シリコンが含まれたアルミ合金を鋳造で生成したい。

質問

合金の鋳造についてについて設計畑の人間が疑問に思い質問させていただきます。

物を作る際1000番系の材料をよく加工者に依頼をしておりました。
しかし1000番系の純アルミは機械加工が大変だと、シルミン系のアルミの方が加工がサクサクしていてやりやすいと聞きました。
（材料的にシルミン系に変更しても全く問題な部品です。）

加工者の要望でシルミン系に変更していこうと考えているのですが、
1000番系のアルミが大量に残ってしまいどうにかできないかと考えているところです。
そこで鋳造を行う設備が整っているので、合金を自分で作ることができないかと考えているのですが、いざ行うとなると添加するシリコンの状態（個体、液体）接合材（？？）鋳造の方法、生成環境、どれをとっても全く方法がわかりません。

全くわからないので、何を言いたいんだと思われるかもしれませんが、ご教授、お力添えを宜しくお願いいたします。

回答No.5

skydaddy · ベストアンサー

>> シリコンウエハーの不良品があれば何が良いのでしょうか？

シリコンウエハーは純シリコンだからです。表面に多少加工で不純物が入りますが、全体からすると無視できるレベルのはずですし、事前に取り除くことも可能です。

>> またシリカを使うとなぜ還元することができないのでしょうか?（温度とかでしょうか？）

シリカ（酸化ケイ素）を混ぜて作るとアルミとシリコンと酸素の混ざった物になります。ここから酸素を取り出すことを還元と言いますが、還元するためには大がかりな装置が必要です。その装置のコストが”買いすぎた”程度のアルミの処理ではペイできない、もしくはアルミ・アルミ合金精錬を生業とするレベルが必要と推定されるので実質”できない”と答えました。
このような技術的にできるけれど、経済的に不都合が生じる例は沢山有ります。

お礼

再三の質問に答えていただき有難うございます。
とりあえずもう少し調べてみて実験をしてみたいと思います。

回答No.6

ohkawa3

No.2 再出です。

アルミ鋳造は、DIYとして家庭で実行している方も居ます。どの程度の設備があればいいか、最低限のレベルを把握できると思いますので、参照してみてください。

参考URL：

https://search.yahoo.co.jp/image/search?rkf=2&ei=UTF-8&gdr=1&p=%E3%82%A2%E3%83%AB%E3%83%9F+%E9%8B%B3%E9%80%A0+diy

お礼

有難う御座います。

回答No.4

nagata2017

端材ではないのなら　買い替えです。
同じ地金商なら　融通をきかせてもらえないでしょうか。
あるいは　現在残っているものを消費してから　新しい合金を使う。
今までそれでやってきたのだから　できないはずはないのでしょう。
そのほうが合理性があります。

お礼

おっしゃるとおりです。
下の方にも説明しましたが、研究・勉強を兼ねて実験的にやってみようという状態で進めております。

回答No.3

ohkawa3

回答(2)再出

少々古い文献ですが、Al-Si系鋳造用合金を溶製する際には、配合原料として金属けい素を使用することが記載されています。

参考URL：

https://www.jstage.jst.go.jp/article/jilm1951/22/6/22_6_369/_pdf

お礼

お礼が遅れました。
ありがとうございました。

回答No.2

ohkawa3

今後も継続して「トン」の単位の1000番系廃材が出るのでしょうか？

純アルミ材を溶融して、シリコンなどの成分を投入しても、品質の良い材料を得ることは困難と思います。
また、鋳造材は、鋳巣や偏析などが避けられないの、圧延材に匹敵する材質の健全性を確保することは困難と思います。

お手元の1000番系アルミ材は、売却して（最悪スクラップとして）、ご所望の新材を購入なさるのが品質的に安全と思います。

参考URL：

http://www.e-furutani.com/item/aluminum/

お礼

確かに単純にコストだったり、効率を考えるとおっしゃる通りだと思います。
質問の意図としては、新しいことに挑戦して行く中での実験も兼ねているので、勉強も兼ねてということでした。

回答No.1

skydaddy

シリコンのみを添加したアルミ合金は４０４３のみのようです。
https://en.wikipedia.org/wiki/Aluminium_alloy
その場合、Siの含有量は５．２％です。

溶け合う材料同士の合金の製造は、単純に全部を所定の割合で溶かして冷やせばいいのですが、ものや場合によっては予定外の比率で固まることもあると思います。相図（状態図）があれば、どうなるか予想ができます。
憶測ですが、工業的には純シリコンとアルミを溶融するのではなく、シリカ（SiO2）とアルミを溶融させて還元して作るような気がします。シリコンウエハーの不良品でもあれば別ですが、なければシリカを使うことになり通常の溶融炉で還元することはできないと思います。

お礼

確かに比率の関係は大きく引っかかってくると思います。
シリコンウエハーの不良品があれば何が良いのでしょうか？
またシリカを使うとなぜ還元することができないのでしょうか?（温度とかでしょうか？）
回答していた抱いてる中で、質問ばっかりで申し訳ございません。