JP2007167950A - Brazing method and brazing fixture - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ろう付け方法とそれに使用する治具に関し、特に金属部品のろう付け方法の改良に関する。 The present invention relates to a brazing method and a jig used therefor, and more particularly to an improvement of a brazing method for metal parts.
一体的に加工形成することが困難な複雑形状の金属部品を製造する際には、部品をいくつかの構成品に分割して加工し、それをろう付けにより接合する方法が一般的に用いられる。このようなろう付けでは、ろう付けする部品に予めろう材を塗布しておいて水素雰囲気炉や高周波炉などの加熱炉に投入して溶解接合する方法が知られている。しかし、複数のろう付け箇所を有する小形の金属部品などの場合、ベルトコンベアなどの搬送装置の振動と炉内の高温雰囲気とにより、ろう付けする箇所の位置がずれたり角度が変わってしまうといった問題があった。 When manufacturing a metal part with a complicated shape that is difficult to be integrally formed, a method is generally used in which the part is divided into several components and processed, and then joined by brazing. . In such brazing, a method is known in which a brazing material is applied in advance to the parts to be brazed, and is then introduced into a heating furnace such as a hydrogen atmosphere furnace or a high-frequency furnace to be melt-bonded. However, in the case of small metal parts having a plurality of brazing points, the position of the brazing point is shifted or the angle is changed due to the vibration of the conveying device such as a belt conveyor and the high temperature atmosphere in the furnace. was there.
このようなろう付けの方法の改良については、多くの提案がなされている。 Many proposals have been made for improving the brazing method.
例えば特許文献1(特許第2546548号公報)においては、熱伝導性に優れたブロックを、少なくともろう付けする基板を覆う治具の焼成炉を移動するボトム側に当接させた状態で、焼成炉内を移動させてろう付けを行う方法が開示されている。 For example, in Patent Document 1 (Japanese Patent No. 2546548), a block having excellent thermal conductivity is in contact with a bottom side that moves a firing furnace of a jig that covers at least a substrate to be brazed. A method of brazing by moving the inside is disclosed.
この文献では、ろう付けする部品が治具に載置され、ベルトコンベアによりマッフル炉に搬送されるろう付け方法が示されている。しかし、この技術はセラミック基板を対象としており、ろう付けするセラミック基板のトップとボトムの温度上昇の差を軽減することを目的としている。ろう付けする基板は上下を治具で囲われ、しかもその治具がトレー上に載せられて炉内に搬送される。本発明が対象としている小形金属部品の場合、部品全体を治具で覆ってしまうと熱が治具に取られてろう付けがうまく行かないか、或いは温度を高くしなければならない。また、治具自体も複雑であり、さらにトレーに載せるという手間がかかるため、作業性が悪くコスト上昇の原因となる。 This document shows a brazing method in which parts to be brazed are placed on a jig and conveyed to a muffle furnace by a belt conveyor. However, this technique is intended for ceramic substrates, and aims to reduce the difference in temperature rise between the top and bottom of the ceramic substrate to be brazed. The substrate to be brazed is surrounded by jigs at the top and bottom, and the jigs are placed on a tray and conveyed into the furnace. In the case of a small metal part to which the present invention is applied, if the entire part is covered with a jig, heat is taken by the jig and brazing does not work well or the temperature must be increased. In addition, the jig itself is complicated, and it takes time and effort to place the jig on the tray, resulting in poor workability and an increase in cost.
特許文献2(特許第3330987号公報)では、金属製品のろう付け方法において、ワーク下面及び側面を囲み上方が開放された箱型をした保熱容器内に母材及びろう付けされるべき部品とからなるワークを所定の位置関係に配置して保持治具によって固定した後にろう付けする方法が開示されている。 In Patent Document 2 (Japanese Patent No. 3330987), in a brazing method for a metal product, a base material and a part to be brazed in a box-shaped heat insulating container that surrounds a work lower surface and a side surface and is opened upward. A method is disclosed in which a workpiece made of is placed in a predetermined positional relationship and fixed by a holding jig and then brazed.
