JP2001293593A - アルミニウムろう付用ペースト状組成物、その塗膜、およびろう付方法 - Google Patents
アルミニウムろう付用ペースト状組成物、その塗膜、およびろう付方法Info
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- JP2001293593A JP2001293593A JP2000039921A JP2000039921A JP2001293593A JP 2001293593 A JP2001293593 A JP 2001293593A JP 2000039921 A JP2000039921 A JP 2000039921A JP 2000039921 A JP2000039921 A JP 2000039921A JP 2001293593 A JP2001293593 A JP 2001293593A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 塗布物の取り扱い、塑性加工が容易で、ろう
付部（フィレット）の外観が良好であり、低コストで作
業環境も良好であり、しかも複雑形状の部品へも塗布可
能な新規アルミニウムろう付用ペースト状組成物を提供
する。 【解決手段】 ａ）ろう付用金属粉末１０重量％〜７０
重量％ ｂ）弗化物系フラックス２重量％〜５０重量％ ｃ）アルキッド樹脂，アルキッド樹脂とブチルゴムの混
合物，アルキッド樹脂と石油樹脂の混合物，アルキッド
樹脂とブチルゴムと石油樹脂の混合物，アクリル樹脂と
ブチルゴムの混合物，アクリル樹脂と石油樹脂の混合
物，アクリル樹脂とブチルゴムと石油樹脂の混合物，の
群から選ばれる少なくとも１つのバインダー１重量％〜
１５重量％を含み残部実質的に有機溶剤からなる（ただ
し、合計量は１００重量％を超えない）アルミニウムろ
う付用ペースト状組成物。
付部（フィレット）の外観が良好であり、低コストで作
業環境も良好であり、しかも複雑形状の部品へも塗布可
能な新規アルミニウムろう付用ペースト状組成物を提供
する。 【解決手段】 ａ）ろう付用金属粉末１０重量％〜７０
重量％ ｂ）弗化物系フラックス２重量％〜５０重量％ ｃ）アルキッド樹脂，アルキッド樹脂とブチルゴムの混
合物，アルキッド樹脂と石油樹脂の混合物，アルキッド
樹脂とブチルゴムと石油樹脂の混合物，アクリル樹脂と
ブチルゴムの混合物，アクリル樹脂と石油樹脂の混合
物，アクリル樹脂とブチルゴムと石油樹脂の混合物，の
群から選ばれる少なくとも１つのバインダー１重量％〜
１５重量％を含み残部実質的に有機溶剤からなる（ただ
し、合計量は１００重量％を超えない）アルミニウムろ
う付用ペースト状組成物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム部材
同士をろう付接合する際のろう付用金属粉末（ろう材粉
末ともいう）を含有するペースト状組成物に関する。
尚、本明細書においては、アルミニウムとは、断わりの
ない限り純アルミニウムおよびアルミニウム合金を含
む。
同士をろう付接合する際のろう付用金属粉末（ろう材粉
末ともいう）を含有するペースト状組成物に関する。
尚、本明細書においては、アルミニウムとは、断わりの
ない限り純アルミニウムおよびアルミニウム合金を含
む。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】従来アルミニウムのろう付
には、ブレージングシートが多用されており、これは例
えば、３００３合金（以下４ケタの番号・記号はＪＩＳ
で定められているものである）や３Ｎ０３合金等の心材
の片面あるいは両面に４３４３合金や４０４５合金等の
ろう材をクラッドさせたものが用いられている。これら
はろう付する部分以外にもクラッドされたろう材が使わ
れていることになるため、最終製品のコストが高くな
る。また、製造上厚みの制限があり、６０μｍ程度のク
ラッド材が限度であり、これより薄いクラッド材の製造
は、工業上極めて困難であり、出来たとしても皮材の厚
みが不均一となり、安定した品質や性能は得られない。
には、ブレージングシートが多用されており、これは例
えば、３００３合金（以下４ケタの番号・記号はＪＩＳ
で定められているものである）や３Ｎ０３合金等の心材
の片面あるいは両面に４３４３合金や４０４５合金等の
ろう材をクラッドさせたものが用いられている。これら
はろう付する部分以外にもクラッドされたろう材が使わ
れていることになるため、最終製品のコストが高くな
る。また、製造上厚みの制限があり、６０μｍ程度のク
ラッド材が限度であり、これより薄いクラッド材の製造
は、工業上極めて困難であり、出来たとしても皮材の厚
みが不均一となり、安定した品質や性能は得られない。
【０００３】また、従来ブレージングシートのろう付に
はフラックスが必要で、ろう付の直前にろう付部に塗布
するタイプのものがあるが、その組成上完全な乾燥が困
難なものが多く、乾燥できたとしても容易にフラックス
が剥離、脱落するためろう付前の長時間の保存や運搬、
および加工・組立等が不可能であった。また、加えてフ
ラックス等が粉塵となり作業環境・衛生面ですこぶる好
ましいものではなかった。さらに、フラックスと特開平
６−２８５６８２等で開示されている樹脂とでは、ろう
付の際に反応が起こり、ろう付部が黒変化する等意匠的
に製品価値がすこぶる低いものであった。
はフラックスが必要で、ろう付の直前にろう付部に塗布
するタイプのものがあるが、その組成上完全な乾燥が困
難なものが多く、乾燥できたとしても容易にフラックス
が剥離、脱落するためろう付前の長時間の保存や運搬、
および加工・組立等が不可能であった。また、加えてフ
ラックス等が粉塵となり作業環境・衛生面ですこぶる好
ましいものではなかった。さらに、フラックスと特開平
６−２８５６８２等で開示されている樹脂とでは、ろう
付の際に反応が起こり、ろう付部が黒変化する等意匠的
に製品価値がすこぶる低いものであった。
【０００４】近年においてはブレージングシートを使用
せず、アルミニウム−けい素系のろう材粉末とフラック
