ろう付け時の酸化は、ろう付け接合部の品質に影響する重要な問題である。
これは特にアルミニウムのような材料に当てはまり、安定した酸化被膜を形成し、ろう材の濡れを妨げます。
酸化を防止することは、クリーンで高品質な接合部を確保するために不可欠です。
ここでは、ろう付け時の酸化を防止する7つの主な方法をご紹介します：
ろう付け時の酸化防止方法7つの重要な方法の説明
1.雰囲気制御ろう付け（CAB）
CABでは、酸素を除去し、水素と窒素の混合ガスを導入することにより、ろう付け炉内の雰囲気を変化させる。
この環境は、酸化の主な原因である酸素分子を欠いている。
酸素がないため、ろう材はスムーズに流れ、母材に適切に付着し、クリーンで高品質な接合部を形成することができる。
2.真空ろう付け
アルミニウムのように酸化の影響を受けやすい素材には、真空ろう付けが採用される。
10^-4mbar以上の超低圧で真空環境を作り、酸素を完全に排除する方法である。
さらに、ゲッター材を使用して残存する酸素原子を吸収する。
このように雰囲気を厳しく管理することで、酸化アルミニウム層の形成や機械的剥離を防ぎ、ろう付けを成功させることができる。
3.酸化アルミニウムの抑制
ろう付け時の酸化アルミニウムの発生を抑制するために、様々な方法が用いられる。
これには、腐食性フラックスの使用、塩基または酸による攻撃、マグネシウムの混入などの化学的作用が含まれる。
また、ろう付け前の表面処理には、サンディングなどの機械的方法も用いられる。
これらの技術により、ろうが溶融して再固化する前に、酸化被膜が確実に抑制される。
4.ろう付けの大気条件
すべてのろう付けプロセス、特にアルミニウム合金を含むろう付けプロセスでは、雰囲気を厳密に制御する必要がある。
一般的な条件としては、純窒素のような中性ガスを使用し、酸素含有量を100ppm以下、湿度を非常に低く（露点-40℃以下）することが挙げられる。
これらの条件は、酸化層の再形成を防ぎ、ろう付けアセンブリの完全性を保証する。
5.ろう付け工程の段階
ろう付けプロセスには通常、いくつかの段階があり、まず約400℃で差動膨張による酸化アルミニウム層のクラックが発生する。
その後の段階では、母材、フラックス、ろう材が加熱され、ろう材が固体状になるまで、温度が565℃を超えないように注意深く監視される。
6.ゲッター材の使用
ゲッター材は真空ろう付けに使用され、残留酸素を吸収する。
これにより、酸化のない純粋な環境を維持することができる。
7.機械的表面処理
ろう付け前の表面処理には、サンディングなどの機械的方法が使用される。
これにより、既存の酸化層を除去し、ろう材が接合するための清浄な表面を確保することができます。
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