斜盘及其制造方法技术

本发明专利技术涉及能够在固定型或可变型空调压缩机等中应用的斜盘及其制造方法，本发明专利技术的一实施例的斜盘以重量％计，包含34.5％～43.0％的铜(Cu)、0.5％～2.8％的硅(Si)、余量的铝(Al)以及其他不可避免的杂质。

Swashplate and method of manufacturing the same

The present invention relates to the swash plate fixed or variable type air compressor applications and its manufacturing method, an embodiment of the present invention of the swash plate by weight percent, containing 34.5% to 43% copper (Cu), 0.5% ~ 2.8% silicon (Si), residual aluminum (Al) and other to avoid impurities.

【技术实现步骤摘要】
斜盘及其制造方法
本专利技术涉及能够适用于固定型或可变型空调压缩机等的斜盘及其制造方法，更详细地讲，涉及高强度和耐磨损特性等物理特性优秀且价格竞争力和减重效果优秀的斜盘及其制造方法。
技术介绍
一般而言，在汽车空调装置中使用的斜盘式压缩机是用于将以低压状态从蒸发器排出的气态的制冷剂压缩成容易液化的高压状态，向冷凝器吐出的装置。在这种斜盘式压缩机内部，具有边通过斜盘(SwashPlate)的旋转进行往返运动，边对压缩机的压缩室内的制冷剂进行压缩的活塞。此时，构成为：斜盘依据驱动轴以倾斜的状态旋转，并且滑动面与活塞的滑靴相接触，从而在斜盘旋转时，使活塞在缸内径的内部进行往返运动。因此，关于斜盘，除了耐磨损性等机械性能以外，与滑靴产生摩擦的滑动面的润滑方面也是重要的设计要素。适用于这种斜盘的材质大致分为过共晶铝合金、铜合金、铸铁等3种。首先，在适用于固定型空调压缩机的过共晶铝-硅合金的情况下，利用连铸工艺的快速的冷却速度，使硅粒子微细化之后，通过锻造进行制造。此时，为了提高表面的润滑性，进行自润滑性锡(Sn)涂覆。作为参考，自润滑性涂覆是指，即使没有适用摩擦材料也利用减少摩擦阻力的材料而进行涂覆的技术。但是，在上述的过共晶铝-硅合金的情况下，难以调节硅粒子的大小，由此代替一般的重力铸造、砂型铸造而使用连续铸造和锻造工艺，因此与一般的铝产品相比，价格较贵。另外，与铜合金、铸铁相比，抗咬合性(Seizurestress)达不到一半的水平，因此难以在面压高，驱动环境苛刻的可变型空调压缩机中适用。其次，作为适用于可变型空调压缩机的斜盘的材料，有铜合金和铸铁。这两种材质均具有优秀的机械性能、耐磨损性、抗咬合性，因此目前适用于几乎所有的可变型空调压缩机中。但是，在铜合金的情况下，具有价格比现有的铸铁或铝锻造材料贵的缺点，在铸铁的情况下，因为由与滑靴相同的材质构成，该滑靴为驱动环境下的滑动面的相对部件，从而具有同类咬合的问题，因此必须进行能够构成界面的特殊树脂涂覆。当考虑如上所述的情况时，迫切需要开发使用如下的新型铝合金的斜盘，该新型铝合金为：与现有的过共晶铝-硅合金相比，工艺的自由度高，价格低廉，但是与铜合金、铸铁相比，具有同等水平以上的耐磨损性和抗咬合性。上述作为
技术介绍
所说明的事项仅用于增进对本专利技术的背景的理解，不应理解为其属于本领域技术人员所公知的现有技术。现有技术文献专利文献专利文献1：韩国公开特许公报第10-2005-0076251号(2005.07.26.)
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术为了解决如上所述的问题而提出，其提供由如下的铝合金制造的斜盘及其制造方法，该铝合金既轻、又与现有铜合金相比，具有同等水平以上的高强度和耐磨损性。用于解决课题的方法本专利技术的一实施例的斜盘，其以重量％计，包含34.5％～43.0％的铜(Cu)、0.5％～2.8％的硅(Si)、余量的铝(Al)以及其他不可避免的杂质。在上述斜盘中，优选为沿着侧面外周面，向中心方向形成有多个芯销孔。上述芯销孔的特征在于，其直径为上述斜盘厚度的1/2以下。上述斜盘的特征在于，形成有Al2Cu初晶相和Al-Al2Cu片层(lamella)组织。上述斜盘的特征在于，上述Al2Cu初晶相的相分率为10体积％～50体积％，弹性系数为120GPa以上。优选上述斜盘的拉伸强度为400MPa以上，通过下述式(1)定义的铸造性评价因子(C)为2.0以上，铸造性评价因子(C)＝液相线温度(K)/{液相线温度(K)-(热量(Q)×组分(F))}-----------------(1)。本专利技术的一实施例的斜盘制造方法，其包括：准备以重量％计，包含34.5％～43.0％的铜(Cu)、0.5％～2.8％的硅(Si)、余量的铝(Al)以及其他不可避免的杂质的铝合金熔体的准备步骤；利用结合有多个芯销的模具，对上述铝合金熔体进行铸造，形成斜盘的铸造步骤；以及从上述模具中除去上述芯销，从上述模具分离上述斜盘的后整理步骤。