スを混合したものをアルミニウム部材のろう付部に塗布
してろう付する方法も報告されているが、コストの面以
外では上記の問題点は解決されていなかった。また、従
前のろう材粉末を使用した場合、ろう付後の製品の寸法
精度が悪い上、エロージョン（表面粗度の悪化）が生じ
るという問題があった。
せず、アルミニウム−けい素系のろう材粉末とフラック
スを混合したものをアルミニウム部材のろう付部に塗布
してろう付する方法も報告されているが、コストの面以
外では上記の問題点は解決されていなかった。また、従
前のろう材粉末を使用した場合、ろう付後の製品の寸法
精度が悪い上、エロージョン（表面粗度の悪化）が生じ
るという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意創意工
夫を重ねた結果、本発明を完成するに至った。すなわち
本発明は、次の組成物、塗膜および方法よりなる。
夫を重ねた結果、本発明を完成するに至った。すなわち
本発明は、次の組成物、塗膜および方法よりなる。
【０００６】１．ａ）ろう付用金属粉末１０重量％〜７
０重量％ ｂ）弗化物系フラックス ２重量％〜５０重量％ ｃ）アルキッド樹脂，アルキッド樹脂とブチルゴムの混
合物，アルキッド樹脂と石油樹脂の混合物，アルキッド
樹脂とブチルゴムと石油樹脂の混合物，アクリル樹脂と
ブチルゴムの混合物，アクリル樹脂と石油樹脂の混合
物，アクリル樹脂とブチルゴムと石油樹脂の混合物，の
群から選ばれる少なくとも１つのバインダー１重量％〜
１５重量％を含み残部実質的に有機溶剤からなる（ただ
し、合計量は１００重量％を超えない）アルミニウムろ
う付用ペースト状組成物。 ２．ろう付用金属粉末が純アルミニウム粉末とけい素粉
末の混合粉である前記１記載のアルミニウムろう付用ペ
ースト状組成物。 ３．ろう付用金属粉末が純アルミニウム粉末とけい素粉
末と亜鉛粉末の混合粉である前記１記載のアルミニウム
ろう付用ペースト状組成物。 ４．カップリング剤を含有する前記１記載のアルミニウ
ムろう付用ペースト状組成物。 ５．前記１〜４記載のペースト状組成物をアルミニウム
部材の表面の少なくとも１部以上に塗布後乾燥して得ら
れる塗膜。 ６．前記１〜４記載のペースト状組成物をアルミニウム
部材の表面の少なくとも１部以上に塗布後乾燥したアル
ミニウム部材。 ７．ａ）ろう付用金属粉末１０重量％〜７０重量％ ｂ）弗化物系フラックス ２重量％〜５０重量％ ｃ）アルキッド樹脂，アルキッド樹脂とブチルゴムの混
合物，アルキッド樹脂と石油樹脂の混合物，アルキッド
樹脂とブチルゴムと石油樹脂の混合物，アクリル樹脂と
ブチルゴムの混合物，アクリル樹脂と石油樹脂の混合
物，アクリル樹脂とブチルゴムと石油樹脂の混合物，の
群から選ばれる少なくとも１つのバインダー１重量％〜
１５重量％を含み残部実質的に有機溶剤からなる（ただ
し、合計量は１００重量％を超えない）アルミニウムろ
う付用ペースト状組成物をアルミニウム部材の表面の少
なくとも１部以上に塗布、乾燥後、他のアルミニウム部
材とろう付を行うことを特徴とするアルミニウム部材の
ろう付方法。
０重量％ ｂ）弗化物系フラックス ２重量％〜５０重量％ ｃ）アルキッド樹脂，アルキッド樹脂とブチルゴムの混
合物，アルキッド樹脂と石油樹脂の混合物，アルキッド
樹脂とブチルゴムと石油樹脂の混合物，アクリル樹脂と
ブチルゴムの混合物，アクリル樹脂と石油樹脂の混合
物，アクリル樹脂とブチルゴムと石油樹脂の混合物，の
群から選ばれる少なくとも１つのバインダー１重量％〜
１５重量％を含み残部実質的に有機溶剤からなる（ただ
し、合計量は１００重量％を超えない）アルミニウムろ
う付用ペースト状組成物。 ２．ろう付用金属粉末が純アルミニウム粉末とけい素粉
末の混合粉である前記１記載のアルミニウムろう付用ペ
ースト状組成物。 ３．ろう付用金属粉末が純アルミニウム粉末とけい素粉
末と亜鉛粉末の混合粉である前記１記載のアルミニウム
ろう付用ペースト状組成物。 ４．カップリング剤を含有する前記１記載のアルミニウ
ムろう付用ペースト状組成物。 ５．前記１〜４記載のペースト状組成物をアルミニウム
部材の表面の少なくとも１部以上に塗布後乾燥して得ら
れる塗膜。 ６．前記１〜４記載のペースト状組成物をアルミニウム
部材の表面の少なくとも１部以上に塗布後乾燥したアル
ミニウム部材。 ７．ａ）ろう付用金属粉末１０重量％〜７０重量％ ｂ）弗化物系フラックス ２重量％〜５０重量％ ｃ）アルキッド樹脂，アルキッド樹脂とブチルゴムの混
合物，アルキッド樹脂と石油樹脂の混合物，アルキッド
樹脂とブチルゴムと石油樹脂の混合物，アクリル樹脂と
ブチルゴムの混合物，アクリル樹脂と石油樹脂の混合
物，アクリル樹脂とブチルゴムと石油樹脂の混合物，の
群から選ばれる少なくとも１つのバインダー１重量％〜
１５重量％を含み残部実質的に有機溶剤からなる（ただ
し、合計量は１００重量％を超えない）アルミニウムろ
う付用ペースト状組成物をアルミニウム部材の表面の少
なくとも１部以上に塗布、乾燥後、他のアルミニウム部
材とろう付を行うことを特徴とするアルミニウム部材の
ろう付方法。
【０００７】以下、さらに本発明の実施の形態を詳述す
る。
る。
【０００８】本発明に使用する弗化物系フラックスは、
ＡｌＦ3−ＫＦ、ＫＡｌＦ4−Ｋ3ＡｌＦ6、Ｋ3ＡｌＦ6お
よびＫＡｌＦ4等の弗化物系フラックスが例示される
が、Ｋ 3ＡｌＦ6とＫＡｌＦ4を主成分とする市販品の
「ノコロック（商品名）」（アルキャン社製）が特に好
適である。上記フラックスのペースト状組成物への配合
量は２〜５０重量％、好ましくは５〜３０重量％程度で
ある。フラックスの配合量が２重量％未満の場合には、
十分なフラックス作用が得がたく、５０重量％を超えて
も過剰であり、コストアップとなる。
ＡｌＦ3−ＫＦ、ＫＡｌＦ4−Ｋ3ＡｌＦ6、Ｋ3ＡｌＦ6お
よびＫＡｌＦ4等の弗化物系フラックスが例示される
が、Ｋ 3ＡｌＦ6とＫＡｌＦ4を主成分とする市販品の
「ノコロック（商品名）」（アルキャン社製）が特に好
適である。上記フラックスのペースト状組成物への配合
量は２〜５０重量％、好ましくは５〜３０重量％程度で
