JPH0229738B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は金属管を溶融はんだ中に浸漬してはん
だめつきする方法に関する。

〔発明の技術的背景〕

例えば金属管どうしを嵌合しはんだによつて接
合する場合、その前工程で両金属管の接合端部の
内面及び外面にはんだを付着させることが行われ
る。このはんだの付着は一般に金属管の端部を溶
融はんだ中に略垂直状態に浸漬してはんだめつき
することによつて行われる。

〔背景技術の問題点〕

しかしながら、上記のはんだめつき方法では、
金属管を溶融はんだから引上げると、はんだが金
属管の下端から垂下がり且つ急速に冷却されるた
め、金属管下端にはんだがバリとなつて残り、こ
れが接合の支障になるという問題がある。また、
溶融はんだは金属管の内部にも浸入すため、金属
管の内外両周面共にはんだめつきされるが、内側
に嵌合される金属管の内周面側のはんだは接合に
とつて本来不要で且つ接合に良い影響を与えず、
ない方が好ましい。

〔発明の目的〕

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、
その目的は、金属管の末端にはんだがバリとなつ
て残ることがなく、しかも金属管の内周面へのは
んだ付着を防止できる金属管のはんだめつき方法
を提供するにある。

〔発明の概要〕

本発明は、金属管内に低圧空気を供給した状態
で該金属管の端部を溶融はんだ中に略垂直状態に
浸漬し、これにより金属管内の空気圧力を高めて
金属管内への溶融はんだの浸入を防止すると共
に、金属管を溶融はんだから引上げた後、空気を
金属管内に通してその末端から吹出させるように
し、金属管の末端から垂下がるはんだを空気によ
り吹飛ばそうとしたものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。

本実施例は冷凍サイクルの配管において、銅管
とアルミニウム製冷却器の冷媒管とを嵌合しては
んだにより接合する場合に、その両管の端部には
んだめつきを施す超音波はんだめつき装置に適用
したものである。

まず第１図および第２図は互に接続される銅管
１とアルミニウム管２（冷却器の冷媒管）とを示
す。この銅管１の先端部は漸次径小となるように
テーパ状に絞込まれている。他方アルミニウム管
２の端部は拡径され且つその拡径部２ａの先端部
が漸次径大となるようにテーパ状に拡げられてい
る。この場合、拡径部２ａの内径寸法Ａは銅管１
の外径寸法Ｂと同等もしくはこれよりも僅かに小
さく設定しており、本実施例ではＡ寸法はＢ寸法
より約0.05〜0.1mm小さく設定している。これは
アルミニウム管２の内周面に後述する所謂超音波
はんだめつきを行なう際にアルミニウム管２がそ
の超音波により浸食されるため、その浸食厚さ分
（約0.05〜0.1mm）を見込んで、その分小さく設定
したものである。又、拡径部２ａの長さ寸法Ｃ
は、銅管１とアルミニウム管２とを後述のように
して嵌合したときのその嵌合長さ寸法Ｄ（第９図
参照）よりもやや短く設定している。次に第３図
及び第４図は夫々銅管１及びアルミニウム管２に
はんだを付着させるための超音波はんだめつき装
置を示すもので、ヒータ３を備えたはんだの浴槽
４内には超音波振動子５に連結された振動板６が
設けられている。又、浴槽４内の溶融はんだ７に
浸漬される銅管１、アルミニウム管２は夫々ソレ
ノイドバルブ８，９及び減圧弁１０，１０を介し
てエアコンプレツサ１１に連結された継手１２，
１３に接続するようになつている。そして、銅管
１側についてはソレノイドバルブ８と並列に減圧
装置たる減圧弁１４、流量制御弁１５及びソレノ
イドバルブ１６を直列に接続して構成したバイパ
ス路１７が設けられている。又、アルミニウム管
２側の管路のうち継手１３とソレノイドバルブ９
との間の管１８はソレノイドバルブ９が断電状態
にあるとき、そのポート９ａを介して大気中に開
放されている。ちなみに、はんだ７としては
Zn95％、Al5％のアルミニウム用はんだを使用
し、はんだ７の加熱温度は銅管１側で約415℃、
アルミニウム管２側で約440℃を維持するように
調節される。而して、第５図は管接続装置を示す
もので、アルミニウム管２を保持するホルダー１
９の上方に銅管１を保持する加圧治具２０が上下
動可能に設けられ、更にこの加圧治具２０の上部
に超音波振動子２１が設けられている。又、これ
らホルダー１９と加圧治具２０との間には銅管１
及びアルミニウム管２の端部を加熱するためのガ
スバーナ２２，２３が上下二段に夫々複数本ずつ
設けられている。

