JP2851570B2 - 金属部材のはんだ付け接合方法 - Google Patents
金属部材のはんだ付け接合方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、筒状金属部材を他
の金属部材の孔に挿し込んではんだ付けにより接合する
方法に関するものである。
の金属部材の孔に挿し込んではんだ付けにより接合する
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７に示すような、筒状の金属部材１の
端部１１を、他の金属部材２の孔２１に挿し込んで、は
んだ付けにより接合する方法としては、次のような方法
が採用されていた。即ち、図８に示すように、端部１１
をはんだ浴３１の溶融はんだ３２中に垂直状態で浸漬
し、端部１１又ははんだ浴３１に超音波を印加して、図
９に示すように端部１１の外面にはんだめっき３３を形
成し、この端部１１を金属部材２の孔２１に挿し込ん
で、はんだめっき３３を溶融させて、接合していた。
端部１１を、他の金属部材２の孔２１に挿し込んで、は
んだ付けにより接合する方法としては、次のような方法
が採用されていた。即ち、図８に示すように、端部１１
をはんだ浴３１の溶融はんだ３２中に垂直状態で浸漬
し、端部１１又ははんだ浴３１に超音波を印加して、図
９に示すように端部１１の外面にはんだめっき３３を形
成し、この端部１１を金属部材２の孔２１に挿し込ん
で、はんだめっき３３を溶融させて、接合していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法では、端部１１を溶融はんだ３２中から引き上げた際
に、端部１１に付着していたはんだが重力によって落下
するために、結局は、はんだめっき３３の厚さをあまり
大きくできず、即ちはんだめっき３３の量を多くでき
ず、図１０に示すような充分なフィレット４１が形成さ
れた接合状態を得ることが不可能であった。
法では、端部１１を溶融はんだ３２中から引き上げた際
に、端部１１に付着していたはんだが重力によって落下
するために、結局は、はんだめっき３３の厚さをあまり
大きくできず、即ちはんだめっき３３の量を多くでき
ず、図１０に示すような充分なフィレット４１が形成さ
れた接合状態を得ることが不可能であった。
【０００４】本発明は、筒状金属部材を他の金属部材の
孔に挿し込んではんだ付けにより接合する場合に、充分
なフィレットが形成された接合状態を得ることができ
る、接合方法を提供することを目的とする。
孔に挿し込んではんだ付けにより接合する場合に、充分
なフィレットが形成された接合状態を得ることができ
る、接合方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、筒状の第１金属部材の直線状の端部を、
第２金属部材の孔に挿し込んで、両者をはんだ付けによ
り接合する方法において、上記端部に、ビード出し加工
を施して、その外面に円周方向に連続した凸部を形成
し、上記端部の、上記凸部から端縁までの間の接合用部
分を、溶融はんだ中に垂直状態で浸漬し、超音波を印加
して、接合用部分の外面にはんだめっきを形成し、接合
用部分を、第２金属部材の孔に上方から挿し込み、はん
だめっきを溶融させることによって、上記端部と第２金
属部材とを接合することを特徴としている。
に、本発明は、筒状の第１金属部材の直線状の端部を、
第２金属部材の孔に挿し込んで、両者をはんだ付けによ
り接合する方法において、上記端部に、ビード出し加工
を施して、その外面に円周方向に連続した凸部を形成
し、上記端部の、上記凸部から端縁までの間の接合用部
分を、溶融はんだ中に垂直状態で浸漬し、超音波を印加
して、接合用部分の外面にはんだめっきを形成し、接合
用部分を、第２金属部材の孔に上方から挿し込み、はん
だめっきを溶融させることによって、上記端部と第２金
属部材とを接合することを特徴としている。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１〜図６は本発明の接合方法を
工程順に示す縦断面図である。本発明の方法は、次のよ
うに行なう。なお、本実施形態では、金属部材１は、ア
ルミニウム、アルミニウム合金、及び銅、を除く金属、
例えば鉄からなり、金属部材２はアルミニウム合金鋳
物、例えばＡＣ４Ｂのアルミニウム合金鋳物からなって
いる。
工程順に示す縦断面図である。本発明の方法は、次のよ
うに行なう。なお、本実施形態では、金属部材１は、ア
ルミニウム、アルミニウム合金、及び銅、を除く金属、
