通信機用鋳造ケース及び通信機用鋳造ケースの製造方法
【課題】従来のアルミニウム合金ダイカスト材と比べ製品の抜き勾配を極端に小さくでき、また、亜鉛の特質を活かしつつ、同時に比重が軽減された精密合金を提供することを課題とする。
【解決手段】上記課題を解決するため、アルミニウム、シリコン、および亜鉛を含み、全体を基準として、前記アルミニウムの含有率が４０質量％以上４５質量％以下であり、前記シリコンの含有率が２質量％以上８質量％以下である、ダイカスト用精密合金を提供する。
【解決手段】上記課題を解決するため、アルミニウム、シリコン、および亜鉛を含み、全体を基準として、前記アルミニウムの含有率が４０質量％以上４５質量％以下であり、前記シリコンの含有率が２質量％以上８質量％以下である、ダイカスト用精密合金を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は精密合金、特にダイカスト用精密合金、これを用いた精密合金ダイカスト部品、およびダイカスト用精密合金の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信機器に使用される部品のうち、屋外に使用される筐体部品や電子回路素子を搭載したプリント基板の内蔵を含む高周波回路機器は、通常、電磁波のシールドの必要性から金属ケースと金属製カバーを介した機能デバイスとして構成される。また、耐食性の観点からアルミニウム合金ダイカスト材のうちＪＩＳ指定のＡＤＣ３が材料として使用されていた。
前記機構部品の製造方法としては切削加工、ダイカスト工法等があり、金属材料ではアルミニウムが最も一般的である。特に、大量生産の場合はダイカストによる製造が不可避である。但し、鋳造ケースの形状（外形、内側の仕切り壁）はさまざまであり、鋳抜きのためには製品に勾配（通常片側２〜３°）をつけないと鋳抜くことができないということが最大の欠点であった。ＡＤＣ３は鋳造性に劣るため、部位によってはさらに大きな抜き勾配が必要であった。
解決方法としては、以下のものがある。
１）鋳造後に機械加工を施し、必要な形状に加工する。
２）鋳造用の材料に亜鉛基のダイカスト合金を使用する。これにより、必要な部位の勾配をなくし二次加工を軽減する。このような亜鉛基のダイカスト合金としては例えば、ＪＩＳ指定のＺＤＣ２（Ｚｎ−４Ａｌ−０．０４Ｍｇ）がある。
【０００３】
上記１）は、二次加工後の鋳造欠陥（鋳巣）を回避するのが難しく、加工要素の種類や数によっては狙い通りのコストダウン効果を得られない可能性がある。また、勾配形状を含めた事前評価が必要であり、製品化までに時間を要するという問題がある。
【０００４】
上記２）は、亜鉛（Ｚｎ）はアルミニウム（Ａｌ）に比べ比重が大きく（Ａｌ ２．７ｇ／ｃｍ３に対し７．１ｇ／ｃｍ３と２．６倍）、質量設計への制約が大きい。また、耐食性やクリープ特性の問題を考慮すると、高周波部品としての要求機能、特に、導波管回路部、同接合部を満足するものではなかった。特に、屋外用として筐体を兼用する製品に対しては亜鉛の犠牲防食作用の観点からＺＤＣ２の使用は満足のいくものではなかった。
【０００５】
特許文献１は、引張強度が４５ｋｇｆ／ｍｍ以上であり、時効軟化を引き起こさず、且つ鋳造可能温度が５００℃以下であるダイカスト用高強度亜鉛合金に関する技術を開示する。ここで、特にＺｎ合金のうち高Ａｌのものは時効軟化を引き起こすので好ましくないとされており、Ａｌの含有量は１２〜３０質量％が好ましいとされている。また、銅含有量は６〜２０重量%とされている。
【０００６】
特許文献２は、クリープ抵抗を向上させるために、亜鉛（Ｚｎ）−アルミニウム（Ａｌ）系合金においてニッケル（Ｎｉ）またはマンガン（Ｍｎ）を含有させる、ダイカスト用亜鉛合金に関する技術を開示するものである。ここで、Ａｌ含量は２〜１０重量%とされている。
【０００７】
特許文献３は、溶融亜鉛めっき用合金に関し、溶融めっき工程において亜鉛めっき浴に補給するＳｉを含有する合金を開示している。
【０００８】
特許文献４は、合金ビレットの温度を２５０〜３５０℃に設定して押出すことを特徴とするＡｌ−Ｚｎ−Ｓｉ系合金材の製造方法を開示している。特許文献４に開示の技術は低温ろう材などに用いられる合金材に関するものである。これに対し、ダイカスト用合金の場合、放熱特性、軽量化、および抜き勾配等の鋳造性を満足させるために、含有元素の質量比を極めて限定しなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平６−４９５７２号公報
【特許文献２】特開平９−２７２９３２号公報
【特許文献３】特開２００１−２８８５１９号公報
【特許文献４】特開平５−２５５８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記文献記載の従来技術は、以下の点で改善の余地を有していた。
亜鉛合金ダイカスト材は元々その成形性の良さから古くから使用されている材料であり、近年は成形性と相反する欠点であるクリープ特性の改善等を主眼とした亜鉛合金が開発されている。
しかし、固体金属として非常に鋳造性の良い特質を持つ亜鉛合金でありながら、精密に鋳抜くという視点から開発された亜鉛合金はなかった。すなわち、機械加工と同様の形状精度を達成できるような亜鉛合金は従来なかった。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものである。すなわち本発明は、従来のアルミニウム合金ダイカスト材と比べ製品の抜き勾配を極端に小さくでき、および亜鉛の特質を活かしつつ、同時に比重が軽減された精密合金を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、アルミニウム、シリコン、および亜鉛を含み、全体を基準として、アルミニウムの含有率が４０質量％以上４５質量％以下であり、およびシリコンの含有率が２質量％以上８質量％以下である、ダイカスト用精密合金が提供される。
【００１３】
さらに、本発明によれば、アルミニウム４０質量％以上４５質量％以下、シリコン２質量％以上８質量％以下、および残部が亜鉛と不可避の不純物からなることを特徴とするダイカスト用精密合金が提供される。
また、本発明によれば、アルミニウム４０質量％以上４５質量％以下、シリコン２質量％以上８質量％以下、銅０．１質量％以上０．２質量％以下、マグネシウム０．０１質量％以上０．１質量％以下、および残部が亜鉛と不可避の不純物からなる、ダイカスト用精密合金が提供される。
【００１４】
さらに、本発明によれば、本発明のダイカスト用精密合金からなる精密合金ダイカスト部品が提供される。
【００１５】
