Ein umfassender Leitfaden zu ADC3 (Al-Si-Mg)-Aluminiumdruckgusslegierungen: Design mit niedrigem Siliziumgehalt, Wärmebehandlungspotenzial und High-End-Anwendungsszenarien

Als japanischer Industriestandard (JIS)Hohe Festigkeit, hohe WärmeleitfähigkeitVertreter der Aluminiumdruckgusslegierungen.ADC3 mit Hilfe vonHervorragende Gießbarkeit, gute mechanische Festigkeit und ausgezeichnete thermische/elektrische Leitfähigkeitbekannt ist. Die Legierung wird hergestellt vonEinzigartiges “Low Silicon, Medium Magnesium”-ZusammensetzungssystemDies eignet sich besonders für die Herstellung von Aluminiumgussteilen, die eine bessere Gesamtleistungsbilanz als herkömmliches Druckgussaluminium (z. B. ADC12) bieten und gleichzeitig eine gute Druckgussverarbeitbarkeit aufweisen.Dünnwandige Teile, die eine gute Wärmeableitung, elektromagnetische Abschirmung und mittlere strukturelle Festigkeit erfordern.Es wird bevorzugt in den Bereichen Kommunikation, Elektronik und Elektrogeräte eingesetzt.

OEZA3 Standards und Noten

• JIS-Standard-GüteklassenNach der japanischen Industrienorm JIS H 5302 sind die Sorten ADC3.
• Note BedeutungADC“ ist die Abkürzung für ”Aluminium Die Casting“ und ”3“ steht für Legierungen mit spezifischen Zusammensetzungen und Eigenschaften in der Serie. Nr.
• Wesentliche MerkmaleSeine besonderen Merkmale sindSilizium (Si)-Gehalt deutlich niedriger als bei ADC10/12Das Produkt enthält außerdemErhebliches Magnesium (Mg)Dies verleiht ihm eine Kombination aus guter Fließfähigkeit, Wärmebehandelbarkeit und thermischer/elektrischer Leitfähigkeit, die der von reinem Aluminium nahe kommt.

ADC3 Aluminiumlegierungszusammensetzungstabelle (basierend auf JIS H 5302 typischen Anforderungen)

Element einer Menge	Inhaltsbereich (wt%)	funktionale Rolle
Silizium (Si)	4.0-6.0	Niedriger bis mittlerer Siliziumgehalt.. Gewährleistet die grundlegende Fließfähigkeit des Gusses und minimiert gleichzeitig die Beeinträchtigung der thermischen/elektrischen Leitfähigkeit.
Magnesium (Mg)	0.30-0.60	Kernstärkende Elemente. Die Bildung der Mg₂Si-Phase verleiht der Legierung dieKlar definierte Möglichkeiten zur Verbesserung der Wärmebehandlung.
Eisen (Fe)	≤ 0.8	Verhindert das Verkleben der Form beim Druckguss und muss kontrolliert werden, um die Zähigkeit zu erhalten.
Kupfer (Cu)	≤ 0.20	sehr niedriges Niveau. Gewährleistet hervorragende Korrosionsbeständigkeit und hohe thermische/elektrische Leitfähigkeit auf Kosten einer gewissen Gussfestigkeit.
Mangan (Mn)	≤ 0.30	Neutralisiert die schädlichen Auswirkungen von Eisen.
Zink (Zn)	≤ 0.10	Verunreinigungselemente, streng kontrolliert.
Titan (Ti)	≤ 0.20	Getreideraffinerie, verbessert die Organisation.
Aluminium (Al)	Toleranz (d. h. zulässiger Fehler)	Hochreine Matrix, die Grundlage für die hervorragende thermische/elektrische Leitfähigkeit.

