JP2005518946A - アルミニウムをろう付するためのフラックス - Google Patents

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Abstract

本発明は、カリウムフルオロアルミネートをベースとするアルミニウムをろう付するためのフラックスにおいて、フッ化ジルコニウムおよび／またはフッ化チタンがフラックスに添加されていることを特徴とするフラックスに関する。また、本発明は、そのようにアルミニウムをろう付けする方法に関する。

Description

本発明は、カリウムフルオロアルミネートをベースとするアルミニウムをろう付するためのフラックスに関する。
特にＮＯＣＯＬＯＫ ＦＬＵＸ（登録商標）の商標で市販されるようなカリウムフルオロアルミネート（Ｋ１‐３ＡｌＦ４‐６）を使用して２つの金属加工物、特にアルミニウム熱交換器を互いに接合することが公知であり、カリウムフルオロアルミネートは同時にフラックスとしてもろうとしても役立つ。その際カリウムフルオロアルミネートは特に以下の重量％の組成を有する：２８〜３１％のＫ、１６〜１８％のＡｌ、４９〜５３％のＦ、最大０．０３％のＦｅ、最大０．２％のＣａ、最大２．５％のＨ２Ｏ（５５０℃）。ろう継手を製造するために、清浄後、カリウムフルオロアルミネートはスプレーフラックス塗布（フラッド、噴霧または浸漬）によって水性懸濁液として個々の部材または組み立てられた構造ユニットに塗布され、過剰のフラックスは吹払いステップにおいて除去され、次に炉内で水分値増を防止するために乾燥される。選択的に静電フラックス塗布（または乾式フラックス塗布）が可能であり、その際カリウムフルオロアルミネートは乾式塗布される。引き続き加工物は連続的かつ均一にろう付温度にされ、カリウムフルオロアルミネートが溶解され、ろうを溶かしてろう継手を形成する直前にアルミニウムから酸化皮膜が剥がされる。次に冷却が行われ、ろう形成後にカリウムフルオロアルミネートが固化する。ろう付は窒素保護ガス雰囲気下に行われる。
さらに、アルミニウムの表面処理に関する保護権または保護権出願が数多く公知である。例えば特許文献１は腐食保護および高温腐食保護のためにジルコニウム、ハフニウム、レニウム、マンガン、チタン、ケイ酸塩およびホウ酸塩によるアルミニウム表面の処理を述べている。特許文献２はホウ素、ジルコニウム、ハフニウムおよびチタン元素の錯フッ化物に基づく前処理・表面処理方法を述べている。特許文献３はポリマーと合せてホウ素、ジルコニウム、チタン、ケイ素、ゲルマニウム、スズ元素の錯フッ化物に基づく表面処理方法を述べている。
さらに、反応性、官能性フラックスに関する保護権または保護権出願が数多く存在する。例えば特許文献４はアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる部材にアルカリ金属ヘキサフルオロケイ酸塩を被着し加熱することによってアルミニウム・ケイ素化合物を被着することを開示しており、そこではクローズメッキ(Lotplattieren)が必要でない。アルミニウム・ケイ素ろう形成はフッ化物フラックスを添加しながら部材を加熱すると生じるとされる。特許文献５により公知のフラックスは実質的にアルカリフルオロ亜鉛酸塩またはフッ化アルカリ／フッ化亜鉛混合物を有し、その際亜鉛成分が防食表面を生成する。特許文献６はマグネシウム含有アルミニウム材料をろう付するためのカリウムおよびセシウム含有フラックス、つまりカリウムまたはセシウム・フルオスズ酸塩を開示している。特許文献７により腐食保護を向上するための亜鉛含有フラックスが開示されている。
このようなろう・フラックスにはなお改善の余地がある。
米国特許第５７９５６５９号明細書 米国特許第５５８４９４６号明細書 米国特許第５９６２１４５号明細書 国際公開第００／７３０１４号パンフレット 独国特許出願公開第１９９１３１１１号明細書 独国特許出願公開第１００１５４８６号明細書 欧州特許第０６５９５１９号明細書
この技術の現状から出発して本発明の課題は改良されたフラックスを提供することである。
この課題は、フッ化ジルコニウムおよび／またはフッ化チタンがフラックスに添加されていることを特徴とするフラックスによって解決される。有利な諸構成は従属請求項の対象である。
本発明によれば、カリウムフルオロアルミネートをベースとする特に重量％で２８〜３１％のＫ、１６〜１８％のＡｌ、４９〜５３％のＦ、最大０．０３％のＦｅ、最大０．２％のＣａ、最大２．５％のＨ２Ｏ（５５０℃）の（添加剤添加前）組成を有するフラックスにフッ化ジルコニウムおよび／またはフッ化チタンが添加される。添加剤を使用することによって一方で腐食保護が改善され、その際特殊な前処理または後処理は必要でない。むしろ腐食保護はフラックスを塗布する工程のとき設けられる。他方で、フッ化チタンの添加によって、場合によって追加的に塗布される塗料の付着が改善される。同様に、臭い発生の減少と水流出の最適化が生じる。
その際主にフッ化ジルコニウムおよび／またはフッ化チタンの割合は添加後それぞれフラックスの０．１〜１０重量％、主に０．２〜５重量％、特に０．５〜３重量％であり、最適な腐食保護は０．５〜３重量％の範囲内で達成される。
主に周期表第４亜族または第５亜族からなる少なくとも１種の金属および／またはそれらの酸化化合物および／またはフッ化化合物またはそれらの混合物がフラックスに添加される。これは特にチタン、ジルコニウム、ハフニウムおよび／またはバナジウムにあてはまる。
主にホウ素、マンガン、ケイ素、レニウムおよび／またはそれらの酸化化合物および／またはフッ化化合物がフラックスに添加される。その際、単数または複数の前記添加剤の割合はそれぞれフラックスの０．１〜１０重量％、主に０．２〜５重量％、特に０．５〜３重量％である。
以下、２つの実施例を基に本発明が簡単に説明される。
発明を実施するための形態
本発明に係るフラックス用のベースとして役立つのは、特に前記組成のＮＯＣＯＬＯＫ Ｆｌｕｘ（登録商標）の商標で市販されるようなカリウムフルオロアルミネート（Ｋ１‐３ＡｌＦ４‐６）である。このカリウムフルオロアルミネートに金属化合物、特に金属フッ化物が添加され、第１実施例によればフッ化ジルコニウムが添加される。これは約０．１〜３重量％が添加される。これによりフラックスは、ろう付過程後に官能性表面が生じて腐食から保護するように最適化される。少量のフッ化チタンをさらに添加するとなかんずく後続の塗膜の付着が向上する。
第２実施例によればカリウムフルオロアルミネートにフッ化チタンが、特に０．５〜３重量％、添加される。
特に明細書導入部に挙げたその他の添加剤が両方の実施例において可能である。
ろう付の実施は公知の如くに行われるが、しかし既にフラックスが相応する保護特性を有するので、腐食保護を達成するための特殊な前処理または後処理は不要である。

