JPH01192471A - 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、特に接合用ろ
う材として置きろう材を用いて行う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 例えば、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。

このようなフラックスろう付において、接合用ろう材と
しては作業性の点から、多くの場合、接合されるべき部
材の少なくとも一方のアルミニウム部材にクラッドした
、いわゆるプレージングシートの形で用いられているが
、例えば熱交換器における冷媒流通用のチューブと冷媒
出入口構成用のユニオンやパイプとをろう付する場合に
は、置きろう材を接合部材の表面に配置してろう付する
ことが通常行われる。

而して、従来、かかる置きろう材によるろう付を行う場
合、まずフラックスを水または溶剤中に懸濁させ濃度５
０〜８０％の高濃度懸濁液を作成したのち、この懸濁液
を、接合部位にセットした置きろう材表面やその周辺部
分にハケ塗り等により塗布する。次いでこれを予熱乾燥
したのち、非酸化性雰囲気中で所定温度に加熱し、置き
ろう材を溶融して接合部材をろう付していた。このよう
に、懸濁液のフラックス濃度を高くするのは、置きろう
材の場合にはプレージングシートの場合と異なり、接合
されるべき部材のいずれとも一体化されていないため、
接合部材の相互接合面のいずれについてもその酸化膜を
除去する必要があるからである。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、置きろう材を用いた上記のようなろう付
方法では、懸濁液の作成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。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
。しかもフラックス濃度が低い場合、良好なろう付を達
成し難いという欠点もあった。さらに、高濃度懸濁液を
得るためには多量のフラックスを使用しなければならず
、無駄を生じていた。さらにまた、接合部材のずれをな
くすため、固定用治具を用いて懸濁液の塗布及びその後
のろう付を行う場合、懸濁液の接着作用により予熱乾燥
後固定用治具とアルミニウム材と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
。

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、置きろうを用いたろう何工程の簡略化を図
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 上記目的を達成するために、この発明は、アルミニウム
接合部材の表面に、水または溶剤等の液体を塗布した湿
潤状態の置きろう材を配置したのち、静電粉体塗装法に
よって少なくとも置きろう材の湿潤表面にフラックスを
付着し、その後非酸化性雰囲気中で所定温度に加熱し、
前記置きろう材を溶融して接合部材をろう付することを
特徴とするものである。

置きろう材の表面に液体を塗布して湿潤状態で配置する
のは、次の理由による。即ち、置きろう材によるろう付
を行う場合、前述のように、多量のフラックスを付着せ
しめる必要があるが、置きろう材を湿潤状態とすること
で置きろう材表面にフラックスが付着し易くなり、後述
する粉体塗装法によるフラックス吹付は時に多量のフラ
ックスが確実に付着保持されるからである。

この意味で、置きろう材に塗布する液体は、ろう付性を
妨げない範囲のものであれば何でも良い。しかしながら
、ろう何段階までその液体が残存するとろう付性を劣化
させることから、液体としては水とか、アルコール、シ
ンナー等の有機溶剤とかの比較的低沸点のものが良い。

また、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、液体を
置きろう打金体表面に確実に塗布せしめうること等の観
点から、塗布手段として置きろう材の液体中への浸漬法
を用いることが推奨される。

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、ＫＡｌＦ３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−Ａｆｉ　Ｆ３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ク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
ら噴出させるものである。

上記により置きろう材を配置し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、アルミニウム接合部材の融点よりも
低くかつフラックスの融点よりも高い５ｇＯ〜６２０℃
程度の温度に加熱することにより、置きろう材を溶融し
てろう付接合が達成される。なお、置きろう材にはＳｉ
含有量約４，５〜１３．５ｗｔ％程度の／１−Ｓｉ系合
金が用いられるのが普通である。

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、水または溶剤等の液体を塗布した湿潤状態の置きろ
う材を配置したのち、静電粉体塗装法によって少なくと
も前記置きろう材の湿潤表面にフラックスを付着し、そ
の後非酸化性雰囲気中で所定温度に加熱し、前記置きろ
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
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
、置きろう材による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。しかもろう材用の固
定治具とアルミニウム材との接合を防止できるとともに
不要部分のフラックス除去も簡単となる。

かつまたこの発明では、置きろう材に水や溶剤等の液体
を塗布した湿潤状態で所定部位に配置し、この置きろう
材の湿潤表面にフラックスを付着させるものであるから
、置きろう材表面にろう付に必要な多量のフラックスを
付着保持させることができる一方で、従来のようにフラ
ックスを懸濁させる必要がないから、それ以上の余分な
フラックス使用を回避しえ経済的である。

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γＡｆｌＦ３　　
（平均粒径約１０μｍ）６．５Ｎ５Ｆ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０．８ｍｙｔｔのＡｌ
１００合金押出材よりなるチューブ（１）と、Ａ３００
３合金を心材とし、Ａｌ−１０％ＳＬ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（２）とをコルゲート型熱交
換器（３）に組み立てるとともに、チューブ（１）の両
端に出入口用のユニオン（３）を仮組し、さらに、ユニ
オンとチューブの接合部にＡＱ−１０ｖｔ％Ｓｉからな
る置きろう材（４）をセットしてこれを複数個用意した
。ここで置きろう材は水、アルコール、シンナーに浸漬
した各湿潤状態のものと、液体に浸漬しない乾燥状態の
ものを用いてセットした。

次に、静電粉体塗装機を用いて、上記により製作した熱
交換器組立物（５）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（５）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（５）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。

こうしてフラックスを熱交換器組立物（５）に付着した
ときの、置きろう材（４）の表面湿潤状態及び同じく置
きろう材表面のフラックス量の多少を目視観察した。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。

そして上記により得られたろう付品のろう付状態を目視
観察した。その結果を同じく下記第１表に示す。

［以下余白］ 上記結果において、置きろう材を液体に浸漬することな
く乾燥状態のままフラックスを付着させた熱交換器（Ｎ
ｏｌ）では、ユニオンとチューブの接合面に充分なフィ
レットが形成されておらずろう付状態に劣るものであつ
た。これに対し、湿潤状態の置きろう材にフラックスを
付着させた本発明実施品（Ｎｏ２〜４）では良好なろう
付状態が得られた。

【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正面図
である。 （１）・・・チューブ、（２）・・・フィン、（３）・
・・ユニオン、（４）・・・置きろう材、（５）・・・
熱交換器組立物。 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　アルミニウム接合部材の表面に、水または溶剤等の液
   体を塗布した湿潤状態の置きろう材を配置したのち、静
   電粉体塗装法によって少なくとも前記置きろう材の湿潤
   表面にフラックスを付着し、その後非酸化性雰囲気中で
   所定温度に加熱し、前記置き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。