Um guia completo para as ligas de alumínio fundido sob pressão ADC3 (Al-Si-Mg): conceção com baixo teor de silício, potencial de tratamento térmico e cenários de aplicação topo de gama

Como Norma Industrial Japonesa (JIS)Alta resistência, alta condutividade térmicaRepresentantes de ligas de alumínio fundido sob pressão.ADC3 por meio deExcelente capacidade de fundição, boa resistência mecânica e excelente condutividade térmica/eléctricaé conhecida. A liga é fabricada porSistema único de composição “baixo teor de silício e médio teor de magnésioIsto é particularmente adequado para a produção de peças fundidas de alumínio, que oferecem um melhor equilíbrio de desempenho global do que o alumínio fundido sob pressão convencional (por exemplo, ADC12), mantendo simultaneamente uma boa processabilidade da fundição sob pressão.Peças de paredes finas que requerem boa dissipação de calor, proteção electromagnética e resistência estrutural média.É preferido no domínio das comunicações, da eletrónica e do equipamento elétrico.

Padrões e classificações ADC3

• Classes normalizadas JISDe acordo com a norma industrial japonesa JIS H 5302, os graus são ADC3.
• Grau Significado: “ADC” é a abreviatura de “Aluminium Die Casting” e “3” representa as ligas com composições e propriedades específicas da série. Não.
• Caraterísticas principaisAs suas caraterísticas distintivas sãoTeor de silício (Si) significativamente inferior ao do ADC10/12O produto contém igualmenteMagnésio (Mg) em quantidade considerávelIsto confere-lhe uma combinação de boa fluidez, capacidade de tratamento térmico e condutividade térmica/eléctrica próxima da do alumínio puro.

Tabela de composição da liga de alumínio ADC3 (com base nos requisitos típicos JIS H 5302)

elementar	Gama de conteúdos (wt%)	papel funcional
Silício (Si)	4.0-6.0	Baixo a médio teor de silício.. Assegura a fluidez básica da fundição, minimizando os danos à condutividade térmica/eléctrica.
Magnésio (Mg)	0.30-0.60	Elementos essenciais de reforço. A formação da fase Mg₂Si confere à liga aCapacidades de melhoramento do tratamento térmico claramente definidas.
Ferro (Fe)	≤ 0.8	Evita a aderência do molde durante a fundição e precisa de ser controlada para manter a tenacidade.
Cobre (Cu)	≤ 0.20	nível muito baixo. Assegura uma excelente resistência à corrosão e uma elevada condutividade térmica/eléctrica à custa de alguma resistência da fundição.
Manganês (Mn)	≤ 0.30	Neutralizar os efeitos nocivos do ferro.
Zinco (Zn)	≤ 0.10	Elementos de impureza, rigorosamente controlados.
Titânio (Ti)	≤ 0.20	Refinaria de cereais, melhora a organização.
Alumínio (Al)	tolerância (ou seja, erro permitido)	Matriz de elevada pureza, a base da sua excelente condutividade térmica/eléctrica.

Tabela de parâmetros de propriedades físicas e mecânicas do ADC3 (estado fundido sob pressão, valores típicos)

Indicadores de desempenho	Gama numérica (fundido sob pressão - estado F)	Análise comparativa (vs ADC12) e principais pontos fortes
densidade	Aprox. 2,70 g/cm³	Semelhante ao ADC12.
Resistência à tração (Rm)	220-260 MPa	Abaixo de ADC12No entanto, pode ser atualizado para 280-320 MPa por tratamento térmico T5/T6, e a resistência é restaurada para o mesmo nível.
Resistência ao escoamento (Rp0.2)	120-150 MPa	Pode ser significativamente melhorado por tratamento térmico.
Alongamento (A)	4.0-7.0%	Significativamente superior ao ADC12 (~2%)mostrar queExcelente tenacidade e resistência ao impacto.
Dureza Brinell (HB)	60-70	Ligeiramente inferior ao ADC12, mas mais fácil de cortar e maquinar.
condutividade térmica	Aprox. 180-200 W/(m-K)	Principais pontos fortesMuito superior ao ADC12 (~96 W/(m-K)) para um excelente desempenho térmico.
condutividade	Aprox. 50-55% IACS	Principais pontos fortesDesempenho de proteção EMI superior: Muito superior ao do ADC12 (~25% IACS).
resistência à corrosão	talentoso	Muito superior ao ADC12 que contém cobre, aproximando-se dos níveis de alumínio puro.

Percurso de melhoria do desempenho e principais benefícios
O ADC3 foi concebido com o conceito de “Propriedades térmicas/eléctricas orientadas, resistência compensada por tratamento térmico”：

1. Excelentes propriedades térmicas/eléctricasO desenho da composição com baixo teor de silício (Si) e muito baixo teor de cobre (Cu) minimiza a dispersão do transporte de electrões e fonões (quanta de vibração térmica) pelos átomos da solução sólida e pelos compostos intermetálicos, resultando numa condutividade térmica e eléctrica que se encontra entre as melhores das ligas de alumínio fundido sob pressão.
2. Potencial claro de melhoria do tratamento térmicoO teor de magnésio (Mg) bem definido permite-lhe passar através doTratamento térmico T5 (envelhecimento artificial) ou T6 (solução + envelhecimento)O novo produto foi concebido para aumentar a resistência mecânica para um nível comparável ao do ADC12, mantendo as vantagens da sua elevada tenacidade.
3. Boa processabilidade e tenacidadeO teor de silício é baixo, mas ainda suficiente para garantir uma boa fluidez da fundição sob pressão. O baixo teor de fases frágeis confere-lhe um alongamento e uma resistência ao impacto muito melhores do que o ADC12.