ADC3 Physikalische und mechanische Eigenschaften Parametertabelle (Druckgußzustand, typische Werte)

Leistungsindikatoren	Numerischer Bereich (Druckguss - F-Zustand)	Vergleichende Analyse (im Vergleich zu ADC12) und Hauptstärken
Dichte	Ca. 2,70 g/cm³	Ähnlich wie bei ADC12.
Zugfestigkeit (Rm)	220-260 MPa	Unterhalb von ADC12Durch eine T5/T6-Wärmebehandlung kann sie jedoch auf 280-320 MPa angehoben werden, und die Festigkeit wird wieder auf das gleiche Niveau gebracht.
Streckgrenze (Rp0,2)	120-150 MPa	Kann durch Wärmebehandlung erheblich verbessert werden.
Dehnung (A)	4.0-7.0%	Erheblich höher als ADC12 (~2%)zeigen, dassHervorragende Zähigkeit und Schlagzähigkeit.
Brinell-Härte (HB)	60-70	Etwas niedriger als ADC12, aber leichter zu schneiden und zu bearbeiten.
Wärmeleitfähigkeit	Ca. 180-200 W/(m-K)	Zentrale StärkenSehr viel höher als ADC12 (~96 W/(m-K)) für hervorragende thermische Leistung.
Leitfähigkeit	Ca. 50-55% IACS	Zentrale StärkenHöhere EMI-Abschirmleistung: Viel höher als beim ADC12 (~25% IACS).
Korrosionsbeständigkeit	talentiert	Weit besser als kupferhaltiges ADC12, das sich dem Niveau von reinem Aluminium annähert.

Pfad zur Leistungsverbesserung und Hauptvorteile
ADC3 wurde nach dem Konzept der “Thermische/elektrische Eigenschaften orientiert, Festigkeit durch Wärmebehandlung kompensiert”：

1. Ausgezeichnete thermische/elektrische EigenschaftenDie Zusammensetzung mit wenig Silizium (Si) und sehr wenig Kupfer (Cu) minimiert die Streuung von Elektronen und Phononen (thermische Schwingungsquanten) durch Mischkristalle und intermetallische Verbindungen, was zu einer thermischen und elektrischen Leitfähigkeit führt, die zu den besten bei Aluminiumdruckgusslegierungen gehört.
2. Deutliches Potenzial für die Verbesserung der WärmebehandlungDer gut definierte Magnesium (Mg)-Gehalt ermöglicht es, dass es durch denWärmebehandlung T5 (künstliche Alterung) oder T6 (Lösung + Alterung)Das neue Produkt wurde entwickelt, um die mechanische Festigkeit auf ein Niveau zu erhöhen, das mit dem von ADC12 vergleichbar ist, wobei die Vorteile der hohen Zähigkeit erhalten bleiben.
3. Gute Verarbeitbarkeit und ZähigkeitSilizium: Der Siliziumgehalt ist niedrig, aber immer noch ausreichend, um ein gutes Fließverhalten beim Druckguss zu gewährleisten. Der geringe Gehalt an spröden Phasen sorgt für eine wesentlich bessere Dehnung und Schlagfestigkeit als bei ADC12.

Entsprechende internationale Noten
Da es sich um eine Legierung handelt, mit der bestimmte Eigenschaften (hohe Wärmeleitfähigkeit) angestrebt werden, sind die internationalen Entsprechungen wie folgt:

• Japanischer Standard::ADC3 (JIS H 5302)
• Amerikanische Norm: Am nächsten gelegen A360.0A360.0 hat jedoch einen höheren Si-Gehalt (9-10%) und eine etwas geringere Wärmeleitfähigkeit als ADC3.
• Chinesischer nationaler Standard:: In Verbindung mit dem YL302 (YZAlSi5Mg) oder einige benutzerdefinierte Sorten sind von der Leistungsphilosophie her ähnlich.
• EU-Norm::EN AC-51000 (AlMg5Si2Mn) haben Ähnlichkeiten in der Leistungsorientierung (hohe Festigkeit und Zähigkeit, Korrosionsbeständigkeit), jedoch mit unterschiedlichen Zusammensetzungssystemen.

ADC3 in der Druckgussindustrie
auf der Grundlage seinerHohe thermische/elektrische Leitfähigkeit, gute Zähigkeit, KorrosionsbeständigkeitEigenschaften wird der ADC3 hauptsächlich in den folgenden Hochleistungsbereichen eingesetzt:

