JP2606519B2 - アルミニウム製ハニカムパネルの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はアルミニウム製ハニカ
ムパネルの製造方法に関するもので、更に詳細には、ろ
う付けによって一対の表面板とハニカムコアとをサンド
イッチ状に接合するアルミニウム製ハニカムパネルの製
造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、アルミニウム製ハニカムパネル
を製造する方法として、接合面にろう材をクラッドした
アルミニウム又はアルミニウム合金製の一対の表面板
と、これら両表面板間に介在されるアルミニウム合金製
のハニカムコアとを積層して、ろう材を加熱・溶融する
ことにより、両表面板をろう材を介してハニカムコアに
ろう付けする方法が知られている。

【０００３】上記ハニカムパネルのろう付け方法とし
て、真空ろう付け法とフラックスろう付け法が使用され
ている。このうち、真空ろう付け法は、真空中にろう付
けしようとする組立物を配置してろう付け加熱する方法
であり、真空度は母材の種類によって異なる（一般的に
は、１０^-4〜１０^-6ｔｏｒｒである）。一方、塩化物系
を用いたフラックスろう付け法は、常圧の炉内でろう付
け加熱する方法である。

【０００４】また、ハニカムコアの種類としては、プ
レス加工によって形成されたコルゲート素材を接合して
ハニカムコアを製造するもの（特開昭５８−１９６１６
５号公報及び特開平２−２５１３６４号公報参照）、
複数の帯板状ハニカムコア素材の接合部を千鳥状に接着
剤を用いて接着した後、ハニカムコア素材の垂直の方向
に引っ張ってハニカムコアを製造するもの、あるいは、
接着剤に代えてろう材を用いてハニカムコア素材を接
着するもの（特開昭５０−６０４５２号公報及び特開昭
６０−４４３３９号公報参照）などが知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記ろう付け法のう
ち、真空ろう付け法は、ろう付け後のハニカムパネルの
表面は清浄で、後工程での洗浄等が不要となるという利
点があるが、高真空度の確保と維持が難しい上、炉の設
置費が嵩み、しかもバッチ処理のため生産性が悪いとい
う問題があった。これに対し、塩化物系フラックスを用
いたろう付け法においては、炉の設置費は安価となり、
連続加熱により生産性の向上を図ることができるが、ハ
ニカムコアと表面板とによって形成されるセルは外部と
独立しているため、セル内にフラックスが残滓し、しか
も残滓の除去が難しく、その残滓によって腐食するとい
う問題があった。

【０００６】また、コルゲート素材を接合してハニカ
ムコアを製造するものにおいては、コルゲート素材をコ
ア体に配列するための位置決めやろう材の配置等に多く
の労力及び時間がかかるり、生産性の低下を招くという
問題があった。しかも、コルゲート素材を薄くすると更
に生産性が低下するという問題があった。更に、ろう材
をクラッドしたものにおいては薄くすることができない
ため、コストが嵩むという問題があった。また、接着
剤を用いてハニカムコアを製造するものにおいては、ハ
ニカムコアの強度が低い上、ろう付けの際の加熱温度に
接着剤が耐えられないという問題があった。また、ろ
う材を用いてハニカムコアを製造するものにおいては、
表面板とハニカムコアとをろう付けする際に、ハニカム
コアは再度加熱されることになり、ろう材が重力方向に
逃げてろう付けされない部分が生じ、そのためハニカム
コアの強度、ひいてはハニカムパネルの強度が低下する
という問題があった。

【０００７】この発明は上記事情に鑑みなされたもの
で、耐食性を有し、かつ強度の高いハニカムパネルの製
造の生産性の向上を図れるようにしたアルミニウム製ハ
ニカムパネルの製造方法を提供することを目的とするも
のである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明のアルミニウム製ハニカムパネルの製造方
法は、接合面にろう材をクラッドしたアルミニウム又は
アルミニウム合金製の一対の表面板と、上記両表面板間
に介在されるアルミニウム合金製のハニカムコアとを積
層し、上記ろう材を加熱・溶融することにより、上記両
表面板をろう材を介して上記ハニカムコアにろう付けす
るアルミニウム製ハニカムパネルの製造方法を前提と
し、接着剤を用いて接着されたハニカムコアと、片面に
ろう材をクラッドした一対の表面板とを用意し、上記ハ
ニカムコア及び又は両表面板に非腐食性フラックスの懸
濁液を塗布した後、上記ハニカムコアの両面に上記表面
板を固定して、不活性ガス雰囲気中で加熱・ろう付けす
ることを特徴とするものである。