Graus internacionais correspondentes
Tratando-se de uma liga que procura propriedades específicas (elevada condutividade térmica), os equivalentes internacionais são os seguintes

• Padrão japonês::ADC3 (JIS H 5302)
• Padrão americano: Mais próximo A360.0mas o A360.0 tem um teor de Si mais elevado (9-10%) e uma condutividade térmica ligeiramente inferior à do ADC3.
• Norma nacional chinesa:: Em colaboração com o YL302 (YZALSi5Mg) ou algumas classes personalizadas estão próximas em termos de filosofia de desempenho.
• Norma da UE::PT AC-51000 (AlMg5Si2Mn) têm semelhanças na orientação do desempenho (elevada resistência e tenacidade, resistência à corrosão), mas com sistemas de composição diferentes.

ADC3 na indústria de fundição injectada
com base na suaElevada condutividade térmica/eléctrica, boa tenacidade, resistência à corrosãoo ADC3 é utilizado principalmente nas seguintes áreas de elevado desempenho:

1. Dissipação de calor e componentes de gestão térmica (aplicações principais)
   • Iluminação LEDCaixas de radiadores para candeeiros de rua, projectores e luzes de palco LED de alta potência.
   • eletrónica de potênciaCarcaças de inversores, substratos de módulos de potência, carcaças de inversores (tanto componentes estruturais como vias de dissipação de calor).
   • equipamento de comunicações: Caixa da antena da estação de base 5G, caixa da unidade RF, dissipador de calor do servidor.
2. Carcaças e componentes estruturais altamente exigentes
   • eletrónica automóvelCaixa da unidade de controlo do motor (ECU), caixa do carregador de bordo, caixa da unidade de distribuição de energia (PDU).
   • ferramenta eléctricaCarcaças de motores de alta potência, carcaças de baterias (boa dissipação de calor e EMC).
   • instrumento óticoBarril de lente de câmara (boa estabilidade dimensional e dissipação de calor).
3. Componentes sensíveis à compatibilidade electromagnética (CEM)
   • Utilizando a sua elevada condutividade comoCaixa de proteção electromagnéticaÉ utilizado para instrumentos de medição de precisão, equipamento médico e outro equipamento sensível a interferências electromagnéticas.

Perguntas frequentes sobre a liga de alumínio ADC3

Q1: Qual é a maior vantagem do ADC3? Em que circunstâncias deve ser preferido?

• maior força: emAssegurar uma boa capacidade de fundição sob pressão e uma resistência estrutural básicaA premissa de fornecerCondutividade térmica e eléctrica máxima em ligas de alumínio fundido sob pressão.
• Cenário preferidoQuando a peça éOs requisitos de dissipação de calor (ou os requisitos de blindagem electromagnética) são os principais ou críticos condicionalismos de conceçãoPor exemplo, uma peça que é simultaneamente um invólucro e um dissipador de calor principal. Por exemplo, uma peça que é simultaneamente um invólucro e um dissipador de calor principal.

Q2: O desempenho de fundição do ADC3 é pior do que o do ADC12?

• Sim, mas a diferença é controlável. Devido ao seu baixo teor de silício, oA mobilidade é teoricamente inferior à do ADC12Isto significa que a produção de peças ADC3 pode exigir temperaturas de molde mais elevadas ou uma conceção mais optimizada do sistema de canal de injeção ou velocidades de injeção ligeiramente mais elevadas. Isto significa que a produção de peças ADC3 pode exigir temperaturas de molde mais elevadas, uma conceção mais optimizada do sistema de canal de injeção ou velocidades de injeção ligeiramente mais elevadas para garantir um enchimento perfeito. No entanto, para a maioria das peças regulares de paredes finas, o processo pode ser adaptado para uma produção estável.

Q3: Qual é o efeito da anodização do ADC3?

• ótimo resultado. Graças à sua matriz com baixo teor de cobre, baixo teor de silício e elevada pureza, o desempenho de oxidação anódica do ADC3 é um dos melhores em alumínio injetado. É possível obterIncolor e transparente, uniforme e denso, elevada durezaA película oxidada é ideal para superfícies altamente decorativas e resistentes às intempéries.

Q4: Quais são as semelhanças e diferenças entre o ADC3 e o A360.0?

• terreno comum: AmbosContendo magnésio, tratável termicamente, boa resistência à corrosão, excelente desempenho de anodização.
• ponto de diferença::O ADC3 tem um teor de silício significativamente mais baixo (4-6%) do que o A360.0 (9-10%). Isto faz com que o ADC3Melhor condutividade térmica/eléctrica e tenacidadeJamahiriya Árabe LíbiaFluidez de fundição ligeiramente inferior e resistência ligeiramente inferior na forma fundidaO A360.0 é mais equilibrado e versátil em termos de capacidade de fundição e de resistência à fundição.

Q5: Quais são as caraterísticas do processamento do ADC3?

• dado o seuBaixa dureza, boa tenacidadeCorte e maquinabilidadefantástico. Baixo desgaste da ferramenta, fácil de obter uma superfície limpa, eliminação contínua de aparas. É um material de “boa maquinagem”.