基本情報
| ブース | X0016 |
| 国 | GB |
| ウェブサイト | www.cealloys.sandvik/en |
会社概要
Sandvik Osprey Ltd. は、熱膨張を調整した高弾性率・低密度のアルミニウムシリコン合金である Controlled Expansion Alloys を製造しています。CE alloys から作られる部品は、半導体、電子、宇宙、自動車などの厳しい産業分野で、装置やシステムの支持、保護、熱管理に使用されます。Sandvik Osprey Ltd. は、160年以上の材料専門知識を基盤に、材料選定と設計から完成部品までをカバーする build-to-print プロセスで Osprey® controlled expansion alloys の特注部品を提供します。build-to-print プロセスにより、幅広い用途向けの特注 CE-alloy 部品を生産できます。Sandvik は、製造、鉱業、インフラ産業に生産性、収益性、持続可能性を高めるソリューションを提供するエンジニアリンググループで、エンジニアリングとイノベーションを用いてより持続可能な事業への移行を進めています。
展示製品
Osprey® controlled expansion alloys は主に二元系過共晶シリコンアルミニウム合金で構成され、AlSiC 複合材料ではなく、シリコン含有量を増やすと膨張係数が低下し比剛性が高まり、極端な温度変化を受ける部品用途に適しています。CE-alloy の用途には構造製品、ウェハ、熱管理製品があり、高弾性率と比剛性により高剛性の構造用途を支えます。build-to-print プロセスでは幅広い機械特性と熱特性に基づいて CE alloy の選定を支援し、用途要件と優先事項に応じてガイド付きまたは共同でソリューションを開発できます。ポートフォリオの CE alloys は Si 含有量が27%から87%で、部品の材料選定と設計時に製造性を改善するための設計フィードバックを提供します。CNC・EDM 製造では、CE alloys チームが Sandvik の特殊合金と金属切削の専門知識を生かして専用工具とプロセスを開発し、英国拠点に設備の整った機械工場を持ち、承認済みサブコントラクターと連携してグローバル製造ソリューションを提供します。特殊工程には、パッケージング用途の電気フィードスルー、内部冷却チャネルを必要とする用途の diffusion bonding、光学用途の切断・研磨プロセスがあり、プロジェクトを支えるサプライチェーンを共同開発できます。合金と用途に応じて、electroless plating、conversion coatings、light-absorbing coatings などの仕上げ・コーティングを提供します。CE alloys の主な特性には、5から17 ppm/°C の制御熱膨張率、120から180 W/m K の熱伝導率、39から54 x10^3 Nm/g の比剛性、機械加工性、めっき性、溶接性があります。CE の命名体系では CE は Controlled Expansion を意味し、CE の後の数字は室温 CTE を ppm/°C で示し、CE17MF と CE13MF は少量の Fe、Mn、Mg を含むため 6000 系 Al-Si-Mg 合金に類似した熱処理でマトリックスが硬化し、加工性と強度を改善できる一方で熱伝導率が低下します。標準レンジには、CTE 17 ppm/°C・Al/Si 73/27 の CE17F、17・73/27 の CE17MF、15・65/35 の CE15F、13・58/42 の CE13F、11・50/50 の CE11F、9・40/60 の CE9F、8・35/65 の CE8F、7・30/70 の CE7F、6・20/80 の CE6F、5・13/87 の CE5F があります。CE17F、CE17MF、CE13F、CE11F、CE9F、CE7F、CE6F の組成はそれぞれ Al-27%Si、Al-27%Si、Al-42%Si、Al-50%Si、Si-40%Al、Si-30%Al、Si-20%Alで、代表的な引張強さは ≥160、175-312（熱処理条件による）、205、193、181、≥100、N/A MPa、降伏強さは 100、282、147、189、-、-、N/A MPa です。同じ各グレードの3点曲げ強さは -、-、300、300、300、270、319 MPa、Young's modulus は 91.8、91.8、101.9、121.4、118、129.2、130 GPa、rigidity modulus は 35.8、35.8、42.2、48.6、46、51.6、N/A GPa、Poisson's ratio は 0.28、0.28、0.27、0.29、0.29、0.26、N/A です。CE17F、CE17MF、CE13F、CE11F、CE9F、CE7F、CE6F の密度は 2.6、2.6、2.55、2.51、2.47、2.43、2.35 g/cc、硬度は 60、75-132（熱処理条件による）、90、-、230、-、N/A HV です。CE17F、CE17MF、CE13F、CE11F、CE9F、CE7F の室温 CTE は 15.3、15.3、12.2、11.4、9.1、7.2 ppm/ºC、25から200ºCでは 17.1、17.1、13.7、12.3、10.2、8.3、25から300ºCでは 18.1、18.1、14.6、12.9、10.9、8.8、25から400ºCでは 18.7、18.7、15.2、13.4、11.3、9.2、25から500ºCでは 19、19、15.5、13.7、11.4、9.7 です。追加の CTE 値として、CE11F は100Kから200Kで 7.8 ppm/ºC、200Kから300Kで 10.6、100Kから300Kで 9.2、-60から200ºCで 11.6、CE7F は -60から200ºCで 7.6 です。25ºCでの熱伝導率は CE17F、CE17MF、CE13F、CE11F、CE9F、CE7F の順に 177.4、146.8、145、132、121、120 W/m.Kで、CE7F は -100ºCで180、-50ºCで140、0ºCで135、50ºCで110、100ºCで110、200ºCで100、300ºCで88、400ºCで80、500ºCで75です。その他の熱伝導率として CE9F は -50ºCで129 W/m.K、100ºCで125、200ºCで108、300ºCで98、400ºCで90、500ºCで85、200ºCでは CE17F が151.2、CE17MF が146.5 W/m.Kで、比熱は CE17F、CE17MF、CE13F、CE11F、CE9F、CE7F の順に846.3、767.25、857、754、780、785 J/kgºCです。溶融状態では Si と Al は相互に固溶しますが、急速凝固状態では Al 中の Si 固溶度は0.3%未満で、Si 中の Al 固溶度はさらに低く、すべての相が均質な溶湯から生じるため製品は金属基複合材料ではなく真の合金です。Al 相は約85% Alまで連続し、Si が約40%を超えると Si 相も連続して共連続二相合金を形成します。連続 Si 相は高い剛性、低熱膨張、低内部応力をもたらし、連続 Al 相は熱伝導率と靭性を高め、電気抵抗を下げます。Al 含有量が増えると、電気伝導率、熱伝導率、強度、靭性、CTE、機械加工性も増加するため、用途で許容される範囲で最も Al 含有量の高い合金を選ぶことが推奨されています。Sandvik は CE5F を含め Si 含有量が最大85% Siの機械加工部品を供給できますが、相対的な脆さから正確な膨張一致を妥協できる場合は低 Si 合金が適することがあり、CTE 約7 ppm/°Cの Kovar® パッケージは CE9F、CE11F、CE13F に置き換えられた実績があります。
対応領域・製品
- 制御熱膨張アルミニウムシリコン合金製造
- CE合金build-to-printカスタム部品
- CE合金CNC／EDM加工
- パッケージ用電気feedthrough加工
- 内部冷却チャネル向けdiffusion bonding
- CE合金Electroless Plating
- CE合金Conversion Coating
- CE合金の光吸収コーティング
- CE合金の光学切断・研磨
- CE合金材料選定・設計フィードバック