JPH04111993A - フラックス被覆粉末ろう材及びその製造方法及び該ろう材を用いたろう付方法 - 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 この発明はフラックス被覆されたアルミニウム等の粉末
ろう材及びその製造方法及び該ろう材を用いたアルミニ
ウム材等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、カーエアコン用のエバ
ポレータやコンデンサ、その低電気、産業用の各種アル
ミニウム製熱交換器、あるいは自動車用のアルミニウム
製吸気マニホルド等をろう付する場合、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
、アルミニウム材等の接合部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、接合部位
のみならずその周辺に多量のフラックスが付着するため
、ろう付炉内が汚染されるとか炉中て溶融したフラック
スか滴下して炉内に蓄積される事態を生じ、このため炉
のクリーニング、オーバーホールの頻度を多くせざるを
得ないという問題があった。さらにはまた、必要以上の
フラックスが付着するためフラックスの無駄を招くのみ
ならず、余剰のフラックスがろう付後の接合部材の表面
に残留して灰色ないし白色のシミを生じ、色調ムラを呈
して外観体裁を損うばかりか、その後の表面処理を妨げ
る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、フラックスの付着量を減少でき、これによりろう
何時の溶融フラックスの滴下の問題やろう付後における
接合部材表面のフラックス残留の問題等を解消すること
を目的とする。

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、粉末ろう材に
フラックス皮膜を形成したものを製作提供し、このフラ
ックス被覆粉末ろう材を用いてろう付することにより、
接合部材へのフラックスの直接塗布をなくそうというも
のである。

即ち、この発明の１つは、表面にフラックス皮膜か形成
された粉末ろう祠であり、また他の１つは、粉末ろう材
をフラックスガス雰囲気中に供給して該フラックスガス
と接触させることにより、表面にフラックス皮膜を形成
することを特徴とするフラックス被覆粉末ろう祠の製造
方法であり、さらに他の１つは、表面にフラックス皮膜
が形成された粉末ろう材を用い、該ろう材を接合部材に
塗布したのちろう付を行うことを特徴とするろう付方法
である。

粉末ろう材の表面に形成されるフラックス皮膜の種類は
特に限定されるものではなく、アルミニウム材等のろう
付におけるフラックス作用即ちアルミニウム材等の表面
の酸化皮膜を除去してろうの濡れ及び流動を良好にする
作用を発揮しうるちのであれば良い。例えば、従来より
用いられているＫＡΩＦ４　、Ｎ２　ＡｇＦ５、Ｋ３Ａ
ΩＦ６、その他ＫＦとＡｇＦ２の共晶組成物等のフッ化
物系フラックス、あるいは塩化物系、臭素系のフラック
スを用いれば良い。また、フラックスは１種でなく２種
以上を混合して用いても良い。しかし、塩化物系フラッ
クスは腐食性残渣を生じ、臭素系フラックスは安全性の
面で問題があることから、かかる不都合のないフッ化物
系フラックスを用いるのが良い。なかでも特に、蒸発等
させ易く皮膜形成に容易なＫＡΩＦ４を用いるのが良い
。

上記のようなフラックス皮膜を粉末ろう材の表面に形成
する方法は特に限定されないが、懸濁液や溶液を用いな
い乾式法を採用するのが良い。とりわけ、簡易性、確実
性の点で、粉末ろう材をフラックスガス中に供給して該
フラックスガスと接触させる方法を挙げうる。第１図、
第２図はそれぞれ係る方法を実現するための概略構成を
示すもので、第１図は浮遊式、第２図は落下式である。

まず第１図において、（１）はフラックス処理室、（２
）は該処理室の下方に配置されたろう材容器であり、該
ろう材容器（２）の下側部にはＮ２ガス供給口（２ａ）
が設けられるとともに容器の上端は処理室（１）内に開
口している。（３）はフラックス処理室（１）の上方に
配置された捕集部であり、その先端は処理室（１）に開
口している。（４）はフラックス処理室（１）内におい
て前記ろう材容器（２）と捕集部（３）の各開口端を連
通ずる態様で上下に向けて配置された反応筒である。

