ヒートシンク用アルミニウム 6063 vs 6061 vs 1050

著者 BQUQ Engineering Team 査読 BQUQ Quality Engineering 2025年8月27日ビュー ISO 9001:2015 認証工場

ヒートシンク用アルミニウム合金：6063 vs 6061 vs 1050

短い答え：ほとんどの押出ヒートシンクには6063を選びましょう — 薄く複雑なフィンに最も低コストで押出でき、約200–210 W/m·Kを実現します。ヒートシンクが機械加工され、荷重を受け、ねじや厳しい公差が必要な場合は6061を選びます。熱伝導率は約165–180 W/m·Kですが、きれいに切削でき、±0.005 mmを保持します。強度よりも最大の熱伝導率が重要な場合は1050を選びます。柔らかく成形性の高いストリップで約220–235 W/m·Kです。6063と1050の熱伝導率の差は通常15%未満なので、性能は合金の選択よりも、形状、フィン厚さ、ベースの熱拡散によって決まることがほとんどです。

合金の選択がほとんどのエンジニアが思うより重要でない理由

すべての熱エンジニアは同じ議論に遭遇したことがあります：「純アルミニウムを使え、その方が熱をよく伝える」。技術的には正しいですが、実際には誤解を招きます。ヒートシンクの熱抵抗はネットワークです — ベースでの拡散抵抗、フィンを通る伝導、空気への対流。ほぼすべての空冷設計では対流が支配的で、対流はどの合金を使ったかを気にしません。

数字が物語を語ります。6063の200 W/m·Kから1050の230 W/m·Kにすると、バルク熱伝導率は15%向上します。フィンと空気の界面が全抵抗の60–70%を占める場合、その15%は全体の熱抵抗の低い1桁台の改善 — 多くの場合2–5% — にしかなりません。一方、ベースの厚さを半分にしたり、フィンを2枚追加すると、同じ数値が20%動くことがあります。

したがって、本当の問いは「どの合金が最も熱を伝えるか？」ではありません。「必要な形状を、正当化できるコストで作れるのはどの合金か？」です。ここで6063、6061、1050が本当に分かれます。損失が実際にどこにあるかのより広い枠組みについては、ヒートシンクの熱抵抗ネットワークの解説をご覧ください。

実際に決める3つの特性

押出性 — ダイを通してどれだけ薄く複雑なプロファイルを押し出せるか。
切削性と強度 — タップ加工、フライス加工、構造部品としての使用が可能か。
成形性と純度 — 割れずにプレス、折り曲げ、スカイビングができるか。

6063 vs 6061 vs 1050：比較表

特性（一般的、参考値）	6063-T5	6061-T6	1050-H14
熱伝導率	~200–210 W/m·K	~165–180 W/m·K	~220–235 W/m·K
押出品質	優れている — 薄く複雑なフィン	普通 — より厚い壁が必要	劣る — 押出はまれ
引張強度	~150–190 MPa	~290–310 MPa	~85–110 MPa
切削性	良好	非常に良好	劣る（粘く、構成刃先が発生）
陽極酸化処理の応答	優れている、均一	良好、やや暗い	良好だが柔らかい
典型的なヒートシンク用途	押出プロファイル、LEDバー	CNCベース、コールドプレート、ねじ部品	プレスフィン、スカイブフィン、箔
相対材料コスト	基準	+10–25%	6063と同程度
相対加工コスト	最低	最高（機械加工時間）	プレスは低い、機械加工は高い

2つのことが際立ちます。第一に、6061は3つの中で最も熱伝導率が低い — よくある驚きです。第二に、1050の熱伝導率の優位性は実在しますが控えめで、構造部品には使えない強度のペナルティを伴います。

いつ6063を指定すべきか？

6063はヒートシンクのデフォルトの押出合金であり、それには十分な理由があります。マグネシウム-ケイ化物合金で、押出温度での流動応力が低いため、ダイは引き裂くことなく高いアスペクト比で厚さ0.8–1.2 mmのフィンを製造できます。表面仕上げは明るく均一で、陽極酸化処理する場合に重要です。

6063の実用的なルール：

多数の薄いフィンを持つ押出プロファイル。これが本領です。
LED照明バー、街路灯ハウジング、リニアヒートシンク。長く、一定の断面、コストに敏感。
陽極酸化化粧表面。6063はクリアと黒の陽極酸化を均一に受け入れます。
ベース温度がおよそ150 °C以下の用途。それ以上では強度が6061より速く低下します。