次に銅管１とアルミニウム管２とを接続する手
順につき説明する。それには、まず両管１，２の
端部にはんだを付着させるわけであるが、これは
銅管１及びアルミニウム管２を夫々継手１２及び
１３に接続し、そしてソレノイドバルブ１６に通
電し他のソレノイドバルブ８，９を断電した状態
で且つ超音波振動子５を駆動した状態で第３図及
び第４図に示す如く両管１及び２の端部を溶融は
んだ７中に略垂直状態に浸漬することによつて行
う。すると、銅管１内にはバイパス路１７を通じ
て減圧弁１４により減圧された低圧の圧縮空気が
供給されていて、銅管１内の空気圧力が高められ
るため、その内部に溶融はんだ７が浸入すること
はなく、他方アルミニウム管２内の空気は管１８
を通じてソレノイドバルブ９のポート９ａから大
気中に逃出るため、溶融はんだ７がアルミニウム
管２の内部に浸入することとなり、結局、銅管１
は端部の外周面だけに溶融はんだ７が付着し、ア
ルミニウム管２については端部の内外両周面共に
溶融はんだ７が付着することとなる。このとき溶
融はんだ７には振動板６により超音波（18KHz程
度）が印加されているため、所謂キヤビテーシヨ
ンを起して溶融はんだ７中に無数の小さな真空の
核が生じ、この核が消滅する際の瞬間的な力によ
り銅管１及びアルミニウム管２の表面の汚れや酸
化皮膜が除去され、均一なめつき層を形成すると
共に、超音波により溶融はんだ７の流動性が高ま
り、ぬれを促進してめつき性を向上する。そし
て、この浸漬後、両管１及び２を溶融はんだ７中
から引上げ、この引上げの直後にソレノイドバル
ブ８，９に通電する。すると、多量の圧縮空気が
ソレノイドバルブ８，９を通じて両管１，２内に
供給され、その空気は銅管１、アルミニウム管２
内を流通してその末端から吹出る。これにより、
両管１，２の末端から「しずく」のように垂下が
るはんだを圧縮空気により吹飛ばし、はんだが
「しずく」状に固化しバリとなつて残ることを防
止する。尚、銅管１については接合に必要なはん
だ量を確保するために上述の溶融はんだ７中への
浸漬を更にもう一度行い（二度めの浸漬深さは一
度目よりやや浅くする。）、アルミニウム管２につ
いては内周面のはんだ付着厚を均一化するために
上述の空気吹出しを二度行うと良い。

さて、以上のようにして端部に薄いはんだ層２
４及び２５が付着された銅管１及びアルミニウム
管２を第５図に示すように夫々加圧治具２０及び
ホルダー１９に保持して上下に対向させ、そして
加圧治具２０を降下させて第６図に示す如く銅管
１の下端をアルミニウム管２の上端に弱い加圧力
でもつて突合わせる。次いでこの突合わせ状態の
下で第７図の如くガスバーナ２２及び２３により
両管１及び２の端部を加熱しそのはんだ層２４及
び２５を溶融せしめる。尚、このとき銅管１に加
える圧力が大きすぎると、一方のはんだ層２４又
は２５が溶融した段階で銅管１がアルミニウム管
２内に押込まれてしまい、良好なる結合状態が得
られなくなるので、その加圧力は極く弱いものと
している。そして、両はんだ層２４及び２５が溶
融したところで、超音波振動子２１を駆動しつつ
加圧治具２０により銅管１を強い加圧力で押下げ
て該銅管１のの端部を第８図のようにアルミニウ
ム管２の端部内側に嵌込む。このときの銅管１の
押下げ量はアルミニウム管２の拡径部２ａの長さ
寸法Ｃよりもやや大きくし、これにてアルミニウ
ムよりも強度の大なる銅管１によつてアルミニウ
ム管２の拡径部２ａの下方部を押広げるようにす
る。そして、この銅管１によるアルミニウム管２
の拡径により、両管１及び２が強く接触し、この
こととアルミニウム管２の拡径部２ａの内径が銅
管１の外径よりも予め小さく設定されていて、超
音波はんだめつき時にアルミニウム管２が浸食さ
れても両管１及び２は極く微小なクリアランスで
密に嵌合されることによつて、超音波振動子２１
から銅管１に印加される超音波振動がアルミニウ
ム管２にも有効に伝わり、そしてこの超音波振動
により両はんだ層２４及び２５の溶融はんだのぬ
れ性が高まり、両管１及び２間のクリアランス全
体に完全に充填される。この後、超音波振動の印
加及びガスバーナ２４，２５による加熱を停止
し、自然冷却によりはんだを固化させ、これにて
第９図に示すように銅管１とアルミニウム管２と
が接合される。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、金属管内に低圧
空気を供給した状態で該金属管の端部を溶融はん
だ中に略垂直状態に浸漬するようにしたので、金
属管内の空気圧力を高めて金属管内への溶融はん
だの浸入を防止でき、これにて金属管の内周面に
はんだを付着させることなく外周面だけにはんだ
を付着できる。また、金属管を溶融はんだから引
上げた後、空気を金属管内に通してその末端から
吹出させるようにしたので、金属管の末端から垂
下がるはんだを空気により吹飛ばすことができ、
はんだがバリとなつて残る虞がない。この場合、
金属管は予めバルブを介して空気供給源に接続さ
れいることから、金属管の端部を溶融はんだ中か
ら引上げた後、直ちに空気を金属管内に通すこと
ができるので、はんだが固まる前に確実に吹飛ば
すことができる等の優れた効果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
は銅管及びアルミニウム管の正面図、第２図は同
端部の拡大縦断面図、第３図及び第４図は夫々超
音波はんだめつき装置の縦断面図、第５図は管接
続装置の縦断面図、第６図乃至第９図は接続工程
を順に示す縦断面図である。 図中、１は銅管（金属管）、８はソレノイドバ
ルブ、１１はエアコンプレツサ（圧縮空気供給
源）、１４は減圧弁（減圧装置）、１７はバイパス
路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金属管の端部を溶融はんだ中に略垂直状態に
   浸漬してその外周面にはんだめつきする方法にお
   いて、金属管をバルブを介して圧縮空気供給源に
   接続すると共に、このバルブと並列に減圧装置を
   備えたバイパス路を設け、前記バルブを閉じた状
   態で圧縮空気をバイパス路により減圧して金属管
   内に低圧空気として供給した状態で該金属管の端
   部を溶融はんだ中に略垂直状態に浸漬し、金属管
   を溶融はんだから引上げた後、前記バルブを開い
   て圧縮空気供給源からの空気を金属管内に通して
   その末端から吹出させるようにしたことを特徴と
   する金属管のはんだめつき方法。