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铝碳化硅(AlSiC)产品设计指南

铝碳化硅复合材料虽然有很多优点,但优点有时就是缺点,如铝碳化硅材料抗磨,可做赛车、飞机的刹车件,但会造成机加的成本非常高。那么,整体零件一次铸造成形,就成了铝碳化硅零件的生产特征之一。另外,因为铝碳化硅的铸造环境相当高端(普通的铸造手段是无法把铝液铸造进陶瓷之中的),那么,通用的精密铸造模具材料都不可使用,如精密铸造最常见的陶瓷型壳,放到铝碳化硅的铸造环境下,铝液会铸造进型壳之中,无法打型出产品。

那么,铝碳化硅的浸渗式铸造有什么特点,如何设计产品,才能在保障产品的可用性前提下尽量降低成本呢?下面罗列出一些设计原则,作为设计人员的参考(当然,您也可以完全不必操心这些事情,把您的产品图纸、用途和使用环境邮件发送给我们,我们会遵循铝碳化硅的生产工艺原则,为您设计出产品图,发回给您审核):

1.尺寸精度:铝碳化硅材料为各向同性材料,不论在哪个方向上,零件的铸造尺寸公差应大于1.5/1000。
2.平面度:产品平面度可以做到0.75/1000。
3.表面光洁度:形状简单的产品,表面光洁度可以做到1.6微米;形状复杂的产品,如齿板的齿,表面光洁度可以做到3.2微米。如需要更高光洁度,可以加抛光工序。
4.尽量不设计螺丝孔、通孔、沉孔等孔类结构在零件上,能用U形孔替代,则尽量使用U形孔。请参考:U形孔的设计原则。
5.拔模斜度不是总需要,但对于厚度超过10mm,或者有U形孔的产品或者散热齿的产品,要求预留最小5°的拔模斜度。
6.产品请设计成对开模成形,并且,最好把尺寸最大的平面放置在一侧,以去除分型线。详情请点击这里。


铝碳化硅(AlSiC)材料优势:

  • 陶瓷的热膨胀系数,完美匹配芯片;
  • 超越钨铜和铝合金的热导率;
  • 铸铁的强度与45号钢的韧性;
  • 铝一样轻,比钛合金轻一半;

铝碳化硅早期应用于美军机雷达芯片衬底,用于替代钨铜。替代后散热效果优异,并且使雷达整体减重10公斤,这使铝碳化硅材料得到重视。

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