さらに、本発明によれば、アルミニウム、亜鉛、シリコン、銅、およびマグネシウムを含む溶湯を得る工程と、合金の全質量に基づいて、アルミニウム４０質量％以上４５質量％以下、亜鉛３０質量％以上５７．８９質量％以下、シリコン２質量％以上８質量％以下、銅０．１質量％以上０．２質量％以下、マグネシウム０．０１質量％以上０．１質量％以下、および不可避の不純物を含むダイカスト用精密合金を得る工程とを含む、ダイカスト用精密合金の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、亜鉛の特質を活かしつつ、同時に比重が軽減されたダイカスト用精密合金であって、さらに、従来のアルミニウム合金ダイカスト材と比べて製品の抜き勾配を極端に小さくできる、ダイカスト用精密合金が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。
【００１８】
【図１】実施例Ａ６にかかる精密合金ダイカスト部品を示した断面図である。Ａは正面図、Ｂは右側面図、Ｃは正面図上下の口径部の断面、Ｄは正面図中心の断面、およびＥは裏面図であり、図中断面のＧおよびＦ部は裏面図の白抜きの導波管路を流れる電波の伝搬の向きを変える部分である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本実施形態におけるダイカスト用精密合金は、アルミニウム、シリコン、および亜鉛を含み、全体を基準として、アルミニウムの含有率が４０質量％以上４５質量％以下であり、およびシリコンの含有率が２質量％以上８質量％以下である。
さらに、本実施形態におけるダイカスト用精密合金は、銅０．１質量％以上０．２質量％以下およびマグネシウム０．０１質量％以上０．１質量％以下を含んでもよい。
【００２０】
また、本実施形態において、亜鉛の含有量は、下限値が好ましくは３０質量％、より好ましくは３５質量％、さらに好ましくは４８質量％である。また、亜鉛の含有量は、上限値が好ましくは５８質量％、より好ましくは５７．８９質量％、さらに好ましくは５７質量％、さらにより好ましくは５０質量％である。
または、亜鉛の含有量は、アルミニウム、シリコン、亜鉛、および不可避の不純物からなる合金の残部としてもよい。または、アルミニウム、シリコン、亜鉛、銅、マグネシウム、および不可避の不純物からなる合金の残部としてもよい。
【００２１】
このような範囲内で亜鉛を含むことにより、合金の精密鋳造性が向上する。このような精密鋳造性の効果が得られることにより、二次加工の必要性がなくなり、その結果、コストダウンにもつながる。
【実施例】
【００２２】
以下、実施例において本発明を説明する。
以下の実施例において、実施例Ａ１〜Ａ４およびＢ１〜Ｂ４は本発明にかかるダイカスト用精密合金を説明するものであり、また、実施例Ａ５は本発明にかかるダイカスト用精密合金の製造方法を説明するものである。また、実施例Ａ６〜Ａ９は本発明にかかるダイカスト用精密合金を用いたダイカスト部品を説明するものである。
ここで、「〜」を用いて示される数値範囲は、「以上」および「以下」の意味を表し、その数値も含んだ範囲とする。
【００２３】
（実施例Ａ１）
アルミニウム、亜鉛、シリコンを含む合金１を調製した。
【００２４】
本発明は、精密鋳造、特に抜き勾配の大幅な軽減を主眼として、固体金属潤滑としての機能を有する亜鉛の特質を活かし、同時に比重の軽減を念頭においたものである。すなわち、本発明のダイカスト用精密合金は、主要な金属としてアルミニウム４０〜４５質量％および亜鉛３０〜５７質量％を含み、さらにシリコン２〜８質量％、任意の成分調整金属、および不可避の不純物の構成としている。
【００２５】
シリコン（Ｓｉ）は、鋳造(湯流れ)改善効果を有し、また、Ａｌと亜鉛の金属元素が均一に分散するよう分離抑制の働きを持たせるために役立つ。本発明においては、Ａｌの含有量が従来の亜鉛合金より大きくなっているが、Ｓｉを添加し、Ａｌの含有量増による鋳造性悪化を防いでいる。上述の通り、Ｓｉは通常のＪＩＳの亜鉛合金やＪＩＳ以外の亜鉛合金にはまったくといっていいほど添加されていない元素である。しかしながら、本発明は亜鉛合金に関して機械加工と同様の形状精度を達成するという視点に基づき、新たにＳｉを添加することについて見出したものである。本発明においてＳｉは、Ａｌと亜鉛との元素間で格子の機能を果たすと同時に凝固収縮を抑制させ、それにより精密鋳造、すなわち抜き勾配の大幅な軽減を可能とすると考えられる。
【００２６】
Ｓｉの含有量は合金全体の質量に基づいて、Ａｌの重量も考慮して、好ましくは２〜８質量％の間で添加し、さらに好ましくは、４〜７質量％である。
【００２７】
また、Ｓｉの含有量はＡｌの質量比に対して約６〜１５質量％の範囲が好ましい。Ａｌ重量比に対してＳｉ重量比が小さすぎると、合金の流動性が劣り、一方、Ａｌ重量比に対してＳｉ重量比が大きすぎると、流動性は問題ないが靱性が悪化し、脆くなる傾向にある。
【００２８】
アルミニウム（Ａｌ）は合金の強度、硬さを増加させるとともに合金としての軽量化に寄与する。本発明の精密合金において、Ａｌの含有量は合金全体の重量に基づいて、好ましくは４０〜４５質量％であり、さらに好ましくは、４２〜４５質量％である。Ａｌの含有量が少なすぎると上記特性が十分に得られず、また、流動性が低くなる傾向にある。一方、Ａｌの含有量が多すぎると精密に鋳抜く（抜き勾配片側１／１０以下）ことが困難になる。なお、従来、亜鉛合金においてＡｌの含有量が多すぎると時効軟化を引き起こすので好ましくなく、１２〜３０質量％程度が好ましいとされていた（特許文献１）。しかしながら、本発明においては、Ｓｉを添加することにより、Ａｌの含有量増による鋳造性悪化を防ぐことができる。従って、Ａｌの含有量は従来の亜鉛合金よりも多くなっている。
【００２９】
亜鉛の含有量は、合金全体の重量に基づいて、好ましくは３０〜５７質量％であり、さらに好ましくは、４８〜５０質量％である。
【００３０】
本発明の精密合金はさらに、不可避の不純物を含み得る。不可避の不純物とは、製造工程時に意図せずに材料に混入する物質をいい、例えば、鉄、鉛、カドミウム、錫等が挙げられる。
【００３１】
（実施例Ａ２）
アルミニウム、亜鉛、シリコン、銅、およびマグネシウムを含む合金２を調製した。本実施例の合金成分を表１に示す。
【００３２】
本発明の精密合金はさらに、所望により成分調整金属として他の元素を含有していてもよい。成分調整金属としては、例えば、銅、マグネシウムの一種以上を含むことができる。
【００３３】
銅（Ｃｕ）は機械加工性を向上させる働きがあり、本発明の精密合金に含有させる場合、亜鉛との重量比０〜０．５質量％となるのが望ましい。本発明の精密合金においては、合金全体の重量に基づいて、好ましくは０．１〜０．２質量％であり、さらに好ましくは、０．１〜０．１７質量％である。銅の含有量が少なすぎると上記特性が十分に得られず、一方、含有量が多すぎると流動性を低下させるおそれがある。
【００３４】
マグネシウム（Ｍｇ）は、Ａｌを含有する亜鉛合金に生じやすいとされている粒間腐食を防止する働きがあり、本発明の精密合金に含有させる場合、合金全体の重量に基づいて、好ましくは０．０１〜０．１質量％であり、さらに好ましくは０．０１〜０．０７質量％である。Ｍｇの含有量が少なすぎると上記特性が十分に得られず、一方、含有量が多すぎると溶湯の酸化を促進させ、結果として衝撃強度の低下を招くおそれがある。
