JPH01157767A - アルミニウム材のろう付方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、特にろう併任
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、自動車用ラジェーター、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、ろう付性向
上のために、まず接合すべきアルミニウム材の脱脂洗浄
を行い、その後フラックスを水等の液状分散媒中に懸濁
した懸濁液を接合部材の表面に塗布したのち、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問題点 しかしながら、上記のろう付方法では、フラックス懸濁
液の塗布前に接合部材の脱脂洗浄を行っているため、ろ
う何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。しかも、熱交換器の
コルゲートフィン等を脱脂洗浄する場合、フィンピッチ
等の寸法に微妙な乱れが生じることもあった。

もとより、脱脂洗浄装置及びそれに晴間する廃液設備が
必要であり、コスト高につくという問題もあった。

この発明はかかる技術的背景に鑑みてなされたものであ
って、脱脂洗浄工程の実施から生ずる上記欠点を解消し
うるアルミニウム材のろう付方法を提供せんとするもの
である。

問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために、この発明は、フラックスを
懸濁させる液状分散媒として所定炭素数の炭化水素ない
しは炭化水素化合物からなる有機溶剤を用い、この懸濁
液をアルミニウム接合部材に塗布しろう付すれば、懸濁
液の塗布前に別途の脱脂洗浄を実施しなくても良好なろ
う付性が得られることを見出し、かかる知見に基いてこ
の発明を完成しえたものである。

即ちこの発明は、ろう付用フラックスを液状分散媒に懸
濁させるとともに、この懸濁液をアルミニウムあるいは
その合金からなる接合部材に塗布したのち、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に際し、前記液状分散媒として０６
〜Ｃ１５の炭化水素ないしは炭化水素化合物からなるを
機溶剤を用い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。

有機溶剤を構成する炭化水素ないしは炭化水素化合物は
、０６〜Ｃ１５の要件を満たすものであれば何でも良い
。従って炭化水素としては、例えば一般化学式ＣｎＨ２
ｎ＋２で表されるメタン列炭化水素におけるＣ６Ｈ１４
（ヘキサン）からＣ１５Ｈ３２（ペンタデカン）に至る
までの範鴫に属する各種炭化水素とか、一般化学式Ｃｎ
Ｈ２ｎ−２で表されるアセチレン列炭化水素におけるＣ
６Ｈ１０からＣ１５Ｈ２８に至るまでの範鴫に属する各
種炭化水素とか、その油脂環式炭化水素や芳香族炭化水
素の０６〜Ｃ１５の条件を満たすもの等を使用しうる。

またＣ６〜Ｃ１５の炭化水素化合物は、Ｃ６〜Ｃ１５の
各種炭化水素を基本とし、その水素の一部を水酸基や酸
等で置換したアルコール、エーテル、アルデヒド、ケト
ンの類に属するものや、アミノ基で置換したアミン等を
挙げうる。具体的には、アルコールとしてのｎ−ヘキサ
ノール、ｎ−オクタツールや、エーテルとしてのジプロ
ピルエーテル、ブチルエチルエーテルや、アルデヒドと
してのｎ−オクタナール、ケトンとしてのブチルエチル
ケトン、アミンとしてのヘキシルアミン等を挙げうる。

特に好適な炭化水素ないしは炭化水素化合物としてはｎ
−オクタン、ｎ−ノナン、ｎ−ドデカン、ｎ−オクタツ
ール等を挙げうる。これら炭化水素ないしは炭化水素化
合物は、その１種を単独で用いても良く、あるいは２種
以上を混合して用いても良い。従ってパラフィン、シク
ロパラフィン、芳香族等の各種炭化水素混合物である軽
油を使用しても良い。ここで、炭化水素ないしは炭化水
素化合物の炭素数が０６〜Ｃ１５の範囲に限定されるの
は、０５以下では沸点が低すぎ揮発し易くなるためフラ
ックスの懸濁が困難であり、また作業環境を汚染するこ
とにもなって好ましくないからである。逆にＣ１６以上
では沸点が高くなり、揮発せずにろう何段階まで残存し
てろう付性を劣化させる虞れがあるからである。従って
、懸濁作業あるいは該懸濁液の塗布作業工程において液
体状態を保つことができ、かつ比較的低沸点で揮発性を
有するものとしてＣ６〜Ｃ１５の炭化水素ないしは炭化
水素化合物を用いることとしたのである。

前記フラックスは、ろう何月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（ＡｎＦ３）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、ＫＡＱＦ４とＫＦを重量比で８
０〜９９．８：２０〜０．２の割合で混合した混合物や
、ＫＦ水溶液にγ−ＡＱＦ３粉末及び／またはβ−ＡΩ
Ｆ３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つる。

ろう付に際し、上記フラックスはこれを前述の有機溶剤
に懸濁して懸濁液とする。そしてこの懸濁液をアルミニ
ウムからなる接合部材に塗布する。懸濁液の塗布の手段
は噴霧あるいははけ塗り等を適用することも可能である
が、量産性に適していること、懸濁液を均一に塗布しう
ろこと等の観点から、塗布手段として浸漬法を用いるこ
とが推奨される。

アルミニウム接合部材は、上記懸濁液の塗布後２５０℃
程度の雰囲気で予熱乾燥させ、次い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不活性ガス雰囲気等
の非酸化性雰囲気中で、上記アルミニウム材の融点より
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。アルミニウム材に塗布した懸
濁液中の有機溶剤は、０６〜Ｃ４５の炭化水素ないしは
その化合物からなるものであって、比較的低い沸点を有
しているから、塗布後の予熱乾燥の段階で溶剤成分のほ
とんどが揮発消滅し、フラックスのみがアルミニウム材
表面に付着残存することとなる。なお、ろう材にはＳｉ
含有量約４．５〜１３．５ｗｔ％程度のＡΩ−３ｉ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。

