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アルミA5052とCUの熱膨張率について教えてください
2023/10/16 07:23
- アルミA5052とCUの熱膨張率について教えてください。
- アルミA5052とCUの熱膨張率の計算方法が分からないため困っています。
- 熱膨張率の数値は調べたのですが、ノックピンとアルミの穴が合わなくなる可能性があるか知りたいです。
アルミA5052とCUの熱膨張率に関して教えて下…
2008/06/25 09:56
アルミA5052とCUの熱膨張率に関して教えて下さい。
皆様はじめまして。
アルミA5052とCUの熱膨張率に関して教えて下さい。
銅をベースとして、そこからノックピン4本を用いトップベースとしてアルミ板を差し込み
300℃前後のホットプレートで2分ほど、焼き上げる実験をする予定なのです
ノックピンはφ2でピッチは□で26ミリとなっております。
ちなみに、ノックピンはSUS304です。
この場合、穴がバリもしくは何度も加熱し続けトップベースの抜き差しを繰り返すと
とノックピンとアルミの穴が合わなくなるなどあるのでしょうか?
(ノックピンは、ベースのφ2に強厚入公差で作成予定です。)
自分的には、ノックピンのピッチが26ミリと狭いので問題ないと考えているのですが
もしくは、ベースもトップも同じ銅で作成した方が良いのでしょうか?
ちなみに、ベースの厚みは3ミリで45ミリ角になっております。
熱膨張率の数値は調べたのですが、そこから先の計算方法が分らなくて困ってしまっております。
A5052が23でCuが16.7
ご回答宜しくお願い致します。
回答 (2件中 1~2件目)
銅とアルミとを使い分けたい理由があるはずですね?
私もはんだ付け冶具において、熱伝導性なら銅、はんだが付かない特性でアルミと、両者を併せて使うことを検討したことがあります。
熱膨張率差により、寸法差が如何ほど出るかは1.さんの通りで、ノックピンで強固に固定してしまうと、アルミが凸に反って隙間が生じることになります。
逆に考えてその0.05の寸法分をノックピンで遊ばせるのも手ではないでしょうか。
アルミ側で見て、常温ではマイナス寸法、昇温後にはプラス寸法で釣り合うようにすれば、どちらでも結果オーライになる。両者は滑り得るようにねじ締めなど強い固定にしない。
熱膨張差があると全くダメというわけでもなく、銅にめっき、コーティング、クラッドなどを施すのも、どこまで耐えるかの話になります。
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始めに、ちょっと確認です。
線膨張係数(熱膨張率)ですが、数値が、10^6大きくありませんか?
(A5052⇒23×10^-6、Cu⇒16.7×10^-6 が正しいのでは?)
(温度変化による伸び)=(線膨張係数)×(始めの長さ)×(温度変化)
で示されます。
室温20℃で、300℃まで加熱すると温度変化は280℃になりますから、加熱による伸びは、
<A5052>
23×10^(-6)×26×280≒0.17(mm)
<Cu>
16.7×10^(-6)×26×280≒0.12(mm)
ということで、両者で0.05(mm)差が生じます。
これを有害とするか、無害とするかは、あなた次第です!
(私は、やっぱり気持ち悪いので、材質を統一すると思います。)
お礼
2008/06/25 12:51
早速のご回答ありがとうございます!
わざわざ、計算式まで・・。
こうやって計算するのですね。
ありがとうございます!
なるほど、なるほど。
それぞれで、0.05(mm)も差が出てくるのですね。
0.05は大きいですね。(有害と判断しました)
両者同じ物を使いたいと思います。
お礼
2008/06/27 15:47
ご回答ありがとうございます。
ノックピンの寸法は少し小さめに設定をしておりまして、
確かに、上のトップベースは後々半田作業の実験に使う予定もありまして。
アルミにしておりました。
その半田作業時の「ズレ」が実験に影響してくるので
上下同じ物の方がいいのかと考えました。
しかし、岩魚内さんの仰るメッキ、コーティングなどを施す物も
視野に入れて再度考えていけば、半田の付きにくいアルミを
そのままトップベースに使える可能性もあるのですね。
再度、検証してみたいと思います。
ありがとうございました。
ありがとうございます。