ある。フラックスの配合量が２重量％未満の場合には、
十分なフラックス作用が得がたく、５０重量％を超えて
も過剰であり、コストアップとなる。
【０００９】ペースト状組成物中で、バインダーの作用
を担う樹脂／ゴムとしては、アルキッド樹脂，アルキッ
ド樹脂とブチルゴムの混合物，アルキッド樹脂と石油樹
脂の混合物，アルキッド樹脂とブチルゴムと石油樹脂の
混合物，アクリル樹脂とブチルゴムの混合物，アクリル
樹脂と石油樹脂の混合物，アクリル樹脂とブチルゴムと
石油樹脂の混合物，の群から選ばれる少なくとも１つの
バインダーが使用できる。ブチルゴムは、イソブチレン
とイソプレンの共重合体であるブチルゴムで、分子量２
５万〜５５万のものが好ましい。石油樹脂は、Ｃ5系石
油樹脂、Ｃ9系石油樹脂およびＣ5Ｃ9共重合石油樹脂の
１種以上が使用でき、好ましい分子量は６００〜２００
０程度である。アクリル樹脂は、分子量１００〜１００
００００のものが好適である。該バインダーの配合量は
１重量％〜１５重量％が適当で、より好ましくは２重量
％〜１０重量％である。１重量％未満では、フラックス
組成物の粘度が低く、アルミニウム部材に塗布した際に
ダレが生じ、アルミニウム部材との密着性が悪くなるの
で好ましくない。一方１５重量％を超えても過剰で、コ
ストアップになる恐れがある。
を担う樹脂／ゴムとしては、アルキッド樹脂，アルキッ
ド樹脂とブチルゴムの混合物，アルキッド樹脂と石油樹
脂の混合物，アルキッド樹脂とブチルゴムと石油樹脂の
混合物，アクリル樹脂とブチルゴムの混合物，アクリル
樹脂と石油樹脂の混合物，アクリル樹脂とブチルゴムと
石油樹脂の混合物，の群から選ばれる少なくとも１つの
バインダーが使用できる。ブチルゴムは、イソブチレン
とイソプレンの共重合体であるブチルゴムで、分子量２
５万〜５５万のものが好ましい。石油樹脂は、Ｃ5系石
油樹脂、Ｃ9系石油樹脂およびＣ5Ｃ9共重合石油樹脂の
１種以上が使用でき、好ましい分子量は６００〜２００
０程度である。アクリル樹脂は、分子量１００〜１００
００００のものが好適である。該バインダーの配合量は
１重量％〜１５重量％が適当で、より好ましくは２重量
％〜１０重量％である。１重量％未満では、フラックス
組成物の粘度が低く、アルミニウム部材に塗布した際に
ダレが生じ、アルミニウム部材との密着性が悪くなるの
で好ましくない。一方１５重量％を超えても過剰で、コ
ストアップになる恐れがある。
【００１０】本発明で用いる有機溶剤は、上記バインダ
ーが可溶であれば、特に限定されず、トルエン、ヘキサ
ン、オクタン、シクロヘキサン等を単独、あるいは２種
以上を混合して用いることができる。有機溶剤の配合量
は、ペースト状組成物の粘度等を調整するために適宜加
えればよいが、具体的には０．１〜８７重量％好ましく
は５〜７０重量％の範囲内で調整すればよい。
ーが可溶であれば、特に限定されず、トルエン、ヘキサ
ン、オクタン、シクロヘキサン等を単独、あるいは２種
以上を混合して用いることができる。有機溶剤の配合量
は、ペースト状組成物の粘度等を調整するために適宜加
えればよいが、具体的には０．１〜８７重量％好ましく
は５〜７０重量％の範囲内で調整すればよい。
【００１１】本発明で用いるろう付用金属粉末は、アル
ミニウムを主体とする粉末を使用する事が出来る。例え
ば、純アルミニウム粉とけい素粉末の混合粉、純アルミ
ニウム粉とけい素粉末と亜鉛粉末の混合粉末等が使用で
きる。これらの粉末は主に、アトマイズ法・粉砕法・回
転円盤法・キャビテーション法・メルトスピニング法等
あるいはこれらの組合せによって得ることができる。も
ちろんこれらの粉末は市販品をそのまま使用することも
できる。金属粉末の形状は球状、偏平状、板状、涙滴
状、針状、回転楕円体状、不定形状等のいずれであって
も差し支えない。純アルミニウム粉末はアルゴンガスあ
るいは窒素ガスアトマイズによって得られる粉末が好ま
しく使用できる。純アルミニウム粉末に含まれる酸素量
は、粒度や形状にもよるが、１．５重量％以下が好まし
く、これを超える場合には、酸化皮膜が強固となり、十
分に溶融しなかったり、流動性が低下する恐れがある。
純アルミニウム粉末の大きさは平均粒径（以下、レーザ
ー回折式粒度分布測定法による）で１μｍ以上１０μｍ
未満の範囲内が好ましく、平均粒径１μｍ未満の粉末
は、酸素含有量が多くなる可能性が高い上、組成物中で
凝集しやすく、またコストが高いものであるので好まし
くない。一方１０μｍ以上の場合には、塗布後の塗膜厚
みが必要以上に厚くなりろう付後の製品の寸法精度が悪
くなったり、組成物中での均一性が損なわれる恐れがあ
る。
ミニウムを主体とする粉末を使用する事が出来る。例え
ば、純アルミニウム粉とけい素粉末の混合粉、純アルミ
ニウム粉とけい素粉末と亜鉛粉末の混合粉末等が使用で
きる。これらの粉末は主に、アトマイズ法・粉砕法・回
転円盤法・キャビテーション法・メルトスピニング法等
あるいはこれらの組合せによって得ることができる。も
ちろんこれらの粉末は市販品をそのまま使用することも
できる。金属粉末の形状は球状、偏平状、板状、涙滴
状、針状、回転楕円体状、不定形状等のいずれであって
も差し支えない。純アルミニウム粉末はアルゴンガスあ
るいは窒素ガスアトマイズによって得られる粉末が好ま
しく使用できる。純アルミニウム粉末に含まれる酸素量
は、粒度や形状にもよるが、１．５重量％以下が好まし
く、これを超える場合には、酸化皮膜が強固となり、十
分に溶融しなかったり、流動性が低下する恐れがある。
純アルミニウム粉末の大きさは平均粒径（以下、レーザ
ー回折式粒度分布測定法による）で１μｍ以上１０μｍ
未満の範囲内が好ましく、平均粒径１μｍ未満の粉末
は、酸素含有量が多くなる可能性が高い上、組成物中で
凝集しやすく、またコストが高いものであるので好まし
くない。一方１０μｍ以上の場合には、塗布後の塗膜厚
みが必要以上に厚くなりろう付後の製品の寸法精度が悪
くなったり、組成物中での均一性が損なわれる恐れがあ
る。
【００１２】ろう付用金属粉末に含まれるけい素の量は
５〜８５重量％（金属成分１００重量％に対し）の範囲