押出と他の製造方法を比較検討している場合は、押出ヒートシンクの比較で金型経済性を詳しく説明しています。

6063が失敗する場所

6063のフィンや薄い壁に直接細かいねじをタップしないでください。重荷重を支える構造用マウントベースとして使用しないでください。また、二次機械加工なしで長いプロファイルにわたって約0.1 mm以上の平坦度を保持することは期待しないでください — 押出公差はGB/T 5237などの規格に準拠し、機械加工公差ではありません。

いつ6061を指定すべきか？

6061は、ヒートシンクが機械部品でもある場合に選ぶ合金です。その高い強度と清浄な切りくず生成により、CNC機械加工ヒートシンク、コールドプレート、IGBTベースの標準となっています。

以下の場合に6061を指定します：

タップ穴、ねじ付きボス、圧入インサートが必要。6061-T6はM3ねじを確実に保持しますが、6063はしばしばねじ山が潰れます。
平坦度と厚さの公差が厳しい。機械加工された6061ベースは重要な特徴で日常的に±0.005 mmを保持します。
部品がコールドプレートまたは液冷ブロック。6061は予測可能に溶接およびろう付けでき、その低い熱伝導率は冷却液のはるかに高い熱伝達係数によって相殺されます。
ヒートシンクが構造荷重を支える — 例えば、トランスやIGBTモジュールを支えるシャーシマウントプレート。

トレードオフはコストです。6061ビレットは1キログラムあたりより高価で、機械加工は押出と比較して材料をゆっくり除去します。接合またはスカイブフィン付きの機械加工ベースの場合、合金プレミアムは多くの場合、部品総コストのほんの一部です。CNC機械加工ヒートシンクのページでは、ベースの平坦度と界面抵抗が実際にどのように相互作用するかを示しています。

6061と陽極酸化処理に関する注意

6061は銅とクロムを含むため、6063よりもやや暗く、不均一な仕上がりに陽極酸化されます。ヒートシンクが目に見え、色が重要な場合は、違いを受け入れるか、化粧表面に6063に切り替えてください。

いつ1050を指定すべきか？

1050は商業用純アルミニウム — 最低99.5% — です。その熱伝導率は3つの中で最も高く、その柔らかさは押出ではなく変形ベースのプロセスに理想的です。

1050を使用する場合：

プレスフィンストック。折り曲げフィンおよびジッパーフィンヒートシンクは、薄い1050または1100ストリップ、多くの場合0.2–0.5 mmから作られます。
スカイブフィン。スカイビングは固体ブロックから材料を剥がします。純アルミニウムはきれいに剥がれ、フィンは界面なしでベースに付着したままです。
ヒートスプレッダーと箔、部品がキャリアに接合される場合。
コスト重視の低強度用途、例えばプレスLEDブラケット。

問題点：1050は粘いです。切削工具に構成刃先を生じ、クランプ下で変形し、確実にタップできません。設計にねじが必要な場合は、鋼製インサートを使用するか、合金を切り替える必要があります。

スカイブ vs 押出

スカイブ1050ヒートシンクは、アスペクト比20:1を超える約0.2 mmまでのフィン厚さを達成できます — 押出では不可能です。その形状の優位性は通常、合金の熱伝導率の優位性を上回ります。攻撃的なフィン形状が熱的にどのように振る舞うかについては、折り曲げおよびジッパーフィンヒートシンクの記事をご覧ください。

熱伝導率が結果を決めることはありますか？

はい — 3つの特定の状況で。

1. ベースでの非常に高い熱流束。20 mm × 20 mmのダイが100 Wを放散する場合、拡散抵抗が支配的です。ここではベース材料の熱伝導率が直接重要であり、銅コアまたは1050スプレッダーが役立ちます。銅は約385 W/m·Kで、どのアルミニウム合金のほぼ2倍です。銅コアヒートシンクの注記をご覧ください。

2. 低風量の長く厚いフィン。高いフィンを持つ自然対流では、フィンに沿った伝導が全抵抗の意味のある割合になります。

3. 過渡的またはパルス負荷。熱拡散率がパルス中の熱の広がりの速さを支配します。純アルミニウムは6061より速く応答します。

その他のすべての場合 — 強制空冷、中程度の熱流束、通常のフィン形状 — 合金は二次変数です。まず形状を中心に仕様を書き、その形状を製造可能にする合金を選びます。