上述铸造步骤的特征在于，通过重力铸造或离心铸造的方式，铸造上述斜盘。上述铸造步骤的特征在于，优选以595℃～625℃的温度进行铸造，并且上述芯销的厚度为上述斜盘厚度的1/2以下。上述斜盘的特征在于，上述Al2Cu初晶相的相分率为10体积％～50体积％，弹性系数为120GPa以上。优选上述斜盘的拉伸强度为400MPa以上，通过下述式(1)定义的铸造性评价因子(C)为2.0以上，铸造性评价因子(C)＝液相线温度(K)/{液相线温度(K)-(热量(Q)×组分(F))}-----------------(1)。专利技术的效果根据本专利技术的实施例，在铝中添加过量的铜(Cu)和硅(Si)等，形成初晶相(Al2Cu)和片层(lamella)组织，存在与现有铜合金相比，能够确保同等以上的优秀的拉伸强度和弹性的效果。另外，通过铸造时利用芯销除去多余部分，具有能够实现轻量化的效果。附图说明图1是示出本专利技术的一实施例的斜盘的图。图2是示出本专利技术的一实施例的斜盘的微观组织的图。图3是示出铜(Cu)含量超过43.0重量％的铝合金的微观组织中的Al2Cu初晶相的群集和晶粒粗化的图。图4是图示根据铜(Cu)含量的弹性系数变化的图表。图5是图示根据铜(Cu)含量的Al2Cu初晶相分率的图表。图6是图示根据硅(Si)含量的拉伸强度变化的图表。图7是图示根据铜(Cu)含量的铸造性评价因子(C)的图表。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的优选实施例进行详细说明，但是本专利技术并不限制和限定于实施例。作为参考，在本说明书中，相同编号实质上表示相同构件，根据该规则，能够引用记载于其他附图的内容，进行说明，而且可以省略对于本领域技术人员而言显而易见的内容和重复的内容。本专利技术的一实施例的斜盘构成为：将铝(Al)作为主要成分，并且其中包括34.5～43.0重量％的铜(Cu)、0.5～2.8重量％的硅(Si)以及其他不可避免的杂质。本专利技术的铝合金与以往用作斜盘的过共晶铝合金的不同点在于：铜的含量为34.5重量％以上，然而硅的含量为0.5～2.8重量％，与硅含量为12.6重量％以上的以往的过共晶铝合金相比，其含量显著减少。由此，能够同时满足对于斜盘所要求的耐磨损性和高强度性能。更详细地讲，优选将本专利技术的斜盘中所包含的铜的含量限定为34.5～43.0重量％。其理由是因为，在以34.5重量％以下的含量添加铜时，无法确保120GPa以上的弹性系数，在超过43.0重量％时，成为在微观组织上形成有50％以上的作为金属间化合物的Al2Cu初晶相的金属间化合物特性的原材料，从而引起脆性及加工性问题，因此无法用于斜盘。另一方面，硅是以在含有过量的铜的铝合金中增强强度为目的而添加的，在硅的含量满足0.5～2.8重量％时，能够确保400～550MPa的拉伸强度，相反在以小于0.5重量％或超过2.8重量％的含量添加时，拉伸强度为400MPa以下，无法确保高强度。因此，优选硅的含量添加为0.5～2.8重量％。图1是示出本专利技术的一实施例的斜盘的图。如图1所示，在本专利技术的一实施例的斜盘中，在其侧面沿着外周面向中心方向形成有多个芯销孔。此时，优选形成为芯销孔的直径为斜盘厚度的1/2以下，其理由是因为，在为了轻量化而形成的芯销孔的直径超过斜盘厚度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种斜盘，其特征在于：以重量％计，包含34.5％～43.0％的铜、0.5％～2.8％的硅、余量的铝以及其他不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
2015.11.05 KR 10-2015-01552231.一种斜盘，其特征在于：以重量％计，包含34.5％～43.0％的铜、0.5％～2.8％的硅、余量的铝以及其他不可避免的杂质。2.如权利要求1所述的斜盘，其特征在于：在所述斜盘中，沿着侧面外周面向中心方向形成有多个芯销孔。3.如权利要求2所述的斜盘，其特征在于：所述芯销孔的直径为所述斜盘厚度的1/2以下。4.如权利要求1所述的斜盘，其特征在于：在所述斜盘中形成有Al2Cu初晶相和Al-Al2Cu片层组织。5.如权利要求4所述的斜盘，其特征在于：在所述斜盘中，所述Al2Cu初晶相的相分率为10体积％～50体积％，弹性系数为120GPa以上。6.如权利要求1所述的斜盘，其特征在于：所述斜盘的拉伸强度为400MPa以上，通过下述式(1)定义的铸造性评价因子C为2.0以上，铸造性评价因子(C)＝液相线温度(K)/{液相线温度(K)-(热量(Q)×组分(F))}(1)。7.一种斜盘制造方法，其特征在于，包括：准备以重量...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜熙三，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR