ろう付けにおけるシールドガスの役割とは？ろう付けプロセスを最適化し、優れた結果を得る

シールドガスは、酸化を防ぎ、クリーンで高品質な仕上がりを保証することで、ろう付けプロセスにおいて重要な役割を果たす。シールドガスの選択は、ろう付け方法と使用する材料によって異なる。一般的なシールドガスには、水素、解離アンモニア、窒素がある。真空ろう付けでは酸素が完全に除去されるが、ガスシールドろう付けでは窒素とフラックスによって同様の結果が得られる。真空ろう付けではマグネシウムを含む合金、ガスシールドろう付けではフラックスに依存する合金など、材料の選択はさらにシールドガスの効果に影響する。これらの要因を理解することは、ろう付けの成果を最適化するために不可欠である。

重要ポイントの説明

ろう付けにおけるシールドガスの役割とは？ろう付けプロセスを最適化し、優れた結果を得る

ろう付けにおけるシールドガスの目的
- シールドガスは、ろう付け中の酸化、スケーリング、炭素蓄積（すす）を防止する不活性雰囲気を作り出すために使用される。
- 高品質なろう付け継手を実現するために重要な、被加工物のきれいで明るい仕上がりを保証します。
一般的なシールドガス
- 水素:酸化物を還元し、きれいな表面を作る能力があるため、ろう付けによく使用される。
- 解離アンモニア:水素と窒素の混合物で、コストパフォーマンスが高く、酸化を防ぐことができるため、一般的に使用されている。
- 窒素:被加工物を酸化から保護するため、ガスシールドろう付けによく使用される。
真空ろう付けとガスシールドろう付けの比較
- 真空ろう付け:
  - 炉内を真空にして酸素やその他の反応性ガスを除去する。
  - 真空環境が酸化のリスクを排除するため、フラックスを必要としない。
  - マグネシウムを1.5%含む4104/****/4104ダブルコンパウンドなどの材料を使用し、ワーク表面のAL203層を突き破る。
- ガスシールドろう付け:
  - 被加工物を保護するシールドガスを窒素に頼る。
  - 使用される材料（4343/****/4343ダブルコンパウンドなど）がマグネシウムを含まないため、AL203層を破壊するためにフラックスを塗布する必要がある。
材料に関する考慮事項
- マグネシウム含有合金（例：4104/****/4104）:真空ろう付けに使用されるマグネシウムは、AL203 層を突き破り、適切な接合を確保するのに役立つ。
- 非マグネシウム合金 (例: 4343/****/4343):ガスシールドロウ付けに使用されるこれらの材料は、同じ効果を得るためにフラックスに依存している。
プロセスの違い
- 真空ろう付け:
  - 均一な温度分布を確保するため、保温段階が長くなる（1炉あたり約4時間）。
  - ろう付け後の冷却工程は不要。
- ガスシールドろう付け:
  - 350mm/分の速度で連続運転。
  - 真空や冷却工程を必要としないため、特定の用途でより速く、より効率的に使用できます。
シールドガスの利点
- 接合品質の向上:シールドガスが酸化を防ぎ、ろう付け接合部の強度と信頼性を高めます。
- 美観の向上:不活性ガスを使用することで、ワークピースをきれいで明るい仕上がりにします。
- 汎用性:さまざまなガスと方法（真空とガスシールド）により、さまざまなろう付けの課題に柔軟に対応することができます。
ガス選択に影響する要因
- 材料の種類:シールドガスの選択は、ろう付けされる合金とその特定の要件（マグネシウム含有量など）に依存する。
- ろう付け方法:真空ろう付けとガスシールドろう付けには、それぞれ異なるガス要件がある。
- コストと効率:解離アンモニアは費用対効果の高さからしばしば選択され、窒素はガスシールドブレージングにおける入手可能性と使いやすさから好まれる。

さまざまなろう付けプロセスにおけるシールドガスの役割とその用途を理解することで、メーカーは優れた結果を得るために作業を最適化することができる。ガス、材料、方法の選択は、被加工物の具体的な要件と望ましい結果に沿うものでなければならない。

総括表：

側面	真空ろう付け	ガスシールドブレージング
シールドガス	酸素を完全に除去、シールドガスは不要	シールドガスとして窒素を使用
フラックスの必要性	フラックス不要	AL203層を破壊するためにフラックスが必要
使用材料	マグネシウム含有合金（例：4104/****/4104）	非マグネシウム合金 (例: 4343/****/4343)
プロセス時間	長時間の断熱フェーズ (炉あたり約4時間)	350mm/分の連続運転
冷却プロセス	冷却不要	冷却不要
利点	酸化のないクリーンな接合部、フラックス残渣なし	特定の用途でより速く、より効率的に