この反応筒（４）はフラックスガスの透過を許容しろう
材粉末の通過を遮断するメツシュの微細なフィルター材
料等で形成されている。なお、（６）はフィルター付き
のＮ２ガス排出口である。第１図に示す装置においては
、まずフラックス処理室（１）内をＫＡρＦ４ガス等の
フラックスガス雰囲気としておく。次いて、ろう材容器
（２）に収容した粉末ろう材（５ａ）を、ガス供給口（
２ａ）から導入したＮ２ガスの上昇気流に乗せて反応筒
（４）内へと浮遊状態で上昇させる。そして反応筒（４
）内を上方へと移動する間にろう材はフラックスガスと
接触反応し、その表面にフラックス皮膜が形成される。

反応筒（４）を通過したフラックス被覆粉末ろう材（５
ｂ）は、Ｎ２ガス流にそのまま乗って捕集部（３）へと
移動し捕集される。一方、第２図に示す落下式のフラッ
クス皮膜形成装置において、（１０）はフラックスガス
雰囲気となされたフラックス処理室、（１１）は処理室
（１０）の上端に開口したろう材供給部、（１２）は処
理室（１０）の下方に配置された捕集部である。第２図
に示す装置では、ろう材供給部（１１）から自然落下に
よりあるいはＮ２ガスをキャリアとして粉末ろう材（５
ａ）をフラックス処理室（１０）内に落下させると、処
理室内を落下する間にフラ・ソクスガスと接触してろう
材表面にフラ・ソクス皮膜が形成される。このフラック
ス被覆ろう材（５ｂ）はさらに落下して捕集部（１２）
に捕集される。

ところで、粉末ろう材の粒径は、１μｍ〜１ｒｎｍφ程
度とするのが良い。１μｍ未満ではその後の接合部材へ
の塗布工程等において取扱に支障を来す虞れがある。し
かも第１図の浮上式製造方法においてはフラックス処理
室内での上昇速度か速くなりすぎ良好なフラックス皮膜
の形成が困難となり、第２図の落下式製造法では落下速
度が遅くなりすぎフラックス処理に長時間を要する虞れ
がある。一方、粒径が１ｍｍφを超えると浮上式製造方
法においてはフラックス処理室内で浮上させることが困
難になり、第２図の落下式製造法では落下速度が速くな
りすぎ良好なフラックス皮膜の形成が困難となる虞れが
ある。特に好ましくは２０〜３００μｍ程度の粒径とす
るのが良い。なお、フラックス被覆ろう祠粉末の製造方
法としては、前記の浮上式または落下式以外に、メツシ
ュ底あるいは平皿容器にろう材粉末をのせてフラックス
ガス雰囲気中にコンベアで連続的に導入することにより
フラックス皮膜を形成する方法を採用しても良い。

またフラックスガス雰囲気中にろう材を供給する方法以
外に、真空蒸着法、不活性ガス中蒸着法、イオンブレー
ティング法などを用いフラックスを蒸発等させることに
よりフラックス皮膜を形成する方法を採用しても良い。

上記により表面にフラックス皮膜を形成した粉末ろう材
は、ろう付に際し、これをアルミニウム等からなる接合
部材の接合部位に塗布する。

塗布はろう材の接合部材への付着保持を容易にするため
、ろう材とバインダーとを混合して行うのが望ましい。

かかるバインダーとしては、粘性の高い液状物質で加熱
時に分解あるいは蒸発する物質としてアルコール系セル
ロース系溶媒等を好適に用いうる。そして、その後フラ
ックスの融点よりも高い５８０〜６２０℃程度の温度に
加熱しろう材を溶融してろう付接合が達成される。この
ろう何時において、粉末ろう材の表面に形成されたフラ
ックス皮膜は効果的にフラックス作用を発揮し、これに
よりろう材の良好な濡れ性、流動性が確保されて良好な
ろう付状態が得られる。

実施例 （実施例１） ＡΩ−８ｉ系合金のろう材粉末（平均粒径１０μｍ）を
第１図に示す浮上法によりＫＡｐ　Ｆ４ガス雰囲気中に
供給してフラックス被覆粉末ろう材を製造した。

一方、Ａ４１００ＡΩ蛇行チューブを用意し、その表面
に上記フラックス被覆ろう材を、バインダーとしてのｎ
−デシルアルコールと混合して塗布した。また、Ａ３０
０３ＡＱコルゲートフインを用意した。