Claims (10)

  1. カリウムフルオロアルミネートをベースとするアルミニウムをろう付するためのフラックスにおいて、フッ化ジルコニウムおよび／またはフッ化チタンがフラックスに添加されていることを特徴とするフラックス。
  2. フッ化ジルコニウムおよび／またはフッ化チタンの割合がそれぞれフラックスの０．１〜１０重量％、特に０．５〜３重量％であることを特徴とする、請求項１記載のフラックス。
  3. 周期表第４亜族または第５亜族からなる少なくとも１種の金属および／またはそれらの酸化化合物および／またはフッ化化合物またはそれらの混合物がフラックスに添加されていることを特徴とする、請求項１または２記載のフラックス。
  4. チタン、ジルコニウム、ハフニウムおよび／またはバナジウムおよび／またはそれらの酸化化合物および／またはフッ化化合物がフラックスに添加されていることを特徴とする、請求項３記載のフラックス。
  5. ホウ素および／またはその酸化化合物および／またはフッ化化合物がフラックスに添加されていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載のフラックス。
  6. マンガンおよび／またはその酸化化合物および／またはフッ化化合物がフラックスに添加されていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載のフラックス。
  7. ケイ素および／またはその酸化化合物および／またはフッ化化合物がフラックスに添加されていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載のフラックス。
  8. レニウムおよび／またはその酸化化合物および／またはフッ化化合物がフラックスに添加されていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載のフラックス。
  9. 単数または複数の前記添加剤の割合がそれぞれフラックスの０．１〜１０重量％、特に０．５〜３重量％であることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載のフラックス。
  10. ろう付、特にアルミニウムをろう付するための方法において、先行請求項のいずれか１項記載のフラックスを使用することを特徴とする方法。

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