ろう付けは広く用いられている接合プロセスで、母材そのものを溶かすことなく、ろう材を溶かして2種類以上の母材を接合する。接合部の強度、耐久性、適合性を左右するため、ろうの選択は非常に重要である。一般的に使用されるろう材には、銀-銅、銅-亜鉛、銅-リン、パラジウム、ニッケルなどがある。これらの材料は、融点、機械的特性、接合される母材金属との適合性に基づいて選択される。ろう付けは、強度が高く、漏れがなく、耐腐食性の接合部を作ることができるため、航空宇宙、医療機器、HVAC、構造工学など、さまざまな産業で利用されている。
キーポイントの説明
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一般的なろう材:
- 銀-銅:この合金は、優れた流動特性、高強度、ステンレス鋼、銅、ニッケル合金を含む様々な母材との適合性により広く使用されている。HVACシステムや医療機器など、高い接合健全性が要求される用途によく使用されます。
- 銅-亜鉛:手頃な価格と優れた強度で知られる銅-亜鉛合金は、鋼や鋳鉄のろう付けによく使用される。構造部品など、コストが重要な要素となる用途に適しています。
- 銅-リン:この自溶性合金は、銅および銅合金のろう付けに最適です。フラックスを追加する必要がないため、配管や電気用途に費用効率が高く、効率的です。
- パラジウム:パラジウム基合金は、航空宇宙部品などの高温・高強度用途に使用される。耐食性に優れ、さまざまな母材に適合する。
- ニッケル:ニッケルベースのフィラーメタルは、ガスタービンや化学処理装置などの高温・腐食環境で使用されます。卓越した強度と耐酸化性、耐熱サイクルを提供します。
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ろう材の選択基準:
- 融点:フィラーメタルの融点はベースメタルより低いが、接合強度を確保するのに十分な高さでなければならない。例えば、銀-銅合金の融点は約600～800℃であり、多くの工業用途に適しています。
- 互換性:フィラーメタルは母材と効果的に濡れ、接合しなければならない。例えば、銅-リン合金は銅と銅の接合用に特別に設計されています。
- 機械的特性:ジョイントは、アプリケーションの機械的ストレスに耐えなければなりません。ニッケル基合金は、厳しい環境下でも高い強度を発揮するため、選ばれています。
- 耐食性:医療機器や海洋環境などの用途では、パラジウムやニッケルなどの耐食性合金が好まれる。
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ろう付けの用途:
- 冷暖房アセンブリ:ろう付けは、熱交換器や冷凍ユニットなどのHVACシステムの部品接合に使用される。
- 航空機部品:航空宇宙産業は、チタンやアルミニウム合金のような軽量で高強度な材料の接合にろう付けを利用している。
- 医療機器:ろう付けは、精度と生体適合性が重要な外科器具やインプラントの組み立てに使用されます。
- 構造部品:建設業界や自動車業界では、ろう付けは鋼鉄や鋳鉄部品の接合に使用され、強固で耐久性のある接合部を提供します。
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ろう付けの利点:
- ストロング・ジョイント:ろう付け接合部は通常、金属フィラー自体よりも強く、長期的な信頼性を保証します。
- 漏れ防止シール:ろう付けの毛細管現象により、漏れのない強固なシールが形成されるため、流体およびガスシステムに最適です。
- 汎用性:ろう付けは、銅とステンレスのような、他の接合方法では困難な異種金属の接合も可能です。
- 最小限の歪み:母材が溶融しないため、ろう付けは歪みを最小限に抑え、部品の完全性を保ちます。
一般的に使用されるろう材の特性と用途を理解することで、購入者は十分な情報を得た上で意思決定を行い、プロジェクトを成功に導くことができる。
まとめ表
| ろう材 | 主要特性 | 用途 |
|---|---|---|
| 銀-銅 | 高強度、優れた流動性、ステンレス、銅、ニッケル合金との相溶性 | HVACシステム、医療機器 |
| 銅-亜鉛 | 手頃な価格、優れた強度、鋼鉄および鋳鉄に最適 | 構造部品 |
| 銅-リン | 銅と銅の接合に最適。 | 配管、電気用途 |
| パラジウム | 耐高温性、耐食性、各種卑金属との適合性 | 航空宇宙部品 |
| ニッケル | 優れた強度、耐酸化性、耐熱サイクル性 | ガスタービン、化学処理装置 |
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