【００３５】
（実施例Ａ３）
表１に示す配合比でアルミニウム、亜鉛、シリコン、銅、およびマグネシウムを含む合金３を調製した。
【００３６】
（実施例Ａ４）
シリコンを３．０質量％含む、アルミニウム、亜鉛、シリコン、銅、およびマグネシウムを含む合金４を調製した。
【００３７】
（実施例Ｂ１）
本実施例は、アルミニウム、亜鉛、およびシリコンを含むダイカスト用精密合金の例について説明する。
【００３８】
本発明は、精密鋳造、特に抜き勾配の大幅な軽減を主眼として、固体金属潤滑としての機能を有する亜鉛の特質を活かし、同時に比重の軽減を念頭においたものである。本実施例のダイカスト用精密合金は、アルミニウム、シリコン、および亜鉛を含み、合金の全質量に基づいてアルミニウム４０〜４５質量％およびシリコン２〜８質量％を含む。
【００３９】
Ｓｉの含有量は合金全体の質量に基づいて、Ａｌの重量も考慮して、好ましくは２〜８質量％の間で添加し、さらに好ましくは、４〜７質量％である。
【００４０】
また、上述の通り、Ｓｉの含有量はＡｌの質量比に対して約６〜１５質量％の範囲が好ましい。
【００４１】
本発明の精密合金において、上述の通り、Ａｌの含有量は合金全体の質量に基づいて、好ましくは４０〜４５質量％であり、さらに好ましくは、４２〜４５質量％である。
【００４２】
亜鉛の含有量は、合金全体の質量に基づいて、好ましくは３５〜５８質量％であり、さらに好ましくは、４８〜５０質量％である。または、亜鉛の含有量は、アルミニウムおよびシリコンを上記の範囲で含み、さらに不可避の不純物を含む合金の残部とすることができる。
このような範囲内で亜鉛を含むことにより、合金の精密鋳造性が向上する。このような精密鋳造性の効果が得られることにより、二次加工の必要性がなくなり、その結果、コストダウンにもつながる。
【００４３】
本発明の精密合金はさらに、上記に例示したような不可避の不純物を含み得る。
【００４４】
ダイカスト用合金として要求される特性としては、（１）機械的強度および機械加工性、（２）放熱特性、（３）耐クリープ特性、（４）耐食性、（５）軽量化、および（６）鋳造性（抜き勾配が小さい等）があり、これらを全て満たす必要がある。特に、上記（２）、（５）、および（６）はＡｌ合金ダイカスト材に代わるものとしては非常に重要であり、これらを同時に満足させるためには、合金成分の質量％を極めて限定しなくてはならない。本発明の精密合金はダイカスト用合金に要求される特性をバランスよく備える。
【００４５】
（実施例Ｂ２）
本実施例において、アルミニウム、シリコン、銅、マグネシウム、および亜鉛を含むダイカスト用精密合金の例について説明する。
【００４６】
本実施例における亜鉛の含有量は、合金全体の質量に基づいて、好ましくは３５〜５７．８９質量％であり、さらに好ましくは、４８〜５０質量％である。または、亜鉛の含有量は、アルミニウム、シリコン、銅、マグネシウム、および不可避の不純物を含む合金の残部とすることができる。
上述の通り、このような範囲内で亜鉛を含むことにより、合金の精密鋳造性が向上し、その結果、二次加工の必要性がなくなり、コストダウンにもつながる。
【００４７】
本実施例の精密合金は、実施例Ｂ１の合金成分に加えてさらに、銅およびマグネシウムを含む。
【００４８】
上述の通り、銅（Ｃｕ）の含有量は、本発明の精密合金に含有させる場合、亜鉛との重量比０〜０．５質量％となるのが望ましい。本発明の精密合金においては、合金全体の重量に基づいて、好ましくは０．１〜０．２質量％であり、さらに好ましくは、０．１〜０．１７質量％である。
【００４９】
上述の通り、マグネシウム（Ｍｇ）の含有量は、本発明の精密合金に含有させる場合、合金全体の質量に基づいて、好ましくは０．０１〜０．１質量％であり、さらに好ましくは０．０１〜０．０７質量％である。
【００５０】
また、本発明の精密合金において、上記の範囲内でＣｕおよびＭｇをさらに含んだ場合、ダイカスト用精密合金として必要な特性のバランスのさらなる改善を図ることができる。特に、ＣｕおよびＭｇを添加した場合、上記の（１）機械的強度および機械加工性、（３）耐クリープ特性、および（４）耐食性をさらに改善することができる。特に、ＡＤＣ３のような既存のＡｌ合金と比較して、同等またはそれ以上の耐クリープ特性を達成しつつ、その他の機械的強度が向上され、機械的特性のバランスに優れたダイカスト用精密合金を得ることができる。
【００５１】
【表１】
【００５２】
（実施例Ｂ３）
表２に示す配合比でアルミニウム、銅、マグネシウムおよびシリコンを含み、および残部が亜鉛と不可避の不純物からなる合金５を調製した。
【００５３】
【表２】
【００５４】
合金５の機械的強度および鋳造性能について測定した。結果を表３に示す。
ここで、引張強度測定はＪＩＳ Ｚ２２４２に準拠、および高温クリープ測定はＪＩＳ
Ｚ２２７１に準拠して行った。硬度測定は、ＪＩＳ Ｂ７７２５のビッカース硬さ試験に準拠して行った。
【００５５】
低温脆性破壊は以下の試験手順で測定した。
断熱ボックス（大きさ４００ｍｍ×２００ｍｍ×１５０ｍｍ）１個とドライアイス（１００ｍｍ×１００ｍｍ×１００ｍｍ）２個を用意した。合金３の試験片（６ｍｍ×６ｍｍ×８０ｍｍ）をドライアイスでサンドイッチして、他のドライアイスと共に断熱ボックス中に約１時間放置した。このとき、セッティング治具（ピンセット）も同じ断熱ボックス内に放置して冷却した。次いで、断熱ボックス内で試験片とドライアイスとを分離し、ピンセットで試験片を取り出した。試験片をＪＩＳ Ｂ７７７９規定のシャルピー衝撃試験機の所定の位置に装着した。断熱ボックスから試験片を取り出して試験装置に装着するまでにかかった時間は約３秒であった。装着後、試験片が破壊するまで衝撃を与えた。装着から破壊が生じるまでの時間は約５秒であった。
【００５６】
（比較例１）
市販のＡＤＣ３を用意した。実施例Ｂ３と同様の試験手順を用いて機械的強度および鋳造性能について測定した。結果を表３に示す。
【００５７】
【表３】
【００５８】
表３に示すように、合金５は既存の合金（ＡＤＣ３）と比較すると、引張強度および低温脆性破壊および硬度において良好な結果を示している。また、合金５の高温クリープはＡＤＣ３と同等レベルを達成しており、合金５は全体として機械的強度のバランスに優れた良好な特性を示した。また、合金５の比重は、亜鉛ベースの合金でありながら、従来の亜鉛合金ダイカスト材と比較して、かなり低くなっており、軽量化が達成されている。さらに、抜きテーパは、ＡＤＣ３と比較して合金５は極端に小さくなっており、合金５の鋳造性が向上されていることがわかる。
【００５９】
（実施例Ｂ４）
主な成分として、アルミニウム、亜鉛を含み、さらにシリコン、銅、およびマグネシウムを含んだ合金を調製した（シリコン含有量、３．０質量％）。この合金についても合金３と同等の機械的強度および鋳造性が得られると考えられる。
【００６０】
