ろう付けは、フィラー材料を使用して 2 つ以上の金属コンポーネントを結合する接合プロセスです。母材金属よりも融点が低いフィラー材料は、融点まで加熱された後、毛細管現象によって接合部に流れ込みます。ろう付けに最も一般的に使用されるフィラー材料には、銀、銅、ニッケル、および金ベースの合金が含まれます。これらの材料はそれぞれ、特に接合される金属の種類や接合部が直面する環境条件の観点から、さまざまな用途に適した特定の特性を備えています。強力で高品質の接合を確保するには、ろう付け前に材料を適切に洗浄することが不可欠です。
重要なポイントの説明:
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ろう付け用の一般的なろう材:
- 銀系フィラー: 優れた流動特性と、ステンレス鋼、銅、真鍮などのさまざまな金属との強力な接合を形成できるため、広く使用されています。銀ベースのフィラーは、特性を向上させるために銅、亜鉛、カドミウムなどの他の金属と合金化されることがよくあります。
- 銅系フィラー: 銅は熱伝導率と電気伝導率が高いため、ろう付けによく使われます。電気部品や熱交換器など、銅または銅合金が関与する用途でよく使用されます。
- ニッケルベースのフィラー: ニッケルフィラーは、ステンレス鋼と耐熱合金の接合に特に適しています。優れた強度と耐食性を備え、高温や腐食環境に最適です。
- 金系フィラー: 金フィラーは、航空宇宙産業やエレクトロニクス産業など、高い耐食性と信頼性が要求される特殊な用途に使用されます。多くの場合、ステンレス鋼やその他の高性能合金とともに使用されます。
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充填材の選択基準:
- 卑金属との適合性: 強力な接合を確保するには、フィラー材料は接合される母材と適合する必要があります。これには、熱膨張係数を一致させることと、フィラー材料が母材金属を適切に濡らすことを保証することが含まれます。
- 動作環境: 充填材は、高温、腐食性化学薬品、機械的ストレスなど、接合部がさらされる環境条件に耐えることができなければなりません。
- ジョイントの設計とアプリケーションの要件: 充填材の選択は、接合部の特定の設計や、導電性や熱性能などの用途の機能要件にも依存する場合があります。
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ろう付け前の洗浄の重要性:
- 表面処理: ろう付けの前に、母材金属の表面を洗浄して、グリース、油、酸化層、スケールなどの汚染物質を除去することが重要です。汚染物質により、フィラー材料が母材金属を適切に濡らすことができなくなり、接合部が弱くなる可能性があります。
- 洗浄方法: 一般的な洗浄方法には、機械的洗浄 (例: サンドブラストまたはワイヤー ブラシ)、化学的洗浄 (例: 溶剤または酸の使用)、および熱洗浄 (例: 有機汚染物質を除去するための加熱) が含まれます。
- 接合品質への影響: 適切な洗浄により、充填材が接合部に均一に流入し、強力で均一な接合が得られます。洗浄が不十分だと、ボイド、亀裂、接合不完全などの欠陥が発生する可能性があります。
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さまざまな充填材の用途:
- 銀系フィラー: HVAC システム、電気部品、配管用途で一般的に使用されます。
- 銅系フィラー ：銅管、熱交換器、電気導体の接合に最適です。
- ニッケルベースのフィラー ：ガスタービン、化学処理装置、発電システムなどの高温用途に使用されます。
- 金系フィラー: 重要な航空宇宙部品、医療機器、高信頼性電子アセンブリに適用されます。
さまざまなろう付け材料の特性と用途、および適切な表面処理の重要性を理解することで、特定のろう付け用途に最適な材料を選択し、高品質で耐久性のある接合部を確実に製造することができます。
概要表:
| 充填材 | 主要なプロパティ | 一般的なアプリケーション |
|---|---|---|
| シルバー系 | 優れた流動性、強力な接合部 | 冷暖房空調設備、電気設備、配管設備 |
| 銅系 | 高い熱伝導率・電気伝導率 | 熱交換器、電気導体 |
| ニッケル系 | 高強度、耐食性 | ガスタービン、化学処理 |
| 金系 | 高い耐食性、信頼性 | 航空宇宙、医療機器、エレクトロニクス |
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