JPS59190346A - 熱交換器用薄肉アルミフイン材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱交換器用フラットタイプ、ルーバータイプ及
びスリットタイプの薄肉アルミフィン材に関するもので
、特にアイアニング成形におけるリフレアー性を改善し
、不良率の低減を図ったものである。

一般に熱交換器のアルミフィンには、第１図（イ）〜（
ニ）に示すようにフラットタイプ（イ）、ルーバータイ
プ（ロ）、スリットタイプ（ハ）、コルゲートタイプ（
ニ）が用いられ、何れもフィン（１）に熱交チューブを
挿着するためのカラー（２）を形成したもので、カラ一
部の成形方式によってドロ一方式とアイアニング方式に
より造られている。ドロ一方式は第２図（イン〜（へン
に示すように張出しくイ）、絞り（ロ）〜（ニ）、打抜
き、バーリング（ホ）、リフレアー（へ）の工程からな
り、張出し絞り加工が中心をなしている。従ってフィン
材には優れた伸びが要求されており、通常は厚さ０．１
３ｍｍ以上の厚いフィンの製造に用いられている。また
アイアニング方式は第３図（イ）〜（ニ）に示すように
打抜き、穴拡げ（イ）、バーリング（ロ）、アイアニン
グ（ハ）、リフレアー（ニ）の工程からなり、しごき加
工が中心をなしている。従ってフィン材には加工硬化が
小さいものが要求されており、通常０．１３．以下の薄
いフィンの製造に用いられている。

最近省エネルギー、省資源の面から熱交換器の軽量化が
望まれ、アルミフィンにおいても薄肉軽量化が図られ、
フィンの製造にもアイアニング方式が多用されるように
なった。従来アイアニング方式には第１表に示すように
ＪＩＳＨ４０００，１１００，１２００，１０５０のア
ルミ薄板フィン材が用いられていた。これらの材料の市
場で使用されている一般的成分範囲についてデーターを
とり、第１表に９を記した。これらの材料は何れもしご
き加工性が不十分でリフレアー性が劣り、不良率が高い
欠点があった。

本発明はこれに鑑み種々検問の結果、コルゲートタイプ
以外のフラットタイプ、ルーバータイプ及びスリットタ
イプでは、コルゲート部に必要な張出し成形が不用なた
め、フィン材には伸び特性をほとんど必要とせず、むし
ろしごき加工におレプる加工硬化がリフレアー性を低下
し、不良率を増大することを知見し、更に検討の結果リ
フレアー性が優れ、不良率の少ない熱交換器用薄肉アル
ミフィン材を開発したもので、Ｆｅを０．１〜０．２重
世％、Ｓ；を０，０２〜０．０８重倒％、Ｔ　ｉ　＠０
．０３〜０．０８重ｆｆ１％、残アルミニウム及び不可
避的不純物からなることを特徴とするものである。

即ち本発明フィン材は、Ｆｅを０．１〜０．２重量％（
以下％は、重量％を示す）、Ｓｌを０．０２〜０．０８
％に制限して加工硬化性を増大させることなく、フィン
としての必要な強度を付与し、これにＴｉを０．３〜０
．０８％添加して鋳塊組織及び加工組織を微細化するこ
とにより、リフレアー性を向上し、不良率の発生を低減
し得たものである。

本発明において、Ｆｅを０．１〜０．２％、Ｓｉを０．
０２〜０．０８％に制限したのは次の理由によるもので
ある。

純／ｌ地金に不可避的に含まれるＦｅ　、　３ｉ　。

Ｃｕ、Ｍｎ、ｔｙｔｏ、Ｚｎ等は何れも加工硬化を促進
するため少なくブることが望ましく、特にＦｅ及び３ｉ
は一部Δ（に固溶し、残りはＡｆ−Ｆｅ−Ｍｎ系、Ａ、
ｅ−Ｆｅ系、１ｅ−Ｆｅ−８ｉ系の金属間化合物を生じ
、フィン材の加工硬化を促進する。一方フイン材にはフ
ィンとして必要な強度を付与するために、Ｆｅを０．１
％以上、Ｓｉを０．０２％以上含有せしめる必要があり
、またＦｅ含有量が０．２％を越えても、３ｉ含有量が
０．０８％を越えても加工硬化が促進し、リフレアー性
を低下するばかりか、不良率を増大するようになる。従
って工業的にＦｅ及びＳ１含有量をこの範囲内に制限す
るためには、Ｉｉ！！度９９．７％以上の純Δλ中、Ｆ
ｅ０．２％以下、Ｓ　ｉ　Ｏ，０８％以下のものを用い
、これにｌ”ｅ及び３ｉを添加して所望のＦｅ及び３ｉ
量とするためである。

製品（薄肉アルミフィン材）中に含まれるＦｅ及びＳ１
以外のその他の不純物についても、加工硬化に影響を及
ばすがＣＬＩ　＜０．０４％、　Ｍ（］　＜０．０３％
、　Ｍｎ　＜０．０３％、　Ｚｎ　＜０．０４％であれ
ば、あまり問題ない。

しかしながら、リフレアー成形性に最も好ましい製品中
の不純物の範囲はＣｕ　、　ＭＯ、Ｍｎ　。

７ｎの含有量がそれぞれ０．０１％以下である。また下
１を０．０３〜０．０８％としたのは鋳造組織及び加工
組織を微細化してリフレアー性を改善するためであるが
、その含有（６）が０．０３％未満ではその効果が顕著
でなく、０．０８％を越えるとりフレアー性が低下し、
不良率が増大するためである。