例えば鉄からなり、金属部材２はアルミニウム合金鋳
物、例えばＡＣ４Ｂのアルミニウム合金鋳物からなって
いる。
【０００７】まず、図１に示すように、筒状の金属部材
１の端部１１にビード出し加工を施して、端部１１の外
面に円周方向に連続した凸部１１１を形成する。なお、
ここでは、凸部１１１は、外面に対して直角に且つ断面
矩形に突出している。
１の端部１１にビード出し加工を施して、端部１１の外
面に円周方向に連続した凸部１１１を形成する。なお、
ここでは、凸部１１１は、外面に対して直角に且つ断面
矩形に突出している。
【０００８】次に、図２に示すように、端部１１の、凸
部１１１から端縁１１ａまでの間の接合用部分１１２の
表面に、銅めっき層５を形成する。このめっき処理は、
通常の方法、即ち脱脂、水洗、電解、水洗、乾燥という
工程を経て行なわれる。その際の電解条件は例えば表１
に示す通りである。電解時間を約１〜３分とすることに
より、数μｍの厚さの銅めっき層５が得られた。
部１１１から端縁１１ａまでの間の接合用部分１１２の
表面に、銅めっき層５を形成する。このめっき処理は、
通常の方法、即ち脱脂、水洗、電解、水洗、乾燥という
工程を経て行なわれる。その際の電解条件は例えば表１
に示す通りである。電解時間を約１〜３分とすることに
より、数μｍの厚さの銅めっき層５が得られた。
【０００９】
【表１】
【００１０】次に、銅めっき層５の形成された端部１１
の銅めっき層５の部分を、溶融はんだ３２中に垂直状態
で浸漬し、端部１１又ははんだ浴３１に適切なホーンを
通じて超音波を印加する。はんだ３２としては、アルミ
ニウム部材用のはんだであるＺｎ−５％Ａｌを用いる。
この融点は３８０℃である。超音波の周波数は約１７．
６ＫＨｚとする。超音波振動を加えることにより、キャ
ビテーションが生じる。この際、次のような反応が生じ
ると考えられる。即ち、銅めっき層５とはんだ３２との
界面においては、金属間化合物及び酸化物からなる層が
形成される。この層は超音波振動に伴なうキャビテーシ
ョンによって剥離していき、その際に、この層中の銅
が、金属部材１の部分１１２表面の酸化物から酸素を奪
いながら、はんだ３２中に拡散していく。これにより、
部分１１２表面は活性化され、はんだ３２のぬれが生
じ、部分１１２表面には、図４に示すように、はんだ３
２の成分と金属部材１の成分とからなる化合物層６が形
成されるとともに、その化合物層６を介してはんだ３２
が強固に付着してはんだめっき３３が形成される。この
場合、はんだめっき３３は、凸部１１１があることによ
って大きな表面張力が働くために、部分１１２の外面
に、凸部１１１がない場合に比して多量に形成される。
の銅めっき層５の部分を、溶融はんだ３２中に垂直状態
で浸漬し、端部１１又ははんだ浴３１に適切なホーンを
通じて超音波を印加する。はんだ３２としては、アルミ
ニウム部材用のはんだであるＺｎ−５％Ａｌを用いる。
この融点は３８０℃である。超音波の周波数は約１７．
６ＫＨｚとする。超音波振動を加えることにより、キャ
ビテーションが生じる。この際、次のような反応が生じ
ると考えられる。即ち、銅めっき層５とはんだ３２との
界面においては、金属間化合物及び酸化物からなる層が
形成される。この層は超音波振動に伴なうキャビテーシ
ョンによって剥離していき、その際に、この層中の銅
が、金属部材１の部分１１２表面の酸化物から酸素を奪
いながら、はんだ３２中に拡散していく。これにより、
部分１１２表面は活性化され、はんだ３２のぬれが生
じ、部分１１２表面には、図４に示すように、はんだ３
２の成分と金属部材１の成分とからなる化合物層６が形
成されるとともに、その化合物層６を介してはんだ３２
が強固に付着してはんだめっき３３が形成される。この
場合、はんだめっき３３は、凸部１１１があることによ
って大きな表面張力が働くために、部分１１２の外面
に、凸部１１１がない場合に比して多量に形成される。
【００１１】一方、図５に示すように、金属部材２の孔
２１の壁面にも、はんだ３２からなるめっき層７を形成
する。このめっき処理は、図３に示す場合と同様に、金
属部材２を溶融されたはんだ３２中に浸漬し、超音波振
動を金属部材２又ははんだ浴３１に加えて行なわれる。
２１の壁面にも、はんだ３２からなるめっき層７を形成
する。このめっき処理は、図３に示す場合と同様に、金
属部材２を溶融されたはんだ３２中に浸漬し、超音波振
動を金属部材２又ははんだ浴３１に加えて行なわれる。
【００１２】そして、はんだめっき３３が形成された部
分１１２を、めっき層７が形成された金属部材２の孔２
１に挿し込み、はんだめっき３３及びめっき層７を溶融
させることによって、図６に示すように端部１１と金属
部材２とを接合する。この接合状態においては、部分１
１２に多量のはんだめっき３３が形成されていたため、
充分なフィレット４１が形成された。
分１１２を、めっき層７が形成された金属部材２の孔２
１に挿し込み、はんだめっき３３及びめっき層７を溶融
させることによって、図６に示すように端部１１と金属
部材２とを接合する。この接合状態においては、部分１
１２に多量のはんだめっき３３が形成されていたため、
充分なフィレット４１が形成された。
【００１３】以上のように本発明の方法では、端部１１
に凸部１１１を形成したので、部分１１２に多量のはん
だめっき３３が形成される。このため、端部１１を金属
部材２の孔２１に挿し込んではんだめっき３３を溶融さ
せてはんだ付けした場合、充分なフィレット４１が形成
され、接合状態が安定する。
に凸部１１１を形成したので、部分１１２に多量のはん
だめっき３３が形成される。このため、端部１１を金属
部材２の孔２１に挿し込んではんだめっき３３を溶融さ
せてはんだ付けした場合、充分なフィレット４１が形成
され、接合状態が安定する。
【００１４】また、上記方法では、超音波振動を加える
ことにより、フラックスを用いることなく、はんだめっ
き３３が形成される。従って、フラックスの後処理は不
要であり、また、フラックスによって、金属部材１，２
が腐食されることもない。
ことにより、フラックスを用いることなく、はんだめっ
き３３が形成される。従って、フラックスの後処理は不
要であり、また、フラックスによって、金属部材１，２
が腐食されることもない。
【００１５】しかも、上記方法では、銅めっき層５を形
成したことにより化合物層６が形成され、化合物層６を
介することによってはんだめっき３３が金属部材１の部
分１１２に強固に付着する。従って、はんだめっき３３
を介することによって、鉄からなる金属部材１とアルミ
ニウム合金鋳物からなる金属部材２がはんだ付けにより
接合されることとなる。
成したことにより化合物層６が形成され、化合物層６を
介することによってはんだめっき３３が金属部材１の部
分１１２に強固に付着する。従って、はんだめっき３３
を介することによって、鉄からなる金属部材１とアルミ
ニウム合金鋳物からなる金属部材２がはんだ付けにより
接合されることとなる。
【００１６】なお、上記方法は、次のように変更でき
る。 （１）上記方法では、金属部材１に施すめっきとして銅
を用いているが、次に列挙する金属を用いることもでき
る。即ち、アルミニウム、亜鉛、鉛、ケイ素、カドミウ
ム、スズ、及びこれらの１種以上を主成分とする合金。
る。 （１）上記方法では、金属部材１に施すめっきとして銅
を用いているが、次に列挙する金属を用いることもでき
る。即ち、アルミニウム、亜鉛、鉛、ケイ素、カドミウ
ム、スズ、及びこれらの１種以上を主成分とする合金。
【００１７】また、金属部材１としては、チタン、ステ
ンレス等からなるものを用いることもでき、金属部材２
としては、アルミニウムや他のアルミニウム合金を用い
ることもできる。また、図６のように接合する際に、超
音波振動を加えてもよい。
ンレス等からなるものを用いることもでき、金属部材２
としては、アルミニウムや他のアルミニウム合金を用い
ることもできる。また、図６のように接合する際に、超
音波振動を加えてもよい。
【００１８】（２）金属部材１がアルミニウム、アルミ
ニウム合金、又は銅である場合には、上記方法におい
て、銅めっき層５を形成する工程を省略できる。
ニウム合金、又は銅である場合には、上記方法におい
て、銅めっき層５を形成する工程を省略できる。
【００１９】
【発明の効果】以上のように、本発明の方法によれば、
金属部材１の端部１１にビード出し加工によって凸部１
１１を形成したので、端部１１の部分１１２に、凸部１
１１に基づく大きな表面張力によって多量のはんだめっ
き３３を形成することができる。このため、端部１１を
金属部材２の孔２１に挿し込んで、はんだめっき３３を
溶融させて、端部１１と金属部材２とをはんだ付けによ
って接合させた場合に、充分なフィレット４１を形成す
ることができ、従って、接合状態を安定したものにでき
る。
金属部材１の端部１１にビード出し加工によって凸部１
１１を形成したので、端部１１の部分１１２に、凸部１
１１に基づく大きな表面張力によって多量のはんだめっ
き３３を形成することができる。このため、端部１１を
金属部材２の孔２１に挿し込んで、はんだめっき３３を