これらの実施例で得られる合金の特徴としては、亜鉛ベースの合金でありながらその比重が３．８ｇ／ｃｍ３と従来の亜鉛合金ダイカスト材に比べ約５４％とおよそ半分の比重となっていることである。工業用途に使用される一般的な金属比較でいうとマグネシウム（１．７４）、アルミニウム（２．７０）についで三番目に軽い金属となる。このような成分比により、鋳造時に必要であった製品に付ける抜き勾配（通常、片側２〜３°の傾斜）を１／５〜１／１０にすることができる。さらに、金型と金属の接触長が２０ｍｍ以下であれば勾配ゼロも可能となる。従って、二次加工が省略でき、また、勾配により内部の仕切り壁の先端が細くなる等の制約が生じず、設計上の制約が大幅に改善される。
【００６１】
（実施例Ａ５）
本実施例において、本発明のダイカスト用精密合金の製造方法について説明する。
本発明のダイカスト用精密合金は、アルミニウム、亜鉛、シリコン、および任意で銅、およびマグネシウムを含む溶湯を得ることにより調製することができる。例えば、黒鉛坩堝中に、アルミニウム−シリコンの二元合金、いわゆる母合金の形でその他の金属とともに溶解させて調製でき、またはベースとしての電気亜鉛と所要量のＡｌ、Ｃｕ、およびＭｇを母材（または、母合金）の形で溶解させた溶湯を得てＳｉを該溶湯に直接添加して溶解させて、調製することもできる。
【００６２】
本実施例の方法に従って、黒鉛坩堝中、亜鉛を含むアルミニウム−シリコン二元合金のいわゆる母合金の形で溶解させることにより、合金を調製することができた。
【００６３】
（実施例Ａ６）
図１に、実施例Ａ１の合金１を用いて製作した高周波回路を持つダイカスト機構部品を示す。これは高周波回路部品の一例であり、従来はアルミダイカスト工法により製作するのが一般的であった。図中のＧおよびＦ部は、図１（Ｅ）の白抜き部分で示される導波管路を流れる電波の伝搬の向きを変える部位である。従来は、鋳物によりある程度の形状を形成した後、側面の抜き勾配を切削加工や放電加工する等により除去して寸法精度を確保していた。つまり、従来のダイカスト用合金では鋳物化しても、二次加工手順が省略されるということにはならなかった。
【００６４】
ここで、図１（Ｅ）の白抜きの部分は最も重要な導波管路であり、左側に電波の出入りとなる口径部（上部と下部の左右に２ヶ所）がある。従来のアルミ合金材を使用したダイカスト工法だと、抜き勾配が必要なため、ほとんど全ての穴あけ部、角穴部、溝部、および導波管路部に二次加工が必要であった。しかし、本実施例では唯一、ねじ加工（下穴は鋳抜き）とプリント基板の接触面の面加工をするだけでよかった。これにより、従来比−４０％のコストダウンが達成された。
【００６５】
（実施例Ａ７〜Ａ９）
実施例Ａ２〜Ａ４で製造した合金２〜４を用いて、実施例Ａ６と同様の方法により高周波回路を持つダイカスト機構部品を製作した。実施例Ａ６と同様に、二次加工の必要性がほとんどないダイカスト部品を製造できた。
【００６６】
以上、実施例を用いて本発明について説明した。本発明の第１の効果は、従来のアルミニウム合金ダイカスト材と比べ製品の抜き勾配を極端に小さくできということである。その結果、二次加工(機械加工)要素を極端に減らすことが可能となる。穴あけ加工、角穴加工、溝加工、およびポケッティング加工のほとんどの部位をストレートに近い(場所によっては勾配ゼロ)形で鋳抜くことができるため、非常に簡単で安価に部品製作が可能となる。
【００６７】
本発明の第２の効果は、勾配を付けた機械加工部品で事前に電気評価をしなくても、いわゆる部品の精度（大きさや形状）そのままに電気的評価の事前検証が可能であり、製品化が素早くできるということである。特に、超高周波の導波管路を形成する機構部品に対しては開発のリードタイムを大幅に短縮できる。
【００６８】
本発明の第３の効果は、既存の金型で勾配付の製品用として製作された金型を追加加工することで精密鋳造用の金型に改造できる点である。これにより、既存製品のコストダウンがさらに可能となる。
【００６９】
本発明の第４の効果は、従来のアルミ合金ダイカスト材（例：ＡＤＣ３）より鋳造性に優れているという点である。本発明の精密合金は、比重は約１．４倍だが製品の平均肉厚を７０％にすることができるため、製品質量には影響を与えない。従って、製品質量としてはアルミニウム合金と同等にすることができる。
【００７０】
このように、本発明の精密合金を使用することで、従来の切削加工部品と同等の製品をダイカスト工法にて提供できるという大きな効果を生じる。
本発明のダイカスト用精密合金を用いることで機械加工精度に匹敵する精密な鋳造が可能となり、切削加工部品と同等の形状を鋳物単体で実現することにより、大幅なコストダウンと開発評価の短縮を提供できる。
【００７１】
以上、実施例を用いて説明したが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００７２】
Ｇ、Ｆ 導波管路を流れる電波の伝搬の向きを変える部位
【技術分野】
【０００１】
本発明は精密合金、特にダイカスト用精密合金、これを用いた精密合金ダイカスト部品、およびダイカスト用精密合金の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信機器に使用される部品のうち、屋外に使用される筐体部品や電子回路素子を搭載したプリント基板の内蔵を含む高周波回路機器は、通常、電磁波のシールドの必要性から金属ケースと金属製カバーを介した機能デバイスとして構成される。また、耐食性の観点からアルミニウム合金ダイカスト材のうちＪＩＳ指定のＡＤＣ３が材料として使用されていた。
前記機構部品の製造方法としては切削加工、ダイカスト工法等があり、金属材料ではアルミニウムが最も一般的である。特に、大量生産の場合はダイカストによる製造が不可避である。但し、鋳造ケースの形状（外形、内側の仕切り壁）はさまざまであり、鋳抜きのためには製品に勾配（通常片側２〜３°）をつけないと鋳抜くことができないということが最大の欠点であった。ＡＤＣ３は鋳造性に劣るため、部位によってはさらに大きな抜き勾配が必要であった。
解決方法としては、以下のものがある。
１）鋳造後に機械加工を施し、必要な形状に加工する。
２）鋳造用の材料に亜鉛基のダイカスト合金を使用する。これにより、必要な部位の勾配をなくし二次加工を軽減する。このような亜鉛基のダイカスト合金としては例えば、ＪＩＳ指定のＺＤＣ２（Ｚｎ−４Ａｌ−０．０４Ｍｇ）がある。
【０００３】
上記１）は、二次加工後の鋳造欠陥（鋳巣）を回避するのが難しく、加工要素の種類や数によっては狙い通りのコストダウン効果を得られない可能性がある。また、勾配形状を含めた事前評価が必要であり、製品化までに時間を要するという問題がある。
【０００４】
上記２）は、亜鉛（Ｚｎ）はアルミニウム（Ａｌ）に比べ比重が大きく（Ａｌ ２．７ｇ／ｃｍ３に対し７．１ｇ／ｃｍ３と２．６倍）、質量設計への制約が大きい。また、耐食性やクリープ特性の問題を考慮すると、高周波部品としての要求機能、特に、導波管回路部、同接合部を満足するものではなかった。特に、屋外用として筐体を兼用する製品に対しては亜鉛の犠牲防食作用の観点からＺＤＣ２の使用は満足のいくものではなかった。