以下本発明を実施例について説明する。

純度９９．７％、　９９．８％の純Ａ、１！地金を分析
し、Ｆｅ含有員が０．２％以下、３ｉ含有争が０．０８
％以下の純Ａ（地金を用い、これに不足のＦｅ及びＳｌ
を添加して第２表に示す組成の合金を溶製した。これを
通常の方法により水冷鋳造して厚さ１００ｍｍ、巾２０
０ｍｍの鋳塊とし、その両面を５　ｍｍあて面削し、５
６０℃の温度で４時間ソーキングした２８０〜３２０℃
の温度で圧延終了するまでに厚さ４Ｍの板とし、続いて
冷間圧延により厚さ０，１１５　ｒｒｖｎの板に仕上げ
、１４０〜２４０℃の範囲で低温焼鈍を加、ｉｒ−引’
Ｊ強さを１４．５〜１５．５Ｋ　ＬＪ　／　ｍｍ　２の
範囲に調質　し　ｌこ　。

この板よりサンプルを切り出し、第３図（イ）〜（ニ）
に示づアイアニング方式によりカラーを形成してフィン
を製造した。これを１２０００回行なってリフレアー不
良率を求めると共に、フィンの強度及びアイアニング性
を調べた。その結果を第３表に示す。

尚、アイアニング加工は直径８．３２ｍｍのダイスと直
径８　、２４　ｍｍのポンチを用い、しごき率６５．２
％の条件で行ない、リフレアー性は、フィンピッチ４１
．３Ｍの低フィンピッチで評価した。なお、リフレアー
性を低フィンピッチで評価したのは、低フィンピッチの
方がフレアー儂を多くとれ厳しい評価が　　　　　１可
能となるからである。またアイアニング性は、しごき加
工後の表面状況を１００倍に拡大して表面荒れを調べ荒
れの小さいものを○印荒れの大きいものをＸ印で表わし
た。

□ 第２表 第３表 第２表及び第３表から明らかなように本発明フィン材は
、フィンとして十分な強度を有し、従来フィン材と比較
し、アイアニング性が優れ、リフレアー不良率を著しく
低減し得ることが判る。これに対し本発明フィン材の組
成範囲より外れる比較フィン材では、アイアニング性と
りフレアー不良率が劣ることが判る。

叩ちＦｅ含有量又は３ｉ含有但が下限未満である比較フ
ィン１４　Ｎ　Ｏ，１１，’Ｎ　Ｏ，１３では最適成形
性（リフレアー成形性）を示す範囲が低強度（引張強さ
、約１３．５ＫＱ　／ｍｍ２）となり、第３表に示す強
度レベルでは成形性が不足し、Ｆｅ含有量又はＳｉ含有
量が上限を越える比較フィン材、　ＮＯ，１２゜Ｎｏ、
１４ではアイアニング性が低下し、リフレアー不良率が
著しく増大する。またＴｉ含有量が下限未満又は上限を
越える比較フィン材Ｎ’０，１５．　Ｎ　Ｏ。

１６では何れもアイアニング性が低下し、リフレアー不
良率が増大している。

また本発明フィン材において、Ｃｕ　、　Ｍｎ　。

Ｍ！ｌ］　、Ｚｎ等の不可避的不純物が低下し、いずれ
も０．０１％以下のもの（Ｎｏ、６．７．８，９．１０
）は、アイアニング性には顕著な効果が認められなかっ
たが、リフレアー不良率を著しく低下し、フィン成形の
歩留向上により、フィンの製造コストを低減するのに有
効である。

このように本発明フィン材によれば、アイアニング成形
におけるリフレアー性を向上し、不良率を著しく低下し
得るもので、リフレアー不良率の低下により、フィン成
形の歩留りを向上しコス１〜も低減することができる顕
著な効果を奏するもである。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）〜（ニ）はそれぞれアルミフィンの一例を
示すもので、（イ）はフラットタイプ、（ロ）はルーバ
ータイプ、（ハ）はスリットタイプ、（ニ）はコルゲー
トタイプを示す断面図、第２図（イ）〜（へ）はドロ一
方式の加工工程を示づ説明図、第３図（イ）〜（ニ）は
アイアニング方式の加工工程を示す説明図。 （１）　　フィン （２）　　カラー 第１ （イ）−一一一一一一一一」 （口＞　　／、ｙｙ、−ｒ （Ｉリ　−−，−−」 （ニ） ＼、−／−＼−一つ 第２図 （イ）−一／′−−−−−ゝ＼−Ｌ ｃ口）−一／−−−−−＼−Ｌ （ハ）　　　−／−一一−Ｘ１ （ニ）−／−ｍ−（／ （ボ）」シ〆 １ （へ＞ｗ　　　（ｄ （−、−、− 第３図 、イ、−Ｊ （ロ）　」　　　し」− （・リ　」シ」−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｆｅを（１，１〜０．２　ｍｍ％、Ｓｌを０．０
   ２〜０．０８重量％、王１を０．０３〜０．０８重但％
   、残アルミニウム及び不可避的不純物からなることを特
   徴とする熱交換器用薄肉アルミフィン材。
2. （２）不可避的不純物であるＣ’Ｌ１．、　Ｍｎ　、　
   Ｍｇ及びＺｎをそれぞれ０．０１重量％以下に制限する
   特許請求の範囲第１項記載の熱交換器用薄肉アルミフィ
   ン材。