内が適当で、アルミニウムとけい素それぞれ単体の状態
（混合粉）であることが好ましい。これはその範囲内の
組成でアルミニウムと合金化されるときに、融点が低
く、溶融状態での流動性が良好なことによる。特に共晶
点以上（平衡状態図ではけい素約１２重量％）の場合
は、アルミニウム部材と合金化することにより、ろう付
温度で溶融してより流動化が増長される。アルミニウム
とけい素それぞれ単体の状態（混合粉）で使用する場合
には、特に純度９９．０重量％以上、望ましくは９９．
７重量％以上の純アルミニウム粉と純度９０．０重量％
以上、望ましくは９７．０重量％以上のけい素粉を使用
すればよい。これらの純度未満の粉末では、不純物であ
る鉄の含有量が多くなり、ろう付後の耐食性が低下する
ので好ましくない。けい素粉末の平均粒径は、０．１以
上１０μｍ未満が好ましく、平均粒径が０．１μｍ未満
の粉末は、酸素量が多くなる上、組成物中で凝集しやす
いので好ましくない。一方１０μｍ以上では、組成物中
での均一性が損なわれる恐れや、ろう付したアルミニウ
ム部材にエロージョンが発生する場合があるため好まし
くない。
５〜８５重量％（金属成分１００重量％に対し）の範囲
内が適当で、アルミニウムとけい素それぞれ単体の状態
（混合粉）であることが好ましい。これはその範囲内の
組成でアルミニウムと合金化されるときに、融点が低
く、溶融状態での流動性が良好なことによる。特に共晶
点以上（平衡状態図ではけい素約１２重量％）の場合
は、アルミニウム部材と合金化することにより、ろう付
温度で溶融してより流動化が増長される。アルミニウム
とけい素それぞれ単体の状態（混合粉）で使用する場合
には、特に純度９９．０重量％以上、望ましくは９９．
７重量％以上の純アルミニウム粉と純度９０．０重量％
以上、望ましくは９７．０重量％以上のけい素粉を使用
すればよい。これらの純度未満の粉末では、不純物であ
る鉄の含有量が多くなり、ろう付後の耐食性が低下する
ので好ましくない。けい素粉末の平均粒径は、０．１以
上１０μｍ未満が好ましく、平均粒径が０．１μｍ未満
の粉末は、酸素量が多くなる上、組成物中で凝集しやす
いので好ましくない。一方１０μｍ以上では、組成物中
での均一性が損なわれる恐れや、ろう付したアルミニウ
ム部材にエロージョンが発生する場合があるため好まし
くない。
【００１３】純アルミニウム粉末とけい素粉末の混合粉
末にさらに、犠牲防食効果を得るために亜鉛粉末を３〜
６０重量％（金属成分１００重量％に対し）、好ましく
は１０〜５０重量％添加することも可能である。亜鉛粉
末の平均粒径は、０．１以上１０μｍ未満が好ましく、
平均粒径０．１μｍ未満の粉末は、酸素量が多くなる
上、組成物中で凝集しやすいので好ましくない。一方１
０μｍ以上では、塗布後の塗膜厚みが必要以上に厚くな
りろう付後の製品の寸法精度が悪くなったり、組成物中
での均一性が損なわれる恐れがあるため好ましくない。
亜鉛粉末単体を用いる場合は、純度９０．０重量％以
上、望ましくは９７．０重量％以上の亜鉛粉末を使用す
ればよい。純度９０重量％未満の粉末では、不純物であ
るＰｂ（鉛）の含有量が多くなり、ろう付後の耐食性が
低下するので好ましくない。
末にさらに、犠牲防食効果を得るために亜鉛粉末を３〜
６０重量％（金属成分１００重量％に対し）、好ましく
は１０〜５０重量％添加することも可能である。亜鉛粉
末の平均粒径は、０．１以上１０μｍ未満が好ましく、
平均粒径０．１μｍ未満の粉末は、酸素量が多くなる
上、組成物中で凝集しやすいので好ましくない。一方１
０μｍ以上では、塗布後の塗膜厚みが必要以上に厚くな
りろう付後の製品の寸法精度が悪くなったり、組成物中
での均一性が損なわれる恐れがあるため好ましくない。
亜鉛粉末単体を用いる場合は、純度９０．０重量％以
上、望ましくは９７．０重量％以上の亜鉛粉末を使用す
ればよい。純度９０重量％未満の粉末では、不純物であ
るＰｂ（鉛）の含有量が多くなり、ろう付後の耐食性が
低下するので好ましくない。
【００１４】また、その他の適当な添加元素を添加して
も差し支えなく、必要に応じてＣｕ、Ｍｇ、Ｂｉ、Ｓ
ｂ、Ｂａ等の１種以上を約５重量％以下（金属成分１０
０％に対し）添加することも可能である。これらの添加
元素は合金の状態、単体の粉末の状態のいずれであって
もよい。
も差し支えなく、必要に応じてＣｕ、Ｍｇ、Ｂｉ、Ｓ
ｂ、Ｂａ等の１種以上を約５重量％以下（金属成分１０
０％に対し）添加することも可能である。これらの添加
元素は合金の状態、単体の粉末の状態のいずれであって
もよい。
【００１５】本発明に用いるペースト状組成物には、公
知の添加物を添加しても差し支えなく、例えば、酸化防
止剤、腐食抑制剤、消泡剤、増粘剤、可塑剤、分散剤、
タックファイヤー、カップリング剤等を必要に応じて添
加できる。特にカップリング剤は、塗膜の付着性を向上
させるために有効であり、０．００１〜１．０重量％程
度の添加が有効である。中でもチタネート系カップリン
グ剤は、特に有効である。本発明に係るろう付用ペース
ト状組成物へのろう付用金属粉末の配合量は、組成物全
体を１００重量％としたとき、ろう付用金属粉末（金属
成分の合計）が１０重量％〜７０重量％、好ましくは１
５重量％〜４５重量％とすればよい。ろう付用金属粉末
が１０重量％未満では、ろう材としての性能に乏しくな
り、良好なフィレットが形成できない恐れがある。一
方、７０重量％を超えても過剰で、必要となるフラック
スやバインダーの量が多くなりコストアップにつなが
る。
知の添加物を添加しても差し支えなく、例えば、酸化防
止剤、腐食抑制剤、消泡剤、増粘剤、可塑剤、分散剤、
タックファイヤー、カップリング剤等を必要に応じて添
加できる。特にカップリング剤は、塗膜の付着性を向上
させるために有効であり、０．００１〜１．０重量％程
度の添加が有効である。中でもチタネート系カップリン
グ剤は、特に有効である。本発明に係るろう付用ペース
ト状組成物へのろう付用金属粉末の配合量は、組成物全
体を１００重量％としたとき、ろう付用金属粉末（金属
成分の合計）が１０重量％〜７０重量％、好ましくは１
