ろう付けははんだ付けより高温が必要？主な違いについて

ろう付けとはんだ付けは、どちらも金属を接合する方法であるが、必要とされる温度と使用されるろう材の特性の点で大きく異なる。ろう付けは通常、450℃（840°F）以上で溶融する金属フィラーを使用するため、はんだ付けよりも高い温度を必要とするが、はんだ付けはこの閾値以下で溶融する金属フィラーを使用する。この温度の違いは、それぞれの方法で作られる接合部の強度、耐久性、用途に影響します。以下では、ろう付けとはんだ付けの主な違いについて、温度要件、充填材、接合特性に焦点を当てて説明します。

重要ポイントの説明

温度条件:
- ろう付け:ろう付けには高温が必要で、通常は450℃以上である。これは、ろう付けに使用されるフィラーメタルの融点が高いためで、このプロセスにより、より強く耐久性のある接合部を形成することができる。また、高温により、ろう材が毛細管現象によって接合部に流れ込み、強固な接合が保証される。
- はんだ付け:一方、はんだ付けは450℃以下の低温で行われる。はんだ付けに使用される金属フィラーは融点が低いため、デリケートな素材や熱に弱い素材に適している。しかし、ろう付けに比べ、接合部の強度は低くなります。
充填材:
- ろう付け:ろう付けに使用される金属フィラーは、一般的に銅、銀、ニッケルの合金である。これらの材料は融点が高く、優れた強度と耐食性を持つ。一般的なろう付け合金には、銀系フィラーや銅-リン合金などがある。
- はんだ付け:はんだ付けでは、錫-鉛合金、錫-銀、錫-銅などの金属フィラーを使用する。これらの材料は融点が低く、電気的接続を作成したり、薄くて繊細な部品を損傷することなく接合したりする能力のために選択されます。
接合強度と用途:
- ろう付け:ろう付け接合は、より高温でより強いろう材を使用するため、より堅牢で、高い機械的荷重や熱応力に耐えることができます。このため、ろう付けは、自動車、航空宇宙、HVACなど、丈夫で漏れのない接合部が不可欠な産業での用途に適しています。
- はんだ付け:はんだ接合は強度に劣るが、電子機器や回路基板の組み立てなど、導電性が求められる用途には理想的である。また、温度が低いため、熱に弱い材料の接合にははんだ付けが適しています。
プロセスの違い:
- ろう付け:ろう付けプロセスでは、母材をろうの融点以上、母材の融点未満の温度に加熱する。その後、ろう材は毛細管現象によって接合部に引き込まれ、冷えるにつれて強固な接合が形成される。
- はんだ付け:はんだ付けでは、母材を加熱し、溶加材を塗布します。溶加材は溶けて接合部に流れ込みます。このプロセスは通常、ろう付けよりも速く、エネルギーも少なくて済むため、小規模な作業や繊細な作業に適している。
利点と限界:
- ろう付け:ろう付けの主な利点は、接合部の強度と耐久性である。しかし、高温が要求されるため、熱に敏感な材料での使用が制限されることがあり、特殊な設備が必要になることもある。
- はんだ付け:はんだ付けは、必要な温度が低く、電気的接続に適している点で有利である。しかし、接合部の強度が低く、高応力の用途には適さない場合がある。

要約すると、ろう付けは、使用する金属フィラーの融点の違いにより、はんだ付けよりも高い温度を必要とする。この違いは、それぞれの方法で作られる接合部の強度、耐久性、用途に影響する。ろう付けは強度の高い用途に好まれ、はんだ付けは電気的で繊細な作業に最適である。これらの違いを理解することは、プロジェクトの特定の要件に基づいて適切な接合方法を選択するために非常に重要です。

まとめ表

側面	ろう付け	はんだ付け
はんだ付け温度	450°C以上	450°C以下
充填材	銅、銀、またはニッケル合金（銀ベース、銅-リンなど）	錫-鉛、錫-銀、錫-銅合金
ジョイント強度	高強度、高耐久性、高ストレス用途に最適	強度が低く、電気接続やデリケートな部品に最適
用途	自動車、航空宇宙、HVAC（漏れ防止ジョイント）	エレクトロニクス、回路基板アセンブリ、熱に敏感な材料
プロセス	高エネルギー、毛細管現象による強力な結合	低エネルギー、高速、小規模作業に最適