【０００５】
特許文献１は、引張強度が４５ｋｇｆ／ｍｍ以上であり、時効軟化を引き起こさず、且つ鋳造可能温度が５００℃以下であるダイカスト用高強度亜鉛合金に関する技術を開示する。ここで、特にＺｎ合金のうち高Ａｌのものは時効軟化を引き起こすので好ましくないとされており、Ａｌの含有量は１２〜３０質量％が好ましいとされている。また、銅含有量は６〜２０重量%とされている。
【０００６】
特許文献２は、クリープ抵抗を向上させるために、亜鉛（Ｚｎ）−アルミニウム（Ａｌ）系合金においてニッケル（Ｎｉ）またはマンガン（Ｍｎ）を含有させる、ダイカスト用亜鉛合金に関する技術を開示するものである。ここで、Ａｌ含量は２〜１０重量%とされている。
【０００７】
特許文献３は、溶融亜鉛めっき用合金に関し、溶融めっき工程において亜鉛めっき浴に補給するＳｉを含有する合金を開示している。
【０００８】
特許文献４は、合金ビレットの温度を２５０〜３５０℃に設定して押出すことを特徴とするＡｌ−Ｚｎ−Ｓｉ系合金材の製造方法を開示している。特許文献４に開示の技術は低温ろう材などに用いられる合金材に関するものである。これに対し、ダイカスト用合金の場合、放熱特性、軽量化、および抜き勾配等の鋳造性を満足させるために、含有元素の質量比を極めて限定しなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平６−４９５７２号公報
【特許文献２】特開平９−２７２９３２号公報
【特許文献３】特開２００１−２８８５１９号公報
【特許文献４】特開平５−２５５８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記文献記載の従来技術は、以下の点で改善の余地を有していた。
亜鉛合金ダイカスト材は元々その成形性の良さから古くから使用されている材料であり、近年は成形性と相反する欠点であるクリープ特性の改善等を主眼とした亜鉛合金が開発されている。
しかし、固体金属として非常に鋳造性の良い特質を持つ亜鉛合金でありながら、精密に鋳抜くという視点から開発された亜鉛合金はなかった。すなわち、機械加工と同様の形状精度を達成できるような亜鉛合金は従来なかった。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものである。すなわち本発明は、従来のアルミニウム合金ダイカスト材と比べ製品の抜き勾配を極端に小さくでき、および亜鉛の特質を活かしつつ、同時に比重が軽減された精密合金を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、アルミニウム、シリコン、および亜鉛を含み、全体を基準として、アルミニウムの含有率が４０質量％以上４５質量％以下であり、およびシリコンの含有率が２質量％以上８質量％以下である、ダイカスト用精密合金が提供される。
【００１３】
さらに、本発明によれば、アルミニウム４０質量％以上４５質量％以下、シリコン２質量％以上８質量％以下、および残部が亜鉛と不可避の不純物からなることを特徴とするダイカスト用精密合金が提供される。
また、本発明によれば、アルミニウム４０質量％以上４５質量％以下、シリコン２質量％以上８質量％以下、銅０．１質量％以上０．２質量％以下、マグネシウム０．０１質量％以上０．１質量％以下、および残部が亜鉛と不可避の不純物からなる、ダイカスト用精密合金が提供される。
【００１４】
さらに、本発明によれば、本発明のダイカスト用精密合金からなる精密合金ダイカスト部品が提供される。
【００１５】
さらに、本発明によれば、アルミニウム、亜鉛、シリコン、銅、およびマグネシウムを含む溶湯を得る工程と、合金の全質量に基づいて、アルミニウム４０質量％以上４５質量％以下、亜鉛３０質量％以上５７．８９質量％以下、シリコン２質量％以上８質量％以下、銅０．１質量％以上０．２質量％以下、マグネシウム０．０１質量％以上０．１質量％以下、および不可避の不純物を含むダイカスト用精密合金を得る工程とを含む、ダイカスト用精密合金の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、亜鉛の特質を活かしつつ、同時に比重が軽減されたダイカスト用精密合金であって、さらに、従来のアルミニウム合金ダイカスト材と比べて製品の抜き勾配を極端に小さくできる、ダイカスト用精密合金が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。
【００１８】
【図１】実施例Ａ６にかかる精密合金ダイカスト部品を示した断面図である。Ａは正面図、Ｂは右側面図、Ｃは正面図上下の口径部の断面、Ｄは正面図中心の断面、およびＥは裏面図であり、図中断面のＧおよびＦ部は裏面図の白抜きの導波管路を流れる電波の伝搬の向きを変える部分である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本実施形態におけるダイカスト用精密合金は、アルミニウム、シリコン、および亜鉛を含み、全体を基準として、アルミニウムの含有率が４０質量％以上４５質量％以下であり、およびシリコンの含有率が２質量％以上８質量％以下である。
さらに、本実施形態におけるダイカスト用精密合金は、銅０．１質量％以上０．２質量％以下およびマグネシウム０．０１質量％以上０．１質量％以下を含んでもよい。
【００２０】
また、本実施形態において、亜鉛の含有量は、下限値が好ましくは３０質量％、より好ましくは３５質量％、さらに好ましくは４８質量％である。また、亜鉛の含有量は、上限値が好ましくは５８質量％、より好ましくは５７．８９質量％、さらに好ましくは５７質量％、さらにより好ましくは５０質量％である。
または、亜鉛の含有量は、アルミニウム、シリコン、亜鉛、および不可避の不純物からなる合金の残部としてもよい。または、アルミニウム、シリコン、亜鉛、銅、マグネシウム、および不可避の不純物からなる合金の残部としてもよい。
【００２１】
このような範囲内で亜鉛を含むことにより、合金の精密鋳造性が向上する。このような精密鋳造性の効果が得られることにより、二次加工の必要性がなくなり、その結果、コストダウンにもつながる。
【実施例】
【００２２】
以下、実施例において本発明を説明する。
以下の実施例において、実施例Ａ１〜Ａ４およびＢ１〜Ｂ４は本発明にかかるダイカスト用精密合金を説明するものであり、また、実施例Ａ５は本発明にかかるダイカスト用精密合金の製造方法を説明するものである。また、実施例Ａ６〜Ａ９は本発明にかかるダイカスト用精密合金を用いたダイカスト部品を説明するものである。
ここで、「〜」を用いて示される数値範囲は、「以上」および「以下」の意味を表し、その数値も含んだ範囲とする。
【００２３】
（実施例Ａ１）
アルミニウム、亜鉛、シリコンを含む合金１を調製した。
【００２４】