５重量％〜４５重量％とすればよい。ろう付用金属粉末
が１０重量％未満では、ろう材としての性能に乏しくな
り、良好なフィレットが形成できない恐れがある。一
方、７０重量％を超えても過剰で、必要となるフラック
スやバインダーの量が多くなりコストアップにつなが
る。
【００１６】本発明のペースト状組成物は、アルミニウ
ム部材の表面の少なくとも一部以上、すなわちろう付し
ようとする部分に必要量塗布して使用することができ、
乾燥後の平均膜厚は好ましくは１〜１００μｍ、より好
ましくは１〜５０μｍ、さらに好ましくは１μｍ以上１
０μｍ未満である。平均膜厚が１μｍ未満でもろう付は
可能ではあるが、ろう付強度が不足する恐れがある。一
方１００μｍを超えても過剰で、コストアップになる恐
れがある。しかしながら、穴を塞ぐためや隙間を埋める
ために本発明のペースト状組成物を使用する場合は、厚
み１００μｍに限定されることはなく、これを超えても
使用することができる。
ム部材の表面の少なくとも一部以上、すなわちろう付し
ようとする部分に必要量塗布して使用することができ、
乾燥後の平均膜厚は好ましくは１〜１００μｍ、より好
ましくは１〜５０μｍ、さらに好ましくは１μｍ以上１
０μｍ未満である。平均膜厚が１μｍ未満でもろう付は
可能ではあるが、ろう付強度が不足する恐れがある。一
方１００μｍを超えても過剰で、コストアップになる恐
れがある。しかしながら、穴を塞ぐためや隙間を埋める
ために本発明のペースト状組成物を使用する場合は、厚
み１００μｍに限定されることはなく、これを超えても
使用することができる。
【００１７】塗布の方法は、公知の方法が採用でき、は
け塗り、スプレー塗装、ロールコーター、バーコータ
ー、ドクターブレード等で塗布することができる。これ
らの方法以外にも単にペースト状組成物にアルミニウム
部材を浸漬する等の方法でもよい。
け塗り、スプレー塗装、ロールコーター、バーコータ
ー、ドクターブレード等で塗布することができる。これ
らの方法以外にも単にペースト状組成物にアルミニウム
部材を浸漬する等の方法でもよい。
【００１８】ペースト状組成物の塗布後の乾燥は、通常
室温乾燥、必要に応じて３０〜１５０℃程度の温度で乾
燥させればよい。ろう付の方法は、特に限定されず、公
知の方法が採用できるが、炉中ろう付による方法が特に
好ましい。炉中ろう付によれば、人手をかけずに一度に
大量にろう付でき、工業生産に適している。ろう付の温
度は組成にもよるが、通常４５０℃〜６３０℃程度であ
る。雰囲気については、真空、Ａｒ、窒素等の非酸化性
雰囲気が好ましい。ろう付雰囲気中の酸素濃度について
は２００ｐｐｍ以下、好ましくは１００ｐｐｍ以下が望
ましく、２００ｐｐｍを超える場合にはフラックス作用
の低下、前記合金粉末の酸化等のためろう付不良が発生
する恐れがある。
室温乾燥、必要に応じて３０〜１５０℃程度の温度で乾
燥させればよい。ろう付の方法は、特に限定されず、公
知の方法が採用できるが、炉中ろう付による方法が特に
好ましい。炉中ろう付によれば、人手をかけずに一度に
大量にろう付でき、工業生産に適している。ろう付の温
度は組成にもよるが、通常４５０℃〜６３０℃程度であ
る。雰囲気については、真空、Ａｒ、窒素等の非酸化性
雰囲気が好ましい。ろう付雰囲気中の酸素濃度について
は２００ｐｐｍ以下、好ましくは１００ｐｐｍ以下が望
ましく、２００ｐｐｍを超える場合にはフラックス作用
の低下、前記合金粉末の酸化等のためろう付不良が発生
する恐れがある。
【００１９】本発明のペースト状組成物は、ろう付可能
なアルミニウム部材に適用することができ、例えばヒー
ターコア、エバポレータ、コンデンサ等の熱交換器を構
成するフィン・ピン・パイプ・チューブ・プレート等の
ろう付接合に使用することができる。また、熱交換器に
限定されることはなく、各種機械部品、車両部品、構造
部品、スポーツ用品、ＯＡ機器、日用品等に適用可能で
ある。
なアルミニウム部材に適用することができ、例えばヒー
ターコア、エバポレータ、コンデンサ等の熱交換器を構
成するフィン・ピン・パイプ・チューブ・プレート等の
ろう付接合に使用することができる。また、熱交換器に
限定されることはなく、各種機械部品、車両部品、構造
部品、スポーツ用品、ＯＡ機器、日用品等に適用可能で
ある。
【００２０】
【効果】１．本発明のペースト状組成物は、アルミニウ
ム部材への密着性が良好で、乾燥後の塗膜は容易に剥離
・脱落が起こらないので、該ペースト状組成物の塗布後
に容易に塗布物の取扱を行うことが出来る。さらに、ブ
チルゴム配合系の該ペースト状組成物を使用する場合に
は、塗布後により容易に塗布物の塑性加工を行うことが
出来る。 ２．本発明のペースト状組成物に用いる特定のバインダ
ーは、ろう付を行う際の昇温中に熱分解するため、ろう
付後のろう付部（フィレット）の外観が良好であり、黒
変化や白色残さを生じない。 ３．本発明のペースト状組成物は、適切な有機溶剤の選
定により室温でも乾燥させることができ、余分なコスト
がかからず、乾燥後も良好な塗膜状態であるので、粉塵
等が発生せず、作業環境が良好である。 ４．本発明のペースト状組成物は、溶剤の配合量等によ
り適度な粘度に調整できるので、複雑形状の部品や凹凸
屈曲等のある部材へも塗布可能である。 ５．本発明のろう付方法は、特別な装置や機器が不要で
あるので、既存の設備で実施可能である。 ６．本発明のペースト状組成物を用いることにより、極
めて薄いろう付用塗膜を作製することができ、ろう付後
の製品の寸法精度が向上する。
ム部材への密着性が良好で、乾燥後の塗膜は容易に剥離
・脱落が起こらないので、該ペースト状組成物の塗布後
に容易に塗布物の取扱を行うことが出来る。さらに、ブ
チルゴム配合系の該ペースト状組成物を使用する場合に
は、塗布後により容易に塗布物の塑性加工を行うことが
出来る。 ２．本発明のペースト状組成物に用いる特定のバインダ
ーは、ろう付を行う際の昇温中に熱分解するため、ろう
付後のろう付部（フィレット）の外観が良好であり、黒
変化や白色残さを生じない。 ３．本発明のペースト状組成物は、適切な有機溶剤の選
定により室温でも乾燥させることができ、余分なコスト