溶融させて、端部１１と金属部材２とをはんだ付けによ
って接合させた場合に、充分なフィレット４１を形成す
ることができ、従って、接合状態を安定したものにでき
る。
【図１】 本発明の接合方法の一工程を示す縦断面図で
ある。
ある。
【図２】 本発明の接合方法の一工程を示す縦断面図で
ある。
ある。
【図３】 本発明の接合方法の一工程を示す縦断面図で
ある。
ある。
【図４】 本発明の接合方法の一工程を示す縦断面図で
ある。
ある。
【図５】 本発明の接合方法の一工程を示す縦断面図で
ある。
ある。
【図６】 本発明の接合方法の一工程を示す縦断面図で
ある。
ある。
【図７】 従来の接合方法によって接合する第１金属部
材及び第２金属部材を示す縦断面図である。
材及び第２金属部材を示す縦断面図である。
【図８】 従来の接合方法の一工程を示す縦断面図であ
る。
る。
【図９】 従来の接合方法の一工程を示す縦断面図であ
る。
る。
【図１０】 図７の部材の望ましい接合状態を示す縦断
面図である。
面図である。
１ （第１）金属部材 １１ 端部 １１ａ 端縁 １１１ 凸部 １１２ （接合用）部分 ２ （第２）金属部材 ２１ 孔 ３２ 溶融はんだ ３３ はんだめっき
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｂ２３Ｋ 103:18 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23K 1/18 B21D 17/00 B21D 19/00 B23K 1/08 B23K 1/20 B23K 103:18
Claims (1)
- 【請求項１】 筒状の第１金属部材の直線状の端部を、
第２金属部材の孔に挿し込んで、両者をはんだ付けによ
り接合する方法において、 上記端部に、ビード出し加工を施して、その外面に円周
方向に連続した凸部を形成し、 上記端部の、上記凸部から端縁までの間の接合用部分
を、溶融はんだ中に垂直状態で浸漬し、超音波を印加し
て、接合用部分の外面にはんだめっきを形成し、 接合用部分を、第２金属部材の孔に上方から挿し込み、
はんだめっきを溶融させることによって、上記端部と第
２金属部材とを接合することを特徴とする金属部材のは
んだ付け接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25613695A JP2851570B2 (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 金属部材のはんだ付け接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25613695A JP2851570B2 (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 金属部材のはんだ付け接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0999365A JPH0999365A (ja) | 1997-04-15 |
| JP2851570B2 true JP2851570B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=17288409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25613695A Expired - Fee Related JP2851570B2 (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 金属部材のはんだ付け接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2851570B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4484390B2 (ja) * | 2001-04-03 | 2010-06-16 | 第一高周波工業株式会社 | 複合円筒・円柱体の製造方法 |
-
1995
- 1995-10-03 JP JP25613695A patent/JP2851570B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0999365A (ja) | 1997-04-15 |
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