製造方法と要求される合金

プロセス	最適な合金	フィン厚さ（典型的）	備考
押出	6063	0.8–3.0 mm	量産時の金型コストが最低。ダイコストは償却
CNC機械加工	6061	0.5–5.0 mm	最高の公差。単価は高い
スカイビング	1050 / 1060	0.2–1.0 mm	高アスペクト比、フィン接合界面なし
プレス / 折り曲げ	1050 / 1100	0.2–0.5 mm	大量生産で非常に低コスト
ダイカスト	A380 / ADC12	1.5–4.0 mm	複雑な3D形状。熱伝導率は低い（~96–120 W/m·K）
鍛造	6061 / 6063	1.0–3.0 mm	良好な強度、ニアネットシェイプ

BQUQは東莞の1つの工場で4つの生産ライン — CNC機械加工、金属プレス、カスタムばね、ヒートシンク生産 — を運営しているため、プロジェクトは第二のサプライヤーなしで押出、機械加工、プレス間を移動できます。合金の決定がプログラム途中で変わる場合に重要です。

実用的な選択チェックリスト

順番に検討してください：

1. 部品は構造用またはねじ付きですか？はいの場合、6061。

2. 長い一定断面プロファイルですか？はいの場合、6063。

3. 薄いプレスまたはスカイブフィンストックですか？はいの場合、1050。

4. ベース熱流束がおよそ50 W/cm²を超えていますか？上記に関係なく、銅スプレッダーまたは1050ベースを検討してください。

5. 表面が目に見え、陽極酸化されていますか？6063を優先。

6. 部品は液冷ですか？6061、そして熱伝導率の心配をやめてください。

次に、データシートの比較ではなく、実際の熱試験で検証してください。合金の熱伝導率は調質とサプライヤーによって異なります — 上記の範囲は典型的であり、保証されたものではありません。文書化された値が必要な場合は、ロットとともにミルサーティフィケートを要求してください。

合金、フィン密度、IP定格が相互作用するLED固有の設計については、LED街路灯ヒートシンクのケースノートが有用な参考になります。また、図面をリリースする前に、ヒートシンク熱仕様書ガイドのフィールドを使用して数値を紙に書き留めてください。

よくある質問

Q: ヒートシンクには6061と6063のどちらが良いですか？

A: 押出プロファイルには6063が良い — より薄く複雑なフィンに押出でき、熱をわずかにより多く伝導します（約200–210 W/m·K対165–180 W/m·K）。機械加工、ねじ付き、または構造用ヒートシンクには6061が良い。±0.005 mmの公差を保持し、ねじ山が潰れずにねじを受け入れます。合金は単一の熱伝導率の数値ではなく、プロセスに合わせてください。

Q: 1050アルミニウムは6063より熱をよく伝導しますか？

A: はい、ただし控えめにです。1050は通常220–235 W/m·Kに達し、6063の200–210 W/m·Kに対して — 差は15%未満です。対流が支配する実際の空冷アセンブリでは、通常、全体の熱抵抗の2–5%の変化に相当します。1050はスカイブおよびプレスフィンでの成形性のために選び、熱伝導率だけのためではありません。

Q: 6061ヒートシンクを陽極酸化できますか？

A: はい。6061はよく陽極酸化され、コーティングは電気絶縁性と耐食性があります。仕上がりは銅やクロムなどの合金元素のために6063よりやや暗く、不均一になる傾向があります。目に見える製品ファミリー全体で色の一貫性が重要な場合は、化粧表面に6063を指定し、6061は内部または機械加工ベースに取っておいてください。

Q: カスタムアルミニウムヒートシンクの最小注文数量は？

A: BQUQは柔軟なMOQで対応しているため、量産と並行して試作やパイロット数量が可能です。押出プロファイルはダイコストがかかり、より大量で償却するのが最適です。一方、CNC機械加工ヒートシンクは金型費がなく、低量に適しています。図面と年間需要を送っていただければ、12営業時間以内にお見積もりします。

Q: ヒートシンクの見積もりとサンプルはどのくらい早く入手できますか？

A: 図面、3Dファイル、基本的な熱または寸法要件を受け取ってから12営業時間以内に見積もりを発行します。サンプルのリードタイムはルートによって異なります — 機械加工部品が通常最速で、押出プロファイルはまずダイ製作が必要です。BQUQは中国東莞の1つのISO9001の屋根の下でCNC機械加工、プレス、ばね、ヒートシンクラインを運営しています。

ヒートシンク用アルミニウム合金：6063 vs 6061 vs 1050

ヒートシンク用アルミニウム合金：6063 vs 6061 vs 1050