がかからず、乾燥後も良好な塗膜状態であるので、粉塵
等が発生せず、作業環境が良好である。 ４．本発明のペースト状組成物は、溶剤の配合量等によ
り適度な粘度に調整できるので、複雑形状の部品や凹凸
屈曲等のある部材へも塗布可能である。 ５．本発明のろう付方法は、特別な装置や機器が不要で
あるので、既存の設備で実施可能である。 ６．本発明のペースト状組成物を用いることにより、極
めて薄いろう付用塗膜を作製することができ、ろう付後
の製品の寸法精度が向上する。
【００２１】
【実施例および比較例】表１および表２の配合にて混合
し、ペースト状組成物を作製した。作製したペースト状
組成物を刷毛で、３００３アルミニウム板（６０×５０
×２ｍｍ）の片面に（乾燥後平均膜厚は実施例９μｍ、
比較例は２０μｍ）塗布後、希釈用有機溶剤（トルエ
ン）を完全に蒸発させるために、１０５℃×５分加熱し
た。得られた塗板を下記の評価に供した。
し、ペースト状組成物を作製した。作製したペースト状
組成物を刷毛で、３００３アルミニウム板（６０×５０
×２ｍｍ）の片面に（乾燥後平均膜厚は実施例９μｍ、
比較例は２０μｍ）塗布後、希釈用有機溶剤（トルエ
ン）を完全に蒸発させるために、１０５℃×５分加熱し
た。得られた塗板を下記の評価に供した。
【００２２】 ・成膜性：○→指触硬化している。 ×→指触硬化していない。 ・付着性：Ａ→強く指でこすっても塗膜ははがれない。 Ｂ→軽く指でこすっても塗膜ははがれない。 Ｃ→指でこすれば塗膜ははがれるが、たたいてもはがれない。 Ｄ→たたくと塗膜ははがれ落ちる。 Ｅ→評価外（成膜できず）
【００２３】 折曲性：○→直径１０ｍｍの丸棒で塗板を１８０°折り曲げて塗膜のはく離や亀 裂なし △→直径１０ｍｍの丸棒で塗板を１８０°折り曲げて塗膜の亀裂はある が、剥離なし ×→直径１０ｍｍの丸棒で塗板を１８０°折り曲げて塗膜の亀裂および 剥離あり
【００２４】上記で作製した各塗板を加熱あるいはろう
付を行い次の評価を行った。 ・臭気：下記ろう付加熱時に炉から出てくるガスの臭い
をかいで評価した。 Ａ→ほとんど臭わない、気にならない。 Ｂ→臭いが認識できるが、作業には影響しない。 Ｃ→異様な臭気があり、やや気になる。 Ｄ→不快臭であり、作業しにくい。 Ｅ→悪臭で、作業できない。
付を行い次の評価を行った。 ・臭気：下記ろう付加熱時に炉から出てくるガスの臭い
をかいで評価した。 Ａ→ほとんど臭わない、気にならない。 Ｂ→臭いが認識できるが、作業には影響しない。 Ｃ→異様な臭気があり、やや気になる。 Ｄ→不快臭であり、作業しにくい。 Ｅ→悪臭で、作業できない。
【００２５】・フィレット形成（外観）：上記で作製し
た塗板の塗布面中央に３００３アルミニウム板を垂直に
立て、ステンレスワイヤーで仮留めした後、窒素ガス雰
囲気（窒素ガスフロー４Ｎｍ３／ｈ、炉内酸素濃度５０
ｐｐｍ）の炉にて６００℃で３分間保持してろう付を行
った。冷却した後、炉から取り出しろう付部のフィレッ
トの形成状況を目視にて観察を行った。
た塗板の塗布面中央に３００３アルミニウム板を垂直に
立て、ステンレスワイヤーで仮留めした後、窒素ガス雰
囲気（窒素ガスフロー４Ｎｍ３／ｈ、炉内酸素濃度５０
ｐｐｍ）の炉にて６００℃で３分間保持してろう付を行
った。冷却した後、炉から取り出しろう付部のフィレッ
トの形成状況を目視にて観察を行った。
【００２６】Ａ→フィレットの形成具合良好（ろう付部
周辺に均一にフィレットが形成されている。） Ｂ→フィレットは形成されているが、やや不均一であ
る。 Ｃ→フィレットは形成されているが、かなり不均一であ
る。 Ｄ→フィレットが十分に形成されておらず、切れがあ
る。 Ｅ→ろう付できていない。
周辺に均一にフィレットが形成されている。） Ｂ→フィレットは形成されているが、やや不均一であ
る。 Ｃ→フィレットは形成されているが、かなり不均一であ
る。 Ｄ→フィレットが十分に形成されておらず、切れがあ
る。 Ｅ→ろう付できていない。
【００２７】以上の結果より、本発明のペースト状組成
物を使用したろう付は、上記すべての評価にほぼ満足す
るものである。
物を使用したろう付は、上記すべての評価にほぼ満足す
るものである。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【図１】実施例におけるペースト状組成物５のろう付部
付近の断面を示す写真（×１００）である。
付近の断面を示す写真（×１００）である。
【図２】比較例におけるペースト状組成物２のろう付部
付近の断面を示す写真（×１００）である。
付近の断面を示す写真（×１００）である。
【図３】実施例で使用した金属けい素粉末の粒度分布と
平均粒径を示す図である。
平均粒径を示す図である。
【図４】比較例で使用した金属けい素粉末の粒度分布と
平均粒径を示す図である。
平均粒径を示す図である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年２月１８日（２０００．２．１
８）
８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 33/08 Ｃ０８Ｌ 33/08 57/02 57/02 67/08 67/08 (72)発明者 松村 賢 大阪府大阪市中央区久太郎町三丁目６番８ 号 東洋アルミニウム株式会社内 (72)発明者 菊地 健 大阪府大阪市中央区久太郎町三丁目６番８ 号 東洋アルミニウム株式会社内 Ｆターム(参考） 4J002 BA011 BB181 BG001 CF011 DA096 DA106 DD038 DJ017 EC079 FA086 FA087 GH01 GJ01
Claims (7)
- 【請求項１】 ａ）ろう付用金属粉末１０重量％〜７０
重量％ ｂ）弗化物系フラックス２重量％〜５０重量％ ｃ）アルキッド樹脂，アルキッド樹脂とブチルゴムの混
合物，アルキッド樹脂と石油樹脂の混合物，アルキッド
樹脂とブチルゴムと石油樹脂の混合物，アクリル樹脂と
ブチルゴムの混合物，アクリル樹脂と石油樹脂の混合
物，アクリル樹脂とブチルゴムと石油樹脂の混合物，の