【０００９】この発明において、上記ハニカムコアを接
着する接着剤は、例えば変成エポキシ樹脂等の有機樹脂
が使用される。

【００１０】上記非腐食性フラックスは酸化膜除去性能
及び濡れ性に富んだ材質のもので、例えばＫＡｌＦ4 ＋
Ｋ3 ＡｌＦ6 の混合物等のフッ化物系のものを使用する
ことができる。この非腐食性フラックスの懸濁液はハニ
カムコアに均一に塗布されるもので、その濃度は６％〜
１５％好ましくは８％〜１２％である方がよい。

【００１１】上記加熱・ろう付けする雰囲気は不活性な
雰囲気であれば任意の不活性雰囲気でよく、例えばＯ2
濃度１００ｐｐｍ以下の乾燥空気あるいは窒素（Ｎ2 ）
ガスを用いて不活性ガス雰囲気を作ることができる。

【００１２】

【作用】上記のように、接着剤を用いて接着されたハニ
カムコア及び又は両表面板に非腐食性フラックスの懸濁
液を塗布した後、ハニカムコアの両面に表面板を固定し
て、不活性ガス雰囲気中で加熱することにより、ろう付
け温度においてハニカムコアの接着剤が炭化すると共
に、ろう材が溶融する。そして、ハニカムコアと表面板
とをろう付けすると共に、毛細管現象によって炭化した
接着剤の後に、溶融したろう材が侵入して、ハニカムコ
アの固定状態を維持することができる。

【００１３】

【実施例】以下にこの発明の実施例を図面に基いて詳細
に説明する。

【００１４】図１はこの発明の製造方法によって成形さ
れたハニカムパネルの一部断面斜視図、図２はその分解
斜視図、図３は要部の分解断面図、図４はハニカムパネ
ルの表面板を除去した状態の平面図、図５及び図６はそ
れぞれ図４のＶ−Ｖ線及びVI−VI線に沿う断面図が示さ
れている。

【００１５】上記ハニカムパネル１は、下面の接合面に
ろう材２をクラッドしたアルミニウム又はアルミニウム
合金製の上部表面板３と、上面の接合面にろう材２をク
ラッドしたアルミニウム又はアルミニウム合金製の下部
表面板４と、両表面板３，４間に介在されるアルミニウ
ム合金製のハニカムコア５とで構成されている。

【００１６】この場合、上下部表面板３，４は厚さｔ＝
１．２mmの耐食性を有するアルミニウム−マンガン系合
金（ＪＩＳ Ａ３００３）が使用される。ろう材２に
は、母材よりも融点が低く、十分な流動性、強度及び耐
食性を有するアルミニウム−シリコン系合金（ＪＩＳ
Ａ４３４３，Ａ４０４５等）が使用される。また、ハニ
カムコア５は、表面板と同様な耐食性を有するアルミニ
ウム−マンガン系合金（ＪＩＳ Ａ３００３）にて形成
されており、変成エポキシ樹脂等の有機樹脂製の接着剤
（図示せず）にて接着されている。このハニカムコア５
は、複数の帯板状ハニカムコア素材の接合部を千鳥状に
接着剤を用いて接着して、ハニカムコア素材の垂直の方
向に引っ張って製造される。

【００１７】次に、この発明のハニカムパネルの製造方
法を図７を参照して説明する。まず、上記上下部表面板
３，４及びハニカムコア５を用意し、例えばハニカムコ
ア５をコンベア等の搬送手段６によって搬送させつつ噴
霧ノズル７によってハニカムコア５に非腐食性フラック
スの懸濁液８を塗布する（図７（ａ）参照）。この非腐
食性フラックスの懸濁液８はハニカムコア５の両面に塗
布されるが、塗布は接着面の全部あるいは一部でよく、
好ましくはできるだけ少ない量にする方がよい。この場
合、フラックスとしては、例えばＫＡｌＦ4 ＋Ｋ3 Ａｌ
Ｆ6 の混合物等のフッ化物系のものを使用することがで
きる。この非腐食性フラックスの懸濁液８はハニカムコ
アに均一に塗布されるもので、ここでは、濃度１０％の
フラックス懸濁液８が使用されている。

【００１８】次に、ハニカムコア５の両面に上下部表面
板３，４を積層し、図示しないステンレス治具にて固定
する（図７（ｂ）参照）。そして、固定した上下部表面
板３，４とハニカムコア５を例えばＮ2 ガスの不活性ガ
ス雰囲気の常圧の連続トンネル炉９に搬送コンベア１０
をもって搬送しつつ所定の温度（約６００℃）まで加熱
する（図７（ｃ）参照）。この際、搬送される上下部表
面板３，４とハニカムコア５が時間の経過に伴って所定
温度（６００℃）に加熱されると、ハニカムコア５の接
着剤が炭化し、ろう材２が溶融する。溶融したろう材２
は、図５及び図６に示すように、毛細管現象によって炭
化した接着剤の後に一部が侵入して、ハニカムコア５の
固定状態を維持する。なお、その他の溶融したろう材２
は、ハニカムコア５のセル５ａの角部に付着する。