1. Wärmeableitung und Wärmemanagementkomponenten (Kernanwendungen)
   • LED-Beleuchtung: Strahlergehäuse für Hochleistungs-LED-Straßenlampen, Flutlichter, Bühnenbeleuchtung.
   • LeistungselektronikGehäuse von Wechselrichtern, Trägermaterialien für Leistungsmodule, Gehäuse von Wechselrichtern (sowohl strukturelle Komponenten als auch Wärmeabfuhrwege).
   • Kommunikationsmittel: Antennengehäuse für 5G-Basisstationen, Gehäuse für RF-Einheiten, Kühlkörper für Server.
2. Äußerst anspruchsvolle Gehäuse und Strukturkomponenten
   • AutomobilelektronikGehäuse der Motorsteuerungseinheit (ECU), Gehäuse des Ladegeräts an Bord, Gehäuse der Stromverteilungseinheit (PDU).
   • ElektrowerkzeugGehäuse für Hochleistungsmotoren, Gehäuse für Akkupacks (gute Wärmeableitung und EMV).
   • optisches InstrumentProjektor, Kameraobjektivtubus (gute Formstabilität und Wärmeableitung).
3. Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) empfindliche Komponenten
   • Die Nutzung der hohen Leitfähigkeit alsGehäuse mit elektromagnetischer AbschirmungEs wird für Präzisionsmessgeräte, medizinische Geräte und andere Geräte verwendet, die empfindlich auf elektromagnetische Störungen reagieren.

ADC3 Aluminiumlegierung Häufig gestellte Fragen

Q1: Was ist der größte Vorteil von ADC3? Unter welchen Umständen sollte es bevorzugt werden?

• größte Stärke: inGewährleistung einer guten Druckgießbarkeit und strukturellen GrundfestigkeitDie Prämisse der BereitstellungHöchste thermische und elektrische Leitfähigkeit in Aluminiumdruckgusslegierungen.
• Bevorzugtes SzenarioWenn das TeilAnforderungen an die Wärmeableitung (oder an die elektromagnetische Abschirmung) sind die primären oder kritischen KonstruktionsbeschränkungenZum Beispiel ein Teil, das sowohl ein Gehäuse als auch eine große Wärmesenke ist. Zum Beispiel ein Teil, das sowohl ein Gehäuse als auch eine große Wärmesenke ist.

F2: Ist die Gießleistung von ADC3 schlechter als die von ADC12?

• Ja, aber der Abstand ist überschaubar. Aufgrund seines geringen Siliziumgehalts ist derDie Mobilität ist theoretisch schlechter als die der ADC12Dies bedeutet, dass für die Herstellung von ADC3-Teilen unter Umständen höhere Werkzeugtemperaturen, eine optimalere Gestaltung des Angusssystems oder etwas höhere Einspritzgeschwindigkeiten erforderlich sind. Dies bedeutet, dass für die Herstellung von ADC3-Teilen möglicherweise höhere Werkzeugtemperaturen, eine optimalere Gestaltung des Angusssystems oder etwas höhere Einspritzgeschwindigkeiten erforderlich sind, um eine perfekte Füllung zu gewährleisten. Für die meisten normalen dünnwandigen Teile kann das Verfahren jedoch für eine stabile Produktion angepasst werden.

F3: Welche Auswirkungen hat die Eloxierung von ADC3?

• großes Ergebnis. Dank der kupfer- und siliziumarmen und hochreinen Matrix ist die anodische Oxidationsleistung von ADC3 eine der besten im Aluminiumdruckguss. Es ist möglich zu erhaltenFarblos und transparent, gleichmäßig und dicht, hohe HärteDie oxidierte Folie ist ideal für hochdekorative und witterungsbeständige Oberflächen geeignet.

F4: Was sind die Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen ADC3 und A360.0?

• gemeinsame Basis: BeideMagnesium enthaltend, wärmebehandelbar, gute Korrosionsbeständigkeit, ausgezeichnete Eloxierbarkeit.
• Unterschiedsstelle::ADC3 hat einen deutlich geringeren Siliziumgehalt (4-6%) als A360.0 (9-10%). Dies macht den ADC3Bessere thermische/elektrische Leitfähigkeit und ZähigkeitLibysch-Arabische DschamahirijaGeringfügig schlechteres Gießverhalten und etwas geringere Festigkeit in gegossener FormA360.0 ist ausgewogener und vielseitiger in Bezug auf Gießbarkeit und Gussfestigkeit.

F5: Was sind die Merkmale bei der Verarbeitung von ADC3?

• angesichts seinerGeringere Härte, gute ZähigkeitSchneiden und Bearbeitbarkeitgroßartig. Geringer Werkzeugverschleiß, leichte Erzielung einer sauberen Oberfläche, kontinuierliche Spanabfuhr. Es ist ein “gut zerspanbares” Material.