群から選ばれる少なくとも１つのバインダー１重量％〜
１５重量％を含み残部実質的に有機溶剤からなる（ただ
し、合計量は１００重量％を超えない）アルミニウムろ
う付用ペースト状組成物。 - 【請求項２】 ろう付用金属粉末が平均粒径１μｍ以上
１０μｍ未満の純アルミニウム粉末と平均粒径０．１μ
ｍ以上１０μｍ未満のけい素粉末の混合粉である請求項
1記載のアルミニウムろう付用ペースト状組成物。 - 【請求項３】 ろう付用金属粉末が平均粒径１μｍ以上
１０μｍ未満の純アルミニウム粉末と平均粒径０．１μ
ｍ以上１０μｍ未満のけい素粉末と平均粒径０．１μｍ
以上１０μｍ未満の亜鉛粉末の混合粉である請求項1記
載のアルミニウムろう付用ペースト状組成物。 - 【請求項４】 カップリング剤を含有する請求項1記載
のアルミニウムろう付用ペースト状組成物。 - 【請求項５】 請求項１〜４記載のペースト状組成物を
アルミニウム部材の表面の少なくとも１部以上に塗布後
乾燥して得られる塗膜。 - 【請求項６】 請求項１〜４記載のペースト状組成物を
アルミニウム部材の表面の少なくとも１部以上に塗布後
乾燥したアルミニウム部材。 - 【請求項７】 ａ）ろう付用金属粉末１０重量％〜７０
重量％ ｂ）弗化物系フラックス２重量％〜５０重量％ ｃ）アルキッド樹脂，アルキッド樹脂とブチルゴムの混
合物，アルキッド樹脂と石油樹脂の混合物，アルキッド
樹脂とブチルゴムと石油樹脂の混合物，アクリル樹脂と
ブチルゴムの混合物，アクリル樹脂と石油樹脂の混合
物，アクリル樹脂とブチルゴムと石油樹脂の混合物，の
群から選ばれる少なくとも１つのバインダー１重量％〜
１５重量％を含み残部実質的に有機溶剤からなる（ただ
し、合計量は１００重量％を超えない）アルミニウムろ
う付用ペースト状組成物をアルミニウム部材の表面の少
なくとも１部以上に塗布、乾燥後、他のアルミニウム部
材とろう付を行うことを特徴とするアルミニウム部材の
ろう付方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000039921A JP4347489B2 (ja) | 2000-02-17 | 2000-02-17 | アルミニウムろう付用ペースト状組成物、その塗膜、およびろう付方法 |
| US09/783,123 US6497770B2 (en) | 2000-02-17 | 2001-02-15 | Flux-containing compositions for brazing aluminum, films and brazing method thereby |
| DE60120250T DE60120250T2 (de) | 2000-02-17 | 2001-02-16 | Zusammensetzungen, insbesondere in Form einer Beschichtung, und Verfahren zum Hartlöten von Aluminium |
| EP01301391A EP1127653B1 (en) | 2000-02-17 | 2001-02-16 | Flux-containing compositions for brazing aluminum, films and brazing method thereby |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000039921A JP4347489B2 (ja) | 2000-02-17 | 2000-02-17 | アルミニウムろう付用ペースト状組成物、その塗膜、およびろう付方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001293593A true JP2001293593A (ja) | 2001-10-23 |
| JP4347489B2 JP4347489B2 (ja) | 2009-10-21 |
Family
ID=18563409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000039921A Expired - Lifetime JP4347489B2 (ja) | 2000-02-17 | 2000-02-17 | アルミニウムろう付用ペースト状組成物、その塗膜、およびろう付方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4347489B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007216267A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Denso Corp | アルミニウム熱交換器用の低融点ろう材及びアルミニウム熱交換器の製造方法 |
| WO2007114040A1 (ja) | 2006-04-03 | 2007-10-11 | Toyo Aluminium Kabushiki Kaisha | アルミニウムろう付用ペースト状組成物、それが塗布されたアルミニウム含有部材、および、それを用いたアルミニウム含有部材のろう付方法 |
| US7368657B2 (en) | 2002-01-30 | 2008-05-06 | Toyo Aluminium Kabushiki Kaisha | Paste composition and solar cell employing the same |
| JP2008284565A (ja) * | 2007-05-16 | 2008-11-27 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 耐塗膜剥離性に優れるアルミニウム合金ろう付用塗料、ろう付用アルミニウム合金板及びそれを用いた自動車熱交換器用アルミニウム合金部材、並びに自動車熱交換器 |
| EP2072178A1 (en) * | 2007-12-21 | 2009-06-24 | Harima Chemicals, INC. | Paste composition for aluminum brazing |