この技術はガスバーナーの火炎とパルス加熱を利用してろう付けするもので、そのために保熱容器が必要となる。しかし、保熱容器というのは断熱素材であるため、熱容量が大きく、本発明が意図しているような加熱炉を用いたろう付けではとうてい使用できない。 This technology uses a gas burner flame and pulse heating to braze, and therefore requires a heat insulating container. However, since the heat insulating container is a heat insulating material, it has a large heat capacity and cannot be used by brazing using a heating furnace as intended by the present invention.
また、特許文献3(特開2003−334652号公報)においては、ワークを支持するトレイにはワークと点接触または線接触で支持する支持手段を備え、この支持手段がワークの加熱時または冷却時に、ワークと支持部材との熱膨張係数の差異によって発生する伸縮量の差異を吸収できるように軸方向に可とう性を有するワークのろう付け方法が開示されている。 Further, in Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-334652), a tray that supports a work is provided with a support means that supports the work by point contact or line contact, and this support means is used when the work is heated or cooled. A method of brazing a workpiece having flexibility in the axial direction so as to absorb a difference in expansion and contraction caused by a difference in thermal expansion coefficient between the workpiece and a support member is disclosed.
この文献で対象とするのは車両のラジエータや温水式暖房装置等の熱交換器であり、これらはトレイに載置されて炉内に投入される。したがって、本発明の意図する小型金属部品とはまったく異なるものである。また、この文献で提案しているのは立体的かつ複雑なトレイであって、このようなトレイを小形部品のろう付けに使用すると、トレイに熱を奪われてしまってろう付けがうまくいかないか、或いは炉の温度を高く設定しなければならないという問題がある。 The object of this document is a heat exchanger such as a vehicle radiator or a hot water heater, which is placed on a tray and put into a furnace. Therefore, it is completely different from the small metal part intended by the present invention. In addition, this document proposes a three-dimensional and complicated tray, and when such a tray is used for brazing small parts, the heat is taken away by the tray and brazing is not successful, Or there exists a problem that the temperature of a furnace must be set high.
本発明は、上述のような問題点を解決するものであって、製造が容易で熱容量が小さく確実にろう付け部品を保持できる治具を用いて金属部品のろう付けを行う方法及びそのための治具を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and is a method for brazing metal parts using a jig that is easy to manufacture, has a small heat capacity, and can securely hold brazed parts, and a jig for the same. The purpose is to provide ingredients.
上記課題を解決するため本発明によるろう付け方法では、金属シート本体の一部を該シートの片側に切り起こして複数の突起部を形成したろう付け治具上にろう付けする複数の部品構成部材を組み合わせて固定し、ろう材を塗布した後に治具ごとろう付け炉に入れてろう付けすることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, in the brazing method according to the present invention, a plurality of component constituent members are brazed onto a brazing jig in which a part of a metal sheet body is cut and raised on one side of the sheet to form a plurality of protrusions. These are fixed in combination, and after the brazing material is applied, the jig together with the jig is brazed and brazed.
前記複数の突起部が少なくともろう付け部品の底面を保持する底面保持部とろう付け部品の側面を付勢保持する側面保持部とからなることが望ましい。 It is desirable that the plurality of protrusions include at least a bottom surface holding portion that holds the bottom surface of the brazed component and a side surface holding portion that biases and holds the side surface of the brazed component.
前記金属シート本体上に前記突起部形成部を含めて多数の切り欠き穴を設けることが好適である。 It is preferable that a large number of notches are provided on the metal sheet main body including the protrusion forming portion.
また、本発明によるろう付け用治具においては、金属シート本体の一部を該シートの片側に切り起こして、ろう付け部品と適合するよう複数の突起部を形成したことを特徴とする。 The brazing jig according to the present invention is characterized in that a part of the metal sheet body is cut and raised on one side of the sheet to form a plurality of protrusions so as to be compatible with the brazed part.
前記複数の突起部が少なくともろう付け部品の底面を保持する底面保持部とろう付け部品の側面を付勢保持する側面保持部とからなることが望ましい。 It is desirable that the plurality of protrusions include at least a bottom surface holding portion that holds the bottom surface of the brazed component and a side surface holding portion that biases and holds the side surface of the brazed component.
前記複数の突起部の一部において、先端部にU字状凹部を形成するとより好ましい。 More preferably, a U-shaped recess is formed at the tip of a part of the plurality of protrusions.
