JP2552696C - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はアルミニウム材のろう付方法、特にろう付仕様によるアルミニウム
製熱交換器の製造に好適に用いられるアルミニウム材のろう付方法に関する。 なお、この明細書において、アルミニウムの語はその合金を含む意味で用いる
。 従来の技術 一般に、自動車用ラジエーター、カークーラー用エバポレーターあるいはコン
デンサー等のアルミニウム製熱交換器をろう付する場合、真空ろう付の場合を除
き、フラックスを用いて熱交換器構成部材をろう付接合する方法が多く用いられ
ている。 従来かかるフラックスろう付を行う場合、まずフラックスを水または溶剤中に
懸濁させたのち、この懸濁液を、接合すべきアルミニウム材の表面にスプレー法
、シャワー法、浸漬法等により塗布したのち、これを予熱乾燥し、しかるのち非
酸化性雰囲気中で所定温度に加熱し、接合用ろう材を溶融してろう付を行ってい
た。 発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のようなろう付方法では、懸濁液の作製工程及び懸濁液塗
布後の乾燥工程が必要であるため、ろう付工程が工数の多い繁雑なものとなって
おり、生産効率が良くないという欠点があった。さらに、塗布後の乾燥工程中に
アルミニウムと水とが反応するため、アルミニウム材の表面に酸化膜が形成され
、 これがろう付性を低下させるという問題もあった。さらには、フラックス懸濁液
を作製する場合、所定濃度を得るために多量のフラックスを懸濁させなければな
らず、フラックスの無駄を生じて不経済であった。さらにまたフラックス懸濁液
を塗布した場合、必要以上のフラックスがアルミニウム材に付着する虞れもあり
、この場合には得られるろう付品の表面に余分なフラックスが残留して灰色ない
し白色の不均一なシミが生じ、外観体裁を損うという問題もあった。さらにまた
、懸濁液の塗布は実際の生産にあっては、接合部材の仮組状態で行われることも
あるが、かかる場合懸濁液の接着作用により予熱乾燥後組立物の固定用治具とア
ルミニウム材が接着状態となるとか、固定用治具の劣化を来たすというような欠
点もあった。さらにはまた、接合部材にパイプ材等を含んでいる場合には、パイ
プ内部に懸濁液が進入しないようにマスキングを施すことが必要であり、その操
作が面倒であった。 この発明はかかる従来技術の問題点を解決すべくなされたもので、ろう付工程
の簡略化を図り得るとともに、フラックスを最大限に節約可能として、なおかつ
良好なろう付性を発揮しえ、しかもろう付品表面の外観不良や、固定用治具とア
ルミニウム材との接着や該治具の劣化等を生じることのないアルミニウムのろう
付方法を提供することを目的とするものである。 課題を解決するための手段 上記目的において、この発明は、フラックス懸濁液の塗布に代え、静電粉体塗
装法によってフラックスをアルミニウム接合部材の表面に直接的に付着せしめて
ろう付を行うことを特徴とするものである。 即ちこの発明は、アルミニウム接合部材の表面に、静電粉体塗装法によって粉
末状フラックスを５〜１０ｇ／ｍ²の付着量で付着したのち、非酸化性雰囲気中
で所定温度に加熱し、接合用ろう材をろう付することを特徴とするアルミニウム
材のろう付方法を要旨とするものである。 フラックスは、ろう付用に用いられるものであればその種類、組成は問わない
が、ろう付後腐食性残渣を残さない点でフッ化物系フラックスを用いるのが好ま
しい。フッ化物系フラックスの一例としては、フッ化カリウム（ＫＦ）とフッ化
アルミニウム（ＡｌＦ3）とを共晶組成ないしはそれに近い組成範囲に含んで実 質的に錯体化された錯体混合物や、ＫＡｌＦ4 とＫＦを重量比で８０〜９９．８
：２０〜０．２の割合で混合した混合物や、あるいは製造簡易性等の点で特に好
適なものとしてＫＦ水溶液にγ−ＡｌＦ3 粉末及び／またはβ−ＡｌＦ3 粉末を
溶解せしめて発熱反応を生じさせて水分を蒸発除去したのちの残留物からなるも
の等を挙げうる。 静電粉体塗装法は、粉末状フラックスをアルミニウム接合部材に吹付けるとと
もに、吹付けられたフラックス粒子を静電界を利用して接合部材表面に付着させ
る方法である。具体的には、アルミニウム接合部材を接地して陽極とし、スプレ
ーガン等の吹付け装置を陰極として、これに例えば９０ｋｖ以上の負の直流高電
圧を印加して両極間に静電界を作る。そして吹付け装置からフラックスを噴出さ
せると該フラッス粒子は負に帯電し、静電界の軌道に乗って対極のアルミニウム
接合部材に吸着し、もって接合部材にフラックスを付着させるものである。フラ
ックスは予め粉末状にして粉体供給槽に充填しておくものとし、一般的には圧縮
空気を用いて吹付け装置から噴出させる。ここで、フラックスの付着量はアルミ
ニウム接合部材の表面積１ｍ²当り１〜１５ｇとする必要があり、従ってこれに
見合うだけの量のフラックスを吹付け装置から噴出させる。アルミニウム接合部
材へのフラックス付着量を上記範囲に設定するのは、１ｇ／ｍ²未満ではフラッ
クスが不足し、良好なろう付ができなくなるからであり、逆に１５ｇ／ｍ²を超
えるとフラックスが多くなってろう付品の表面性常が悪くなり、外観体裁を損う
からである。特に好ましいフラックス付着量はアルミニウム接合部材の表面積１
