 다이 캐스팅의 90% 이상이 사용됩니다[참조로 돌아 가기]

7) AZ31B

마그네슘 합금에 대한 ASTM (American Materials Testing Association) 표준 중 하나 마그네슘 합금의 첨가제 요소로서 알루미늄 (AL) 및 아연 (Zn)의 3 중량% 및 1 중량%의 알루미늄 (Zn)을 함유하는 합금이며, 범용 마그네슘 합금으로 인식된다[참조로 돌아 가기]

8) Nedo의 계약 사업 "혁신적인 바카라 룰운 구조 자료 등의 연구 및 개발"

프로젝트 기간 : 2014-2022 비즈니스 컨텐츠 :이 비즈니스는 철강, 비철 바카라 룰 (티타늄, 알루미늄, 마그네슘) 및 탄소 섬유 강화 플라스틱 (CFRP)과 같은 구조 바카라 룰의 특성을 개선하고 자동차 및 철도 차량과 같은 운송 장비의 무게를 줄이기위한 기술을 개발합니다 자세한 내용은 ISMA 웹 사이트 (https : //ismajp/)를 참조하십시오[참조로 돌아 가기]