本発明は、精密鋳造、特に抜き勾配の大幅な軽減を主眼として、固体金属潤滑としての機能を有する亜鉛の特質を活かし、同時に比重の軽減を念頭においたものである。すなわち、本発明のダイカスト用精密合金は、主要な金属としてアルミニウム４０〜４５質量％および亜鉛３０〜５７質量％を含み、さらにシリコン２〜８質量％、任意の成分調整金属、および不可避の不純物の構成としている。
【００２５】
シリコン（Ｓｉ）は、鋳造(湯流れ)改善効果を有し、また、Ａｌと亜鉛の金属元素が均一に分散するよう分離抑制の働きを持たせるために役立つ。本発明においては、Ａｌの含有量が従来の亜鉛合金より大きくなっているが、Ｓｉを添加し、Ａｌの含有量増による鋳造性悪化を防いでいる。上述の通り、Ｓｉは通常のＪＩＳの亜鉛合金やＪＩＳ以外の亜鉛合金にはまったくといっていいほど添加されていない元素である。しかしながら、本発明は亜鉛合金に関して機械加工と同様の形状精度を達成するという視点に基づき、新たにＳｉを添加することについて見出したものである。本発明においてＳｉは、Ａｌと亜鉛との元素間で格子の機能を果たすと同時に凝固収縮を抑制させ、それにより精密鋳造、すなわち抜き勾配の大幅な軽減を可能とすると考えられる。
【００２６】
Ｓｉの含有量は合金全体の質量に基づいて、Ａｌの重量も考慮して、好ましくは２〜８質量％の間で添加し、さらに好ましくは、４〜７質量％である。
【００２７】
また、Ｓｉの含有量はＡｌの質量比に対して約６〜１５質量％の範囲が好ましい。Ａｌ重量比に対してＳｉ重量比が小さすぎると、合金の流動性が劣り、一方、Ａｌ重量比に対してＳｉ重量比が大きすぎると、流動性は問題ないが靱性が悪化し、脆くなる傾向にある。
【００２８】
アルミニウム（Ａｌ）は合金の強度、硬さを増加させるとともに合金としての軽量化に寄与する。本発明の精密合金において、Ａｌの含有量は合金全体の重量に基づいて、好ましくは４０〜４５質量％であり、さらに好ましくは、４２〜４５質量％である。Ａｌの含有量が少なすぎると上記特性が十分に得られず、また、流動性が低くなる傾向にある。一方、Ａｌの含有量が多すぎると精密に鋳抜く（抜き勾配片側１／１０以下）ことが困難になる。なお、従来、亜鉛合金においてＡｌの含有量が多すぎると時効軟化を引き起こすので好ましくなく、１２〜３０質量％程度が好ましいとされていた（特許文献１）。しかしながら、本発明においては、Ｓｉを添加することにより、Ａｌの含有量増による鋳造性悪化を防ぐことができる。従って、Ａｌの含有量は従来の亜鉛合金よりも多くなっている。
【００２９】
亜鉛の含有量は、合金全体の重量に基づいて、好ましくは３０〜５７質量％であり、さらに好ましくは、４８〜５０質量％である。
【００３０】
本発明の精密合金はさらに、不可避の不純物を含み得る。不可避の不純物とは、製造工程時に意図せずに材料に混入する物質をいい、例えば、鉄、鉛、カドミウム、錫等が挙げられる。
【００３１】
（実施例Ａ２）
アルミニウム、亜鉛、シリコン、銅、およびマグネシウムを含む合金２を調製した。本実施例の合金成分を表１に示す。
【００３２】
本発明の精密合金はさらに、所望により成分調整金属として他の元素を含有していてもよい。成分調整金属としては、例えば、銅、マグネシウムの一種以上を含むことができる。
【００３３】
銅（Ｃｕ）は機械加工性を向上させる働きがあり、本発明の精密合金に含有させる場合、亜鉛との重量比０〜０．５質量％となるのが望ましい。本発明の精密合金においては、合金全体の重量に基づいて、好ましくは０．１〜０．２質量％であり、さらに好ましくは、０．１〜０．１７質量％である。銅の含有量が少なすぎると上記特性が十分に得られず、一方、含有量が多すぎると流動性を低下させるおそれがある。
【００３４】
マグネシウム（Ｍｇ）は、Ａｌを含有する亜鉛合金に生じやすいとされている粒間腐食を防止する働きがあり、本発明の精密合金に含有させる場合、合金全体の重量に基づいて、好ましくは０．０１〜０．１質量％であり、さらに好ましくは０．０１〜０．０７質量％である。Ｍｇの含有量が少なすぎると上記特性が十分に得られず、一方、含有量が多すぎると溶湯の酸化を促進させ、結果として衝撃強度の低下を招くおそれがある。
【００３５】
（実施例Ａ３）
表１に示す配合比でアルミニウム、亜鉛、シリコン、銅、およびマグネシウムを含む合金３を調製した。
【００３６】
（実施例Ａ４）
シリコンを３．０質量％含む、アルミニウム、亜鉛、シリコン、銅、およびマグネシウムを含む合金４を調製した。
【００３７】
（実施例Ｂ１）
本実施例は、アルミニウム、亜鉛、およびシリコンを含むダイカスト用精密合金の例について説明する。
【００３８】
本発明は、精密鋳造、特に抜き勾配の大幅な軽減を主眼として、固体金属潤滑としての機能を有する亜鉛の特質を活かし、同時に比重の軽減を念頭においたものである。本実施例のダイカスト用精密合金は、アルミニウム、シリコン、および亜鉛を含み、合金の全質量に基づいてアルミニウム４０〜４５質量％およびシリコン２〜８質量％を含む。
【００３９】
Ｓｉの含有量は合金全体の質量に基づいて、Ａｌの重量も考慮して、好ましくは２〜８質量％の間で添加し、さらに好ましくは、４〜７質量％である。
【００４０】
また、上述の通り、Ｓｉの含有量はＡｌの質量比に対して約６〜１５質量％の範囲が好ましい。
【００４１】
本発明の精密合金において、上述の通り、Ａｌの含有量は合金全体の質量に基づいて、好ましくは４０〜４５質量％であり、さらに好ましくは、４２〜４５質量％である。
【００４２】
亜鉛の含有量は、合金全体の質量に基づいて、好ましくは３５〜５８質量％であり、さらに好ましくは、４８〜５０質量％である。または、亜鉛の含有量は、アルミニウムおよびシリコンを上記の範囲で含み、さらに不可避の不純物を含む合金の残部とすることができる。
このような範囲内で亜鉛を含むことにより、合金の精密鋳造性が向上する。このような精密鋳造性の効果が得られることにより、二次加工の必要性がなくなり、その結果、コストダウンにもつながる。
【００４３】
本発明の精密合金はさらに、上記に例示したような不可避の不純物を含み得る。
【００４４】
ダイカスト用合金として要求される特性としては、（１）機械的強度および機械加工性、（２）放熱特性、（３）耐クリープ特性、（４）耐食性、（５）軽量化、および（６）鋳造性（抜き勾配が小さい等）があり、これらを全て満たす必要がある。特に、上記（２）、（５）、および（６）はＡｌ合金ダイカスト材に代わるものとしては非常に重要であり、これらを同時に満足させるためには、合金成分の質量％を極めて限定しなくてはならない。本発明の精密合金はダイカスト用合金に要求される特性をバランスよく備える。
【００４５】
（実施例Ｂ２）
本実施例において、アルミニウム、シリコン、銅、マグネシウム、および亜鉛を含むダイカスト用精密合金の例について説明する。
【００４６】
本実施例における亜鉛の含有量は、合金全体の質量に基づいて、好ましくは３５〜５７．８９質量％であり、さらに好ましくは、４８〜５０質量％である。または、亜鉛の含有量は、アルミニウム、シリコン、銅、マグネシウム、および不可避の不純物を含む合金の残部とすることができる。