ところで、懸濁液の液状分散媒として０６〜ＣＩ５の炭
化水素ないしは炭化水素化合物からなる有機溶剤を用い
ることによって、懸濁液の塗布前における脱脂洗浄を実
施しなくても良好なろう付を確保できるのは、アルミニ
ウム材表面に塗布された懸濁液中の有機溶剤が、従来と
同様の脱脂洗浄効果を発揮しているからと考えられる。

発明の効果 二の発明は上述の次第で、ろう何州フラックスを懸濁さ
せる液状分散媒として、０６〜ＣＩ５の炭化水素ないし
は炭化水素化合物からなる有機溶剤を用いるものであり
、この有機溶剤にフラックスを懸濁させた懸濁液を、接
合すべきアルミニウム材に塗布してろう付することで、
従来懸濁液の塗布前に別工程として実施していた脱脂洗
浄工程を実施しなくても良好なろう付を達成できる。従
ってかかる脱脂洗浄工程はもはや不要となるから、工数
の削減によりろう何工程が簡略化され、生産効率を向上
しうるとともに、脱脂洗浄工程でコルゲートフィン等の
寸法に乱れを生じることもなくしうる。さらにフラック
スを懸濁する溶剤は炭素数を所定の範囲に規定したもの
であるから、懸濁作業環境下で揮発したりすることがな
く、従って懸濁作業あるいは塗布作業等に何ら支障を来
たすことがなく容易にこれを行いうる一方で、その後の
アルミニウム材の予熱乾燥の段階で溶剤成分をほとんど
揮発させることができるから、ろう付性に何ら悪影響を
与えることがない。加えて、アルミニウム材表面に加工
段階で使用された有機溶剤が残存していたとしても、懸
濁液もまた有機溶剤で構成されているから、塗布された
懸濁液がはじかれたりすることがなくフラックスの濡れ
性を良好なものとなしえ、益々良好なろう付接合を達成
しうるという効果もある。

実施例 次にこの発明の実施例を示す。

液状分散媒として、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ１ｏ１Ｃ１２、Ｃ１
５、Ｃ２０の炭化水素ないしはその化合物からなる有機
溶剤及び水を用意し、これらの各９５９に対し、非腐食
性フラックスをそれぞれ５ｇの割合で懸濁して懸濁液を
作成するに当り、懸濁の困難性を調べた。なおフラック
ス及び各有機溶剤は以下のものを使用し、また有機溶剤
及び水の温度は１０〜３０℃とした。

［フラックス］ 純度９９，８％のＫＦ５．５に！ｉＦを６Ｑの水に溶解
させた水溶液に、純度９０％以上の工業用７−Ａ、ＱＦ
３　（平均粒径的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
て製作したフッ化物系フラックスを用いた。

［有機溶剤］ Ｃ５：ｎ−ペンタン Ｃ６：ｎ−へキサン Ｃ１０：ｎ−デカン ＣＩ２：ｎ−ドデカン Ｃ１５：ｎ−ペンタデカン Ｃ２ｇ：ｎ−エイコサン その結果、Ｃ５の炭化水素からなる有機溶剤では、溶剤
の揮発が激しく懸濁が困難であ−ったが、それ以外の有
機溶剤及び水に対しては問題なくフラックスを懸濁させ
ることができた。

一方、肉厚０．８調のＡｌ１００合金押出材よりなるチ
ューブ材と、Ａ３００３合金を心材としＡｆｌ−１０％
Ｓｔ合金を皮材とした片面クラツド率１０％、厚さ０．
１６ｍの両面プレージングシートよりなるフィン材とを
コルゲート型熱交換器に組み立て、この組立物を上記懸
濁液に浸漬した。

その後上記組立物を２５０℃で予熱乾燥したのち、酸素
濃度１００１）Ｉ）１以下、温度６００〜６２０℃のＮ
２ガス雰囲気で３分間加熱してろう付を行った。

そして得られた各ろう付製品につき、ろう付状態を目視
観察した。

以上の結果を下記第１表に示す。

第１表 （注）懸濁が困難なためろう付性の確認試験はできなか
った。

以上の結果かられかるように、Ｃ６〜Ｃ１５の炭化水素
ないしはその化合物からなる有機溶剤を用いた場合、フ
ラックスの懸濁も問題なく行うことができ、またろう付
性も良好であることを確認しえた。

また上記以外に、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、ｎ−ヘキ
サノール、ｎ−オクタツール、ジプロピルエーテル、ブ
チルエチルエーテル、ｎ−オクタナール、ブチルエチル
ケトンからなる有機溶剤について、上記と同じ条件でフ
ラックスの懸濁困難性、ろう付性を調べたところ、懸濁
も良好に行うことができ、ろう付性も良好であった。

以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ろう付用フラックスを液状分散媒に懸濁させるととも
   に、この懸濁液をアルミニウムあるいはその合金からな
   る接合部材に塗布したのち、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
   するに際し、前記液状分散媒としてＣ＿６〜Ｃ＿１＿５
   の炭化水素ないしは炭化水素化合物からなる有機溶剤を
   用いることを特徴とするアルミニウム材のろう付方法。