ろう付けは金属接合プロセスであり、強固でクリーンな接合を保証するために特定の装置が必要となる。第一の目標は、ろう付け接合部の品質を損なう酸化剤、酸素、水分を含まない環境を作り出すことです。以下に、ろう付けを成功させるために必要な設備と条件について詳しく説明する。
ポイントを解説
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大気のコントロール:
- 中性ガス環境:ろう付けには、酸化を防ぐために中性ガス雰囲気、通常は純窒素が必要である。これにより、加熱プロセス中、金属表面が汚染物質から解放され、清浄な状態を保つことができます。
- 酸素含有量:ろう付け雰囲気中の酸素含有量は100ppm (parts per million)未満に保たなければならない。酸素濃度が高いと酸化が進み、接合が弱くなり、接合部の完全性に影響を及ぼす。
- 湿度管理:湿度は露点-40℃以下に保つこと。大気中の水分は水素を導入し、ろう付け接合部に脆化やその他の欠陥を引き起こす可能性がある。
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加熱装置:
- 炉:管理されたろう付けプロセス、特に工業環境では炉が使用されます。これらの炉には、生産要件に応じてバッチ式と連続式があります。均一な加熱と精密な温度制御が可能で、安定したろう付け結果を得るために不可欠です。
- トーチ:小規模または局所的なろう付け作業には、ろう付けトーチがよく使用される。これらのトーチは、プロパン、アセチレン、天然ガスなど、さまざまな燃料を使用することができます。トーチの選択は、特定の用途と接合される材料によって異なります。
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温度制御:
- 熱電対とパイロメーター:ろう付けにおいて、正確な温度測定は非常に重要である。熱電対やパイロメーターは、ろう付け環境内の温度を監視・制御するために使用されます。これにより、部品を損傷させる可能性のある過熱を起こすことなく、材料が最適なろう付け温度に達することが保証される。
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フラックス塗布:
- フラックス:フラックスは、金属表面を清浄にし、ろう付け工程中の酸化を防ぐために使用される。加熱前に塗布し、ろうが接合部にスムーズに流れ込むようにする。使用するフラックスの種類は、ろう付けする材料やろう付け方法によって異なる。
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充填材:
- ろう付け合金:ろう材またはろう合金は、接合される母材に基づいて選択される。一般的なろう付け合金には、銀、銅、アルミニウムベースの合金などがある。ろう材は、部品を溶かすことなく適切に流動させるため、母材よりも融点が低くなければなりません。
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冷却システム:
- 制御された冷却:ろう付け後は、熱応力や割れを防ぐため、制御された冷却が必要である。これは、制御された雰囲気中での自然冷却、または徐々に温度を下げる冷却室の使用によって達成できる。
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安全装置:
- 保護具:作業者は、耐熱性手袋、安全眼鏡、保護衣など、適切な保護具を着用し、火傷や高温プロセスに関連するその他の危険から保護しなければならない。
- 換気:適切な換気は、ろう付けプロセス中に発生する有害なガスを除去するために不可欠であり、特に有毒ガスを放出する可能性のあるフラックスを使用する場合はなおさらである。
これらの要素がすべて整っていることを確認することで、強度、耐久性、欠陥のない高品質のろう付け接合部を実現することができます。
総括表
| カテゴリー | 設備・条件 |
|---|---|
| 雰囲気制御 | 中性ガス（窒素など）、酸素含有量＜100ppm、湿度＜-40℃露点 |
| 加熱装置 | 炉（バッチ式/連続式）、ブレージングトーチ（プロパン、アセチレン、天然ガス） |
| 温度制御 | 正確な温度監視のための熱電対、パイロメーター |
| フラックスの応用 | 表面のクリーニングと酸化防止用フラックス |
| 充填材 | 融点の低いろう付け合金（銀、銅、アルミニウム系など |
| 冷却システム | 制御された冷却（自然冷却またはチャンバー式）で熱ストレスを防止 |
| 安全設備 | 耐熱手袋、保護メガネ、保護服、適切な換気 |
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