上述の通り、このような範囲内で亜鉛を含むことにより、合金の精密鋳造性が向上し、その結果、二次加工の必要性がなくなり、コストダウンにもつながる。
【００４７】
本実施例の精密合金は、実施例Ｂ１の合金成分に加えてさらに、銅およびマグネシウムを含む。
【００４８】
上述の通り、銅（Ｃｕ）の含有量は、本発明の精密合金に含有させる場合、亜鉛との重量比０〜０．５質量％となるのが望ましい。本発明の精密合金においては、合金全体の重量に基づいて、好ましくは０．１〜０．２質量％であり、さらに好ましくは、０．１〜０．１７質量％である。
【００４９】
上述の通り、マグネシウム（Ｍｇ）の含有量は、本発明の精密合金に含有させる場合、合金全体の質量に基づいて、好ましくは０．０１〜０．１質量％であり、さらに好ましくは０．０１〜０．０７質量％である。
【００５０】
また、本発明の精密合金において、上記の範囲内でＣｕおよびＭｇをさらに含んだ場合、ダイカスト用精密合金として必要な特性のバランスのさらなる改善を図ることができる。特に、ＣｕおよびＭｇを添加した場合、上記の（１）機械的強度および機械加工性、（３）耐クリープ特性、および（４）耐食性をさらに改善することができる。特に、ＡＤＣ３のような既存のＡｌ合金と比較して、同等またはそれ以上の耐クリープ特性を達成しつつ、その他の機械的強度が向上され、機械的特性のバランスに優れたダイカスト用精密合金を得ることができる。
【００５１】
【表１】
【００５２】
（実施例Ｂ３）
表２に示す配合比でアルミニウム、銅、マグネシウムおよびシリコンを含み、および残部が亜鉛と不可避の不純物からなる合金５を調製した。
【００５３】
【表２】
【００５４】
合金５の機械的強度および鋳造性能について測定した。結果を表３に示す。
ここで、引張強度測定はＪＩＳ Ｚ２２４２に準拠、および高温クリープ測定はＪＩＳ
Ｚ２２７１に準拠して行った。硬度測定は、ＪＩＳ Ｂ７７２５のビッカース硬さ試験に準拠して行った。
【００５５】
低温脆性破壊は以下の試験手順で測定した。
断熱ボックス（大きさ４００ｍｍ×２００ｍｍ×１５０ｍｍ）１個とドライアイス（１００ｍｍ×１００ｍｍ×１００ｍｍ）２個を用意した。合金３の試験片（６ｍｍ×６ｍｍ×８０ｍｍ）をドライアイスでサンドイッチして、他のドライアイスと共に断熱ボックス中に約１時間放置した。このとき、セッティング治具（ピンセット）も同じ断熱ボックス内に放置して冷却した。次いで、断熱ボックス内で試験片とドライアイスとを分離し、ピンセットで試験片を取り出した。試験片をＪＩＳ Ｂ７７７９規定のシャルピー衝撃試験機の所定の位置に装着した。断熱ボックスから試験片を取り出して試験装置に装着するまでにかかった時間は約３秒であった。装着後、試験片が破壊するまで衝撃を与えた。装着から破壊が生じるまでの時間は約５秒であった。
【００５６】
（比較例１）
市販のＡＤＣ３を用意した。実施例Ｂ３と同様の試験手順を用いて機械的強度および鋳造性能について測定した。結果を表３に示す。
【００５７】
【表３】
【００５８】
表３に示すように、合金５は既存の合金（ＡＤＣ３）と比較すると、引張強度および低温脆性破壊および硬度において良好な結果を示している。また、合金５の高温クリープはＡＤＣ３と同等レベルを達成しており、合金５は全体として機械的強度のバランスに優れた良好な特性を示した。また、合金５の比重は、亜鉛ベースの合金でありながら、従来の亜鉛合金ダイカスト材と比較して、かなり低くなっており、軽量化が達成されている。さらに、抜きテーパは、ＡＤＣ３と比較して合金５は極端に小さくなっており、合金５の鋳造性が向上されていることがわかる。
【００５９】
（実施例Ｂ４）
主な成分として、アルミニウム、亜鉛を含み、さらにシリコン、銅、およびマグネシウムを含んだ合金を調製した（シリコン含有量、３．０質量％）。この合金についても合金３と同等の機械的強度および鋳造性が得られると考えられる。
【００６０】
これらの実施例で得られる合金の特徴としては、亜鉛ベースの合金でありながらその比重が３．８ｇ／ｃｍ３と従来の亜鉛合金ダイカスト材に比べ約５４％とおよそ半分の比重となっていることである。工業用途に使用される一般的な金属比較でいうとマグネシウム（１．７４）、アルミニウム（２．７０）についで三番目に軽い金属となる。このような成分比により、鋳造時に必要であった製品に付ける抜き勾配（通常、片側２〜３°の傾斜）を１／５〜１／１０にすることができる。さらに、金型と金属の接触長が２０ｍｍ以下であれば勾配ゼロも可能となる。従って、二次加工が省略でき、また、勾配により内部の仕切り壁の先端が細くなる等の制約が生じず、設計上の制約が大幅に改善される。
【００６１】
（実施例Ａ５）
本実施例において、本発明のダイカスト用精密合金の製造方法について説明する。
本発明のダイカスト用精密合金は、アルミニウム、亜鉛、シリコン、および任意で銅、およびマグネシウムを含む溶湯を得ることにより調製することができる。例えば、黒鉛坩堝中に、アルミニウム−シリコンの二元合金、いわゆる母合金の形でその他の金属とともに溶解させて調製でき、またはベースとしての電気亜鉛と所要量のＡｌ、Ｃｕ、およびＭｇを母材（または、母合金）の形で溶解させた溶湯を得てＳｉを該溶湯に直接添加して溶解させて、調製することもできる。
【００６２】
本実施例の方法に従って、黒鉛坩堝中、亜鉛を含むアルミニウム−シリコン二元合金のいわゆる母合金の形で溶解させることにより、合金を調製することができた。
【００６３】
（実施例Ａ６）
図１に、実施例Ａ１の合金１を用いて製作した高周波回路を持つダイカスト機構部品を示す。これは高周波回路部品の一例であり、従来はアルミダイカスト工法により製作するのが一般的であった。図中のＧおよびＦ部は、図１（Ｅ）の白抜き部分で示される導波管路を流れる電波の伝搬の向きを変える部位である。従来は、鋳物によりある程度の形状を形成した後、側面の抜き勾配を切削加工や放電加工する等により除去して寸法精度を確保していた。つまり、従来のダイカスト用合金では鋳物化しても、二次加工手順が省略されるということにはならなかった。
【００６４】
ここで、図１（Ｅ）の白抜きの部分は最も重要な導波管路であり、左側に電波の出入りとなる口径部（上部と下部の左右に２ヶ所）がある。従来のアルミ合金材を使用したダイカスト工法だと、抜き勾配が必要なため、ほとんど全ての穴あけ部、角穴部、溝部、および導波管路部に二次加工が必要であった。しかし、本実施例では唯一、ねじ加工（下穴は鋳抜き）とプリント基板の接触面の面加工をするだけでよかった。これにより、従来比−４０％のコストダウンが達成された。
【００６５】
（実施例Ａ７〜Ａ９）
実施例Ａ２〜Ａ４で製造した合金２〜４を用いて、実施例Ａ６と同様の方法により高周波回路を持つダイカスト機構部品を製作した。実施例Ａ６と同様に、二次加工の必要性がほとんどないダイカスト部品を製造できた。
【００６６】