載置するろう付け部品の末端部に対応する前記複数の突起部の一部に、貫通穴を設けることもできる。 A through hole may be provided in a part of the plurality of protrusions corresponding to the end portion of the brazing component to be placed.
前記金属シート本体上に前記突起部形成部を含めて多数の切り欠き穴を設けることが好適である。 It is preferable that a large number of notches are provided on the metal sheet main body including the protrusion forming portion.
本発明によるろう付け方法では、金属シートから形成した治具を使用することで熱容量を小さくでき、ろう付け炉内での部品の温度上昇に対する影響が極めて少なく経済的である。特に治具の炉内投入数量の変化に対して、総熱容量差を小さくでき、炉内温度の追従性を良くし、信頼性の高いろう付けが可能になる。また、炉内温度の設定条件出しを容易にする。また、治具は金属シート本体より一部を切り起こして部品を保持する保持部を形成するため、部品が確実に保持されろう付け炉内で位置ズレや角度ズレが生じる危険性を防止できる。摺動部を有するクランプを用いる治具の場合は、熱による変形や熱による生成物により、クランプが固着し作業が中断する場合があるが、本発明によるたわみを利用したクランプは確実に動作する。さらに、この保持部は金属シートから切り起こした先端部であるため、部品と接するのが基本的に金属シートの厚さ分の線状であり、部品の温度上昇に対する影響を最小限に抑えることができる。また、この治具は基本的にろう付けする部品の下面と側面のみを支持するよう形成してあるため、取り付け・取り外しがワンタッチででき、極めて効率的に作業を行うことができる。 In the brazing method according to the present invention, the heat capacity can be reduced by using a jig formed from a metal sheet, and the influence on the temperature rise of the components in the brazing furnace is extremely small and economical. In particular, the total heat capacity difference can be reduced with respect to changes in the number of jigs charged in the furnace, the followability of the furnace temperature is improved, and highly reliable brazing is possible. In addition, it makes it easier to set the furnace temperature. In addition, since the jig forms a holding portion that holds the component by cutting and raising a part from the metal sheet main body, it is possible to prevent the risk of positional deviation and angular deviation in the brazing furnace where the component is securely held. In the case of a jig using a clamp having a sliding part, the clamp may be fixed due to deformation due to heat or a product due to heat, and the work may be interrupted. However, the clamp using the deflection according to the present invention operates reliably. . Furthermore, since this holding part is a tip part cut and raised from the metal sheet, the part that comes into contact with the part is basically a line corresponding to the thickness of the metal sheet, minimizing the effect on the temperature rise of the part. Can do. In addition, this jig is basically formed so as to support only the lower surface and the side surface of the component to be brazed, so that it can be attached and detached with one touch, and the operation can be performed very efficiently.
部品側面を支持する側面保持部については、角度を部品側に若干倒すことにより、部品を装着した際にバネの反発力によって部品側面を付勢することができる。 About the side surface holding part that supports the component side surface, the component side surface can be urged by the repulsive force of the spring when the component is mounted by slightly tilting the angle toward the component side.
部品を保持する突起部については、部品形状に合わせてU字状或いは貫通穴を形成するなど形状を工夫することにより、部品に対する保持力を向上することができる。 About the protrusion part holding a component, the holding force with respect to a component can be improved by devising shapes, such as forming a U shape or a through-hole according to a component shape.
また、金属シート本体に多数の切り欠き穴を形成することにより、治具をより軽くでき、また熱容量も低減することが可能となる。 Further, by forming a large number of notches in the metal sheet body, the jig can be made lighter and the heat capacity can be reduced.
