JPH01192467A - アルミニウム材のろう付方法 - Google Patents
アルミニウム材のろう付方法Info
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Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
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。
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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。
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。
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−、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。
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。
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、接合部材にバイブ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。
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、接合部材にバイブ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、しかもろう付記表面の外観不良や、
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。
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、しかもろう付記表面の外観不良や、
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。
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フラックスを付着したのち、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。
粉体塗装法によってフラックスを付着したのち、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、ろう併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、ろう付換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（ＡｆｌＦ３）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、ＫＡｆｉＦ４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、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−ＡρＦ３粉末及び／またはβ−ＡＱＦ
３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。
種類、組成は問わないが、ろう付換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（ＡｆｌＦ３）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、ＫＡｆｉＦ４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、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−ＡρＦ３粉末及び／またはβ−ＡＱＦ
３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は装置を陰極として、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。そして吹付は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は装置から
噴出させる。ここで、フラックスの付着量はアルミニウ
ム接合部材の単位表面積当り１〜１５ｇとするのが良く
、従ってこれに見合うだけの量のフラックスを吹付は装
置から噴出させる。アルミニウム接合部材への単位表面
積当りのフラックス付着量を上記範囲に設定するのが良
い理由は、１９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危険があるからであり、逆に１５ｇ
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、外観体裁を損う虞れが生じるからである。
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は装置を陰極として、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。そして吹付は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は装置から
噴出させる。ここで、フラックスの付着量はアルミニウ
ム接合部材の単位表面積当り１〜１５ｇとするのが良く
、従ってこれに見合うだけの量のフラックスを吹付は装
置から噴出させる。アルミニウム接合部材への単位表面
積当りのフラックス付着量を上記範囲に設定するのが良
い理由は、１９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危険があるからであり、逆に１５ｇ
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、外観体裁を損う虞れが生じるからである。
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
の単位表面積当り５〜１ｏｇである。
の単位表面積当り５〜１ｏｇ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Ｓｔ含有量約４．５〜１３．５ｗｔ％
程度のＡｎ−８ｔ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。
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Ｓｔ含有量約４．５〜１３．５ｗｔ％
程度のＡｎ−８ｔ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フラックスを付着したのち
、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、ろう何工程の
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
。
に、静電粉体塗装法によってフラックスを付着したのち
、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、ろう何工程の
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、ろう付換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、ろう併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。
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、ろう付換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、ろう併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。
実施例
次にこの発明の実施例を示す。
純度９９．８％のＫＦ５．５Ｎｆを６Ｑの水に溶解させ
た水溶液に、純度９０％以上の工業用ｙＡｕＦ３ （平
均粒径約Ｉ ０μｍ） ６． ５ＮｆＦ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。
た水溶液に、純度９０％以上の工業用ｙＡｕＦ３ （平
均粒径約Ｉ ０μｍ） ６． ５ＮｆＦ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０．８ＱｍのＡｌ１０
０合金押出材よりなるチューブ（１）と、Ａ３００３合
金を心材とし、ＡΩ−１０％Ｓｔ合金を皮材とした片面
クラツド率１０％、厚さ０．１６＋ｍの両面プレージン
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。
０合金押出材よりなるチューブ（１）と、Ａ３００３合
金を心材とし、ＡΩ−１０％Ｓｔ合金を皮材とした片面
クラツド率１０％、厚さ０．１６＋ｍの両面プレージン
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１
ｇ／ｍ、５ｇ／ボ、１０ｆＪ／ＴＩｔ、１５ｇ／尻とし
た。
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１
ｇ／ｍ、５ｇ／ボ、１０ｆＪ／ＴＩｔ、１５ｇ／尻とし
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。
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１００ ｐｐｍ以下、温度６００〜６
２０℃のＮ２ガス雰囲気で３分間加熱してろう付を行っ
た。
立物を、酸素濃度１００ ｐｐｍ以下、温度６００〜６
２０℃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。
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。
［以下余白］
第１表の結果かられかるように、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。
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。
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。 以上
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。 以上
Claims (2)
- （１） アルミニウム接合部材の表面に、静電粉体塗装
法によってフラックスを付着したのち、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。 - （２） フラックスの付着量がアルミニウム接合部材の
単位表面積当り１〜１５ｇである請求項１記載のアルミ
ニウム材のろう付方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63016696A JP2552696B2 (ja) | 1988-01-27 | 1988-01-27 | アルミニウム材のろう付方法 |
| US07/285,054 US4989775A (en) | 1987-12-15 | 1988-12-14 | Method for brazing aluminum components |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63016696A JP2552696B2 (ja) | 1988-01-27 | 1988-01-27 | アルミニウム材のろう付方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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-
1988
- 1988-01-27 JP JP63016696A patent/JP2552696B2/ja not_active Expired - Lifetime
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