以上、実施例を用いて本発明について説明した。本発明の第１の効果は、従来のアルミニウム合金ダイカスト材と比べ製品の抜き勾配を極端に小さくできということである。その結果、二次加工(機械加工)要素を極端に減らすことが可能となる。穴あけ加工、角穴加工、溝加工、およびポケッティング加工のほとんどの部位をストレートに近い(場所によっては勾配ゼロ)形で鋳抜くことができるため、非常に簡単で安価に部品製作が可能となる。
【００６７】
本発明の第２の効果は、勾配を付けた機械加工部品で事前に電気評価をしなくても、いわゆる部品の精度（大きさや形状）そのままに電気的評価の事前検証が可能であり、製品化が素早くできるということである。特に、超高周波の導波管路を形成する機構部品に対しては開発のリードタイムを大幅に短縮できる。
【００６８】
本発明の第３の効果は、既存の金型で勾配付の製品用として製作された金型を追加加工することで精密鋳造用の金型に改造できる点である。これにより、既存製品のコストダウンがさらに可能となる。
【００６９】
本発明の第４の効果は、従来のアルミ合金ダイカスト材（例：ＡＤＣ３）より鋳造性に優れているという点である。本発明の精密合金は、比重は約１．４倍だが製品の平均肉厚を７０％にすることができるため、製品質量には影響を与えない。従って、製品質量としてはアルミニウム合金と同等にすることができる。
【００７０】
このように、本発明の精密合金を使用することで、従来の切削加工部品と同等の製品をダイカスト工法にて提供できるという大きな効果を生じる。
本発明のダイカスト用精密合金を用いることで機械加工精度に匹敵する精密な鋳造が可能となり、切削加工部品と同等の形状を鋳物単体で実現することにより、大幅なコストダウンと開発評価の短縮を提供できる。
【００７１】
以上、実施例を用いて説明したが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００７２】
Ｇ、Ｆ 導波管路を流れる電波の伝搬の向きを変える部位
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム、シリコン、および亜鉛を含み、
全体を基準として、前記アルミニウムの含有率が４０質量％以上４５質量％以下であり、前記シリコンの含有率が２質量％以上８質量％以下である、ダイカスト用精密合金。
【請求項２】
前記亜鉛の含有率が３０質量％以上５８質量％以下である、請求項１に記載のダイカスト用精密合金。
【請求項３】
前記亜鉛の含有率が３０質量％以上５７質量％以下である、請求項１に記載のダイカスト用精密合金。
【請求項４】
前記亜鉛の含有率が３５質量％以上５８質量％以下である、請求項１に記載のダイカスト用精密合金。
【請求項５】
さらに、銅０．１質量％以上０．２質量％以下、マグネシウム０．０１質量％以上０．１質量％以下、および不可避の不純物を含む、請求項１乃至４のいずれかに記載のダイカスト用精密合金。
【請求項６】
前記亜鉛の含有率が３５質量％以上５７．８９質量％以下である、請求項５に記載のダイカスト用精密合金。
【請求項７】
アルミニウム４０質量％以上４５質量％以下、シリコン２質量％以上８質量％以下、および残部が亜鉛と不可避の不純物からなる、ダイカスト用精密合金。
【請求項８】
アルミニウム４０質量％以上４５質量％以下、シリコン２質量％以上８質量％以下、銅０．１質量％以上０．２質量％以下、マグネシウム０．０１質量％以上０．１質量％以下、および残部が亜鉛と不可避の不純物からなる、ダイカスト用精密合金。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載のダイカスト用精密合金からなる精密合金ダイカスト部品。
【請求項１０】
アルミニウム、亜鉛、シリコン、銅、およびマグネシウムを含む溶湯を得る工程と、
合金の全質量に基づいて、アルミニウム４０質量％以上４５質量％以下、亜鉛３０質量％以上５７．８９質量％以下、シリコン２質量％以上８質量％以下、銅０．１質量％以上０．２質量％以下、マグネシウム０．０１質量％以上０．１質量％以下、および不可避の不純物を含むダイカスト用精密合金を得る工程と
を含む、ダイカスト用精密合金の製造方法。
【請求項１】
アルミニウム、シリコン、および亜鉛を含み、
全体を基準として、前記アルミニウムの含有率が４０質量％以上４５質量％以下であり、前記シリコンの含有率が２質量％以上８質量％以下である、ダイカスト用精密合金。
【請求項２】
前記亜鉛の含有率が３０質量％以上５８質量％以下である、請求項１に記載のダイカスト用精密合金。
【請求項３】
前記亜鉛の含有率が３０質量％以上５７質量％以下である、請求項１に記載のダイカスト用精密合金。
【請求項４】
前記亜鉛の含有率が３５質量％以上５８質量％以下である、請求項１に記載のダイカスト用精密合金。
【請求項５】
さらに、銅０．１質量％以上０．２質量％以下、マグネシウム０．０１質量％以上０．１質量％以下、および不可避の不純物を含む、請求項１乃至４のいずれかに記載のダイカスト用精密合金。
【請求項６】
前記亜鉛の含有率が３５質量％以上５７．８９質量％以下である、請求項５に記載のダイカスト用精密合金。
【請求項７】
アルミニウム４０質量％以上４５質量％以下、シリコン２質量％以上８質量％以下、および残部が亜鉛と不可避の不純物からなる、ダイカスト用精密合金。
【請求項８】
アルミニウム４０質量％以上４５質量％以下、シリコン２質量％以上８質量％以下、銅０．１質量％以上０．２質量％以下、マグネシウム０．０１質量％以上０．１質量％以下、および残部が亜鉛と不可避の不純物からなる、ダイカスト用精密合金。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載のダイカスト用精密合金からなる精密合金ダイカスト部品。
【請求項１０】
アルミニウム、亜鉛、シリコン、銅、およびマグネシウムを含む溶湯を得る工程と、
合金の全質量に基づいて、アルミニウム４０質量％以上４５質量％以下、亜鉛３０質量％以上５７．８９質量％以下、シリコン２質量％以上８質量％以下、銅０．１質量％以上０．２質量％以下、マグネシウム０．０１質量％以上０．１質量％以下、および不可避の不純物を含むダイカスト用精密合金を得る工程と
を含む、ダイカスト用精密合金の製造方法。
【図１】
【公開番号】特開２０１３−７５３３２（Ｐ２０１３−７５３３２Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２７７７１５（Ｐ２０１２−２７７７１５）
【出願日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【分割の表示】特願２００８−５３６２７８（Ｐ２００８−５３６２７８）の分割
【原出願日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【分割の表示】特願２００８−５３６２７８（Ｐ２００８−５３６２７８）の分割
【原出願日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
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