以下、図面に基いて本発明の好適な実施例を説明する。図3及び図4に一例としてろう付け対象とする部品の形状を示した。部品本体12は中空状となっていて、入口開口部11と2つの出口開口部を有しており、これらの入口開口部11と出口開口部は本体12内部で連通している。それぞれの出口開口部は曲線状パイプ13が接続されており、パイプ出口には、雄ネジ部を有する接続部材14が具備されている。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 3 and 4 show the shapes of parts to be brazed as an example. The component
このような部品の場合、本体12、パイプ13及び接続部材14は個別に加工した後、ろう付けにより接合される。したがって、このような小さな部品でも、本体12とパイプ13の接合部2箇所及びそれぞれのパイプと接続部材との接合部2箇所の合計4箇所をろう付けする必要がある。 In the case of such a part, the
従来の場合は、トレイの上に部品を組み立てて載置し、ろう材を塗布した後にろう付け炉に投入していたが、ベルトコンベアの振動等により本体12とパイプ13との角度、或いはパイプ13と接続部材14との位置関係などがずれてしまうことがあり、歩留りが低かった。 In the conventional case, the components are assembled and placed on the tray, and the brazing material is applied and then put into the brazing furnace. However, the angle between the
図1は、本発明によるろう付け用治具の斜視図を示す。金属シート本体1上に多数の切り欠き穴2を形成してあり、その一部は切り起こして部品保持用の突起としてある。突起は部品形状に応じて先端形状を変化させてある。部品本体の円形部やパイプを保持する部分は、その曲率に対応させてU字状に凹部を形成した底面保持部(1)3とし、部品底面が平坦である部分は、突起先端を平坦とし底面保持部(2)4の形状としてある。部品本体11は両端が円形状で中央部が膨らんだ形状となっており、治具本体1の底面保持部3と底面保持部4とで囲まれた部分に嵌合することにより確実に固定保持することができる。また、別の底面保持部3と側面保持部5との間に接続部材14を嵌合することにより、パイプ底面が底面保持部3によって支持され、接続部材14端部が側面保持部5によって部品本体側に付勢保持されるために、部品全体が確実に位置を保ったまま保持される。側面保持部5にバネ性の付勢力を与えるためには、金属シートをステンレス製とし、側面保持部突起5を切り起こした際に角度を若干底面保持部3側に倒しておく。こうすることにより、部品の接続部材14を嵌合した際に、接続部材のパイプ側端部が底面保持部3により係止され、もう一方の末端部が側面保持部5により付勢されるので、接続部材14自体もその場で固定保持される。 FIG. 1 shows a perspective view of a brazing jig according to the present invention. A number of
図2は、本発明による治具の平面図である。金属シート1上に多数の切り欠き穴を設けてあるが、上述のような部品保持用の突起を形成する部分は矩形の切り欠き穴とし、それ以外のところは円形に打ち抜いてある。このような切り欠き穴を多数形成するのは、治具自体を軽くするのと同時に、少しでも熱容量を減らしてろう付けの効率化を図るためである。 FIG. 2 is a plan view of a jig according to the present invention. A number of cutout holes are provided on the
次に、本発明によるろう付け方法について説明する。部品本体11、パイプ13及び接続部材14を個別に加工した後、組み立てて上述の治具1上に嵌合載置する。部品はこの場合ステンレス製とした。続いて銀ろう(銀と銅を主成分とする)をろう付けする各部分に塗布する。この部品を治具と共に水素雰囲気炉(例えば東京ブレイズ社製)のベルトコンベアに載せる。ろう付け条件としては、1000〜1100度で50〜60分とした。炉から出てきた部品はきれいにろう付けがなされており、治具を引き離すことにより容易に離脱することができる。 Next, the brazing method according to the present invention will be described. After the component
本発明によれば、小形部品のろう付けが確実容易にできるばかりか、取り付け・取り外しの段取も極めて簡便になるため、部品のろう付けにおいて大いに利便性を向上することができる。炉内ろう付けでは、治具が多数必要になるが、本発明による治具は安価で、容易に大量生産ができる。 According to the present invention, not only small parts can be brazed reliably and easily, but also the installation / removal setup becomes extremely simple, so that the convenience of brazing parts can be greatly improved. In the furnace brazing, many jigs are required, but the jig according to the present invention is inexpensive and can be easily mass-produced.
1 金属シート本体
2 切り欠き穴
3 底面保持部突起(1)
4 底面保持部突起(2)
5 側面保持部突起
11 入口開口部
12 部品本体
13 パイプ
14 接続部材1
4 Bottom support projection (2)
5
Claims (8)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005381165A JP2007167950A (en) | 2005-12-21 | 2005-12-21 | Brazing method and brazing fixture |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114769773A (en) * | 2022-05-19 | 2022-07-22 | 浙江飞剑工贸有限公司 | Titanium heating plate brazing method |
-
2005
- 2005-12-21 JP JP2005381165A patent/JP2007167950A/en active Pending
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