ｍ²当り５〜１０ｇである。 上記によりフラックスを付着したアルミニウム接合部材は、これを不活性ガス
雰囲気等の非酸化性雰囲気中で、接合部材より融点の低いアルミニウムろう材を
用いて、上記アルミニウム材の融点よりも低くかつフラックスの融点よりも高い
５８０〜６２０℃程度の温度に加熱することにより、ろう材を溶融してろう付接
合が達成される。なおろう材にはＳｉ含有量約４．５〜１３．５wt％程度のＡｌ
−Ｓｉ系合金が用いられるのが普通であり、該ろう材は作業性の点から、通常、
接合されるべき部材の少なくとも一方のアルミニウム材にクラッドして使用され
るのが望ましい。 発明の効果 この発明は上述の次第で、アルミニウム接合部材の表面に、静電粉体塗装法に
よって粉末状フラックスを５〜１０ｇ／ｍ²の付着量で付着したのち、非酸化性
雰囲気中で所定温度に加熱し、接合用ろう材を溶融してろう付することを特徴と
するものである。従ってフラックスを接合部材に付着させるために従来法のよう
なフラックス懸濁液は不要となるから、懸濁工程及び懸濁液塗布後の乾燥工程も
不要となり、ろう付工程の簡略化を図り得るばかりか、懸濁液塗布後の予熱乾燥
工程中におけるようなアルミニウムと水との反応による酸化膜の生成もなく、ろ
う付性の向上を図ることができる。 かつまた、懸濁液を塗布する従来法のように、必要以上のフラックスが付着す
ることもなく、フラックス付着量をろう付に必要かつ充分な量に容易に制御でき
るから、フラックスの無駄な使用を回避しえ経済的であるのはもとより、ろう付
後のろう付品の表面に余分なフラックスが残留する危険も回避することができ、
外観体裁の悪化とか、ろう付用の固定治具とアルミニウム材との接着とか、該治
具の劣化などを防止することができる。また不要部分のフラックス除去が容易で
あり、かつパイプ材のマスキングも不要となしうる。 また、静電粉体塗装法によって粉末状フラックスをアルミニウム材の表面に電
気的に付着させるから、単にフラックス粉末を吹き付けて付着させる方法に比べ
て、フラックスの脱落を抑制し得て確実にかつ効率的にフラックスを付着させる
ことができる。 実施例 次にこの発明の実施例を示す。 純度９９．８％のＫＦ５．５ｋｇを６リットルの水に溶解させた水溶液に、純
度９０％以上の工業用γＡｌＦ3（平均粒径約１０μｍ）６．５ｋｇを徐々に投
入撹拌して発熱反応を生じさせ、水分を除去したのち、残留物を大気中で２００
℃×９００分間乾燥し、さらに粉砕して平均粒径１５μｍのフッ化物系フラック
スを製作した。 一方、第１図に示すように、肉厚０．８mmのＡ１１００合金押出材よりなるチ
ューブ（１）と、Ａ３００３合金を心材とし、Ａｌ−１０％Ｓｉ合金を皮材とし た片面クラッド率１０％、厚さ０．１６mmの両面ブレージングシートよりなるフ
ィン（２）とをコルゲート型熱交換器（３）に組み立てるとともに、この組立物
を固定用治具（４）を用いて固定し、これを複数個用意した。 次に、静電粉体塗装機を用いて、前記熱交換器組立物（３）の厚さ方向の上面
に前記フラックスを吹付け、電気的吸引力によってフラックス粒子を熱交換器組
立物（３）の表面に付着させた。なお、静電粉体塗装は、熱交換器組立物（３）
を接地しこれを陽極とする一方、スプレーガンを陰極として両極間に高電圧発生
機により発生させた直流電圧を印加し、この状態でスプレーガン先端から圧縮空
気とともにフラックスを噴射した。またフラックスの付着量は、各熱交換器組立
物の表面積に対し０．５ｇ／ｍ²、１ｇ／ｍ²、５ｇ／ｍ²、１０ｇ／ｍ²、１５ｇ
／ｍ²、２０ｇ／ｍ²とした。 こうしてフラックスを熱交換器組立物（３）に付着したのちのフラックス付着
状態を目視観察した。その結果を下記第１表に示す。 次いで、上記によりフラックスを付着した各熱交換器組立物を、酸素濃度１０
０ppm 以下、温度６００〜６２０℃のＮ2 ガス雰囲気で３分間加熱してろう付を
行った。 以上により得られたろう付品のろう付状態、表面状態を目視観察するとともに
、熱交換器固定用治具と熱交換器との接着の有無、該治具の表面変色の有無を調
査した。それらの結果を併せて下記第１表に示す。 第１表の結果からわかるように、本発明によれば熱交換器組立物表面にフラッ
クス粒子を均一ないしはほぼ均一に付着させることができるとともに、良好なろ
う付を行うことができ、さらに表面状態も良好なろう付品を得ることができ、か
つ固定用治具との接着や該治具の変色をも防止しうることを確認しえた。 これに対し、フラックス付着量が少ない比較品Ｎｏ５は十分なろう付状態が得
られず、またフラックス付着量が多い比較品Ｎｏ６はろう付後の表面にシミを生
じるとともに、治具の表面変色が認められるものであった。

【図面の簡単な説明】 第１図は実施例において用いた熱交換器組立物の斜視図である。 （１）…チューブ、（２）…フィン、（３）…熱交換器組立物、（４）…固定
用治具。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 アルミニウム接合部材の表面に、静電粉体塗装法によって粉末状フラックスを
   ５〜１０ｇ／ｍ²の付着量で付着したのち、非酸化性雰囲気中で所定温度に加熱
   し、接合用ろう材を溶融して接合部材をろう付することを特徴とするアルミニウ
   ム材のろう付方法。