| WO2014065074A1 (ja) * | 2012-10-24 | 2014-05-01 | ハリマ化成株式会社 | ろう付け用組成物、熱交換器用チューブおよび熱交換器 |
| CZ309427B6 (cs) * | 2015-07-06 | 2023-01-04 | Harima Chemicals, Inc | Kompozice pro pájení natvrdo, trubka výměníku tepla a výměník tepla |
-
2000
- 2000-02-17 JP JP2000039921A patent/JP4347489B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (17)
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|---|---|---|---|---|
| US7368657B2 (en) | 2002-01-30 | 2008-05-06 | Toyo Aluminium Kabushiki Kaisha | Paste composition and solar cell employing the same |
| JP2007216267A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Denso Corp | アルミニウム熱交換器用の低融点ろう材及びアルミニウム熱交換器の製造方法 |
| JP4641267B2 (ja) * | 2006-02-17 | 2011-03-02 | 株式会社デンソー | アルミニウム熱交換器用の低融点ろう材及びアルミニウム熱交換器の製造方法 |
| WO2007114040A1 (ja) | 2006-04-03 | 2007-10-11 | Toyo Aluminium Kabushiki Kaisha | アルミニウムろう付用ペースト状組成物、それが塗布されたアルミニウム含有部材、および、それを用いたアルミニウム含有部材のろう付方法 |
| JP2007275898A (ja) * | 2006-04-03 | 2007-10-25 | Toyo Aluminium Kk | アルミニウムろう付用ペースト状組成物、それが塗布されたアルミニウム含有部材、および、それを用いたアルミニウム含有部材のろう付方法。 |
| KR101274122B1 (ko) | 2006-04-03 | 2013-06-13 | 도요 알루미늄 가부시키가이샤 | 알루미늄 납땜용 페이스트상 조성물, 그것이 도포된알루미늄 함유 부재 및 그것을 이용한 알루미늄 함유부재의 납땜 방법 |
| US7850789B2 (en) | 2006-04-03 | 2010-12-14 | Toyo Aluminium Kabushiki Kaisha | Pasty composition for aluminum brazing, aluminum-containing member coated with the same, and method for brazing aluminum-containing members with the same |
| JP2008284565A (ja) * | 2007-05-16 | 2008-11-27 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 耐塗膜剥離性に優れるアルミニウム合金ろう付用塗料、ろう付用アルミニウム合金板及びそれを用いた自動車熱交換器用アルミニウム合金部材、並びに自動車熱交換器 |
| US8075706B2 (en) | 2007-12-21 | 2011-12-13 | Harima Chemicals, Inc. | Paste composition for aluminum brazing |
| EP2072178A1 (en) * | 2007-12-21 | 2009-06-24 | Harima Chemicals, INC. | Paste composition for aluminum brazing |
| WO2014065074A1 (ja) * | 2012-10-24 | 2014-05-01 | ハリマ化成株式会社 | ろう付け用組成物、熱交換器用チューブおよび熱交換器 |
| JP2014083570A (ja) * | 2012-10-24 | 2014-05-12 | Harima Chemicals Inc | ろう付け用組成物、熱交換器用チューブおよび熱交換器 |
| KR101518193B1 (ko) | 2012-10-24 | 2015-05-06 | 하리마카세이 가부시기가이샤 | 납땜용 조성물, 열교환기용 튜브 및 열교환기 |
| CN104755222A (zh) * | 2012-10-24 | 2015-07-01 | 播磨化成株式会社 | 钎焊用组合物、热交换器用管及热交换器 |
| CN104755222B (zh) * | 2012-10-24 | 2016-11-16 | 播磨化成株式会社 | 钎焊用组合物、热交换器用管及热交换器 |
| US10092983B2 (en) | 2012-10-24 | 2018-10-09 | Harima Chemicals, Incorporated | Brazing composition, heat exchanger tube, and heat exchanger |
| CZ309427B6 (cs) * | 2015-07-06 | 2023-01-04 | Harima Chemicals, Inc | Kompozice pro pájení natvrdo, trubka výměníku tepla a výměník tepla |
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