【００１９】上記説明では、ハニカムコア５に非腐食性
フラックスの懸濁液８を塗布した後、ハニカムコア５の
両面に上下部表面板３，４を積層する場合について述べ
たが、必ずしもこの方法である必要はなく、両表面板
３，４の接着面に非腐食性フラックスの懸濁液８を塗布
した後、ハニカムコア５と両表面板３，４とを積層して
もよく、あるいは、ハニカムコア５と両表面板３，４の
両方に非腐食性フラックスの懸濁液８を塗布した後にハ
ニカムコア５と両表面板３，４とを積層してもよい。

【００２０】次に、上記の製造手順によって図２に示す
寸法のテストピースを用いたテスト結果について説明す
る。

【００２１】テスト条件 上下部表面板３，４の縦×横の寸法：ａ×ｂ＝２００mm
×２００mm、 上下部表面板３，４間の間隔：ｃ＝１７．８mm、 ハニカムコア５のセル５ａ：３／８インチ６角、 ハニカムコアの肉厚（箔厚）：０．０７６mm、 ハニカムコア５の高さ：ｄ＝１５mm、 上記条件の上下部表面板３，４とハニカムコア５を積層
固定して、Ｎ2 ガス雰囲気（露点−３５℃以下）の常圧
の連続トンネル炉９内に搬送しつつ、図８に示すよう
に、搬送から２０分後にろう付け温度（６００℃）で３
分間加熱して、取り出したところ、上下部表面板３，４
とハニカムコア５とが完全に接合していた。

【００２２】なお、上記実施例ではハニカムコア５が３
／８インチ６角コア、肉厚（箔厚）が０．０７６mmの場
合について説明したが、必ずしも３／８インチ６角コ
ア、肉厚（箔厚）が０．０７６mmである必要はなく、そ
の他の寸法は勿論、６角以外のハニカムコアであっても
よい。

【００２３】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、接着剤を用いて接着されたハニカムコア及び又は両
表面板に非腐食性フラックスの懸濁液を塗布した後、ハ
ニカムコアの両面に表面板を固定して、不活性ガス雰囲
気中で加熱・ろう付けするので、炭化した接着剤と溶融
したろう材とを置換してハニカムコアの固定状態を維持
することができると共に、フラックスの腐食による弊害
を防止することができる。また、ハニカムコアに接着剤
を用いたものを使用することができるので、安価にハニ
カムパネルを製造することができ、しかも常圧の連続ト
ンネル炉内でろう付けすることができるので、生産性の
向上を図ることができる。更には、ハニカムコアを従来
のものに比べて極薄くすることができると共に、ハニカ
ムパネルの軽量化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の製造方法にて成形されたハニカムパ
ネルを示す一部断面斜視図である。

【図２】ハニカムパネルの分解斜視図である。

【図３】ハニカムパネルの要部の分解断面図である。

【図４】ハニカムパネルの表面板を除去した部分の拡大
平面図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

【図６】図４のVI−VI線に沿う断面図である。

【図７】この発明の製造手順を示す説明図である。

【図８】ハニカムパネルのろう付け条件を示す温度と時
間のグラフである。

【符号の説明】

２ ろう材 ３，４ 表面板 ５ ハニカムコア ８ 非腐食性フラックスの懸濁液

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 博 大阪府堺市下田町20番１号 日本軽金属 株式会社大阪工場内 (56)参考文献 特開 平３−138078（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接合面にろう材をクラッドしたアルミニ
   ウム又はアルミニウム合金製の一対の表面板と、上記両
   表面板間に介在されるアルミニウム合金製のハニカムコ
   アとを積層し、上記ろう材を加熱・溶融することによ
   り、上記両表面板をろう材を介して上記ハニカムコアに
   ろう付けするアルミニウム製ハニカムパネルの製造方法
   において、 接着剤を用いて接着されたハニカムコアと、片面にろう
   材をクラッドした一対の表面板とを用意し、 上記ハニカムコア及び又は両表面板に非腐食性フラック
   スの懸濁液を塗布した後、 上記ハニカムコアの両面に上記表面板を固定して、不活
   性ガス雰囲気中で加熱・ろう付けすることを特徴とする
   アルミニウム製ハニカムパネルの製造方法。