そして、上記のチューブとフィンとをサーペンタイン型
熱交換器に組立てた。

（実施例２） ろう材粉末の平均粒径を５０μｍとし、ろう材表面のフ
ラックス皮膜の形成を第２図に示す自然落下法により行
った以外は実施例１と同一の条件でチューブとフィンと
をサーペンタイン型熱交換器に組立てた。

（比較例） 実施例１と同じＡΩチューブとフィンとを用意し、これ
らをサーペンタイン型熱交換器に組立てた。

一方、ＫＦとＡρＦ３共晶組成物からなるフラックスを
水に懸濁させて濃度５％の懸濁液を作成した。

次いでこの懸濁液に上記組立物を浸漬してフラックスを
塗布したのち、乾燥した。

に’Ｊ−ｍｍ各のマス目をけがいてテープ剥離試験を実
施し塗膜の残ったマス目の数で密着性を評価することに
より行った（基盤目試験）。それらの結果を第１表に示
す。

［以下余白］ 以上の各実施例及び比較例により得た各熱交換器組立物
を、水分量１００ｐｐｍ　、　０２濃度１０　ｐｐｍの
窒素雰囲気中で６００°Ｃ×５分間加熱してろう付を行
った。

上記により得た各ろう付品につき、ろう付性、外観状態
を目視観察するとともに、表面処理性の評価を行った。

表面処理性は以下により評価した。即ち、各ろう付品を
２％アロジン６００溶液中に４０℃で１分浸漬して下地
処理を行ったのち、アクリル系塗料を用いて浸漬塗装を
行った。次いでろう付品の平板部において塗膜面（注１
） （注２） 第１表 ○・・・外観は光沢があり極めて清浄であった。また、
フラックスの残留は目視で確認できなかった。

×・・・灰色ないし白色の色調ムラが認められた。しか
も、粒状フラックスの残留が目視で認められた。

塗膜の残ったマス目数／全マス目数 以上の結果から、フラックス被覆粉末ろう材を用いた本
発明実施品は、良好なろう付が達成されたばかりか、得
られたろう付品はその表面状態も良好であることを確認
しえた。

発明の効果 この発明は上述の次第で、表面にフラックス皮膜か形成
された粉末ろう材を提供し、このろう材を接合部材に塗
布したのちろう付を行うものであるから、次のような効
果がある。即ち、接合部材にフラックスを塗布する必要
がなくなるから、接合部位及びその周辺に多量のフラッ
クスが付着するのを防止でき、ろう付炉内の汚染や炉内
でのフラックスの蓄積等に対する炉のクリーニング、オ
ーバーホールの頻度を少なくできる。さらに、ろう材の
使用量とフラックスの使用量とが比例するから使用フラ
ックス量の調整を容易に行いつるとともに、必要以上の
フラックスの使用をなくしえてフラックスの無駄を解消
しうる。さらには、余剰のフラックスがろう何役のアル
ミニウム部材の表面に残留することによるシミや色調ム
ラの発生を防止でき、その後の表面処理を妨げる虞れも
なくしうる。

さらにはまた、ろう材が存在するところには必ずフラッ
クスが存在するから、フラックス作用ヲ確実に発揮させ
ることができろう付不良の発生を確実に防止しうる。

また、フラックス被覆粉末ろう材の製造を、粉末ろう利
をフラックスガス雰囲気中に供給して該フラックスガス
と接触させることにより行った場合には、簡易にかつ高
効率に該ろう材を得ることができる。しかも、フラック
ス皮膜形成後の乾燥工程も不要であり、ろう何工程を含
めた工程全体の簡略化、工程時間の短縮化を図りうる効
果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はフラックス被覆粉末ろう材の製造装置の概略構
成図、第２図は他の製造装置の概略構成図である。 （５ａ）・・粉末ろう材、（５ｂ）・・・フラックス被
覆粉末ろう利。 以上

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面にフラックス皮膜が形成された粉末ろう材。
2. （２）粉末ろう材をフラックスガス雰囲気中に供給して
   該フラックスガスと接触させることにより、表面にフラ
   ックス皮膜を形成することを特徴とするフラックス被覆
   粉末ろう材の製造方法。
3. （３）表面にフラックス皮膜が形成された粉末ろう材を
   用い、該ろう材を接合部材に塗布したのちろう付を行う
   ことを特徴とするろう付方法。