JPH04236755A - 低温ろう材被覆アルミニウム板の製造方法 - Google Patents
低温ろう材被覆アルミニウム板の製造方法Info
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- JPH04236755A JPH04236755A JP5421091A JP5421091A JPH04236755A JP H04236755 A JPH04236755 A JP H04236755A JP 5421091 A JP5421091 A JP 5421091A JP 5421091 A JP5421091 A JP 5421091A JP H04236755 A JPH04236755 A JP H04236755A
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Landscapes
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- Coating With Molten Metal (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は 500℃以下の温度で
ろう付けするための低温ろう材被覆アルミニウム板の製
造方法に関するものであり、特に自動車用熱交換器のラ
ジエーター,ヒーター,コンデンサー等をろう付け法に
より製造する場合の部材として使用されるものである。
ろう付けするための低温ろう材被覆アルミニウム板の製
造方法に関するものであり、特に自動車用熱交換器のラ
ジエーター,ヒーター,コンデンサー等をろう付け法に
より製造する場合の部材として使用されるものである。
【0002】
【従来の技術】自動車用熱交換器の多くはAl及びAl
合金が使用されており、主にろう付け法によって製造さ
れている。通常ろう付けにはAl−Si系のろう材が用
いられているため、ろう付けは 600℃程度の高温で
行われている。
合金が使用されており、主にろう付け法によって製造さ
れている。通常ろう付けにはAl−Si系のろう材が用
いられているため、ろう付けは 600℃程度の高温で
行われている。
【0003】ところが近年ろう付けコストの低減から、
ろう付け温度をより低温にしたいという要求が高まって
きた。このようにろう付け温度を低温にすることにより
、ろう付け時間の低減,熱量の低減,ろう付け炉のコス
ト低減,ろう付け炉の耐久性の向上,更には殆どのAl
材料が使用できる等種々の利点が生まれるからである。 なお現在実用化されている低温でろう付けする方法とし
ては、Zn粉末とZnCl2 主体のフラックスの混合
物をAl材料で組立てられたコアに塗布し、Znをろう
として 450℃程度に加熱してこれらAl材料をろう
付けするものが知られている。
ろう付け温度をより低温にしたいという要求が高まって
きた。このようにろう付け温度を低温にすることにより
、ろう付け時間の低減,熱量の低減,ろう付け炉のコス
ト低減,ろう付け炉の耐久性の向上,更には殆どのAl
材料が使用できる等種々の利点が生まれるからである。 なお現在実用化されている低温でろう付けする方法とし
ては、Zn粉末とZnCl2 主体のフラックスの混合
物をAl材料で組立てられたコアに塗布し、Znをろう
として 450℃程度に加熱してこれらAl材料をろう
付けするものが知られている。
【0004】上記従来のAl−Si系ろう材を用いたろ
う付けでは、ろう材の供給はろう単体の粉末,線材,板
材でも良いが、一般的には作業性の点を考慮してろう材
を芯材に熱間圧着によりクラッドした所謂ブレージング
シートを用いて行われる場合が多い。この場合組立てる
熱交換器の各部材により、ろう材を片面にクラッドした
り、両面にクラッドしている。例えば図5に示すラジエ
ーターの偏平電縫管(1) やヘッダー(3) ではろ
う材を芯材の片面にクラッドし、他面には耐食性を考慮
して犠牲材としてJIS A 7072合金をクラッド
した材料が使用されている。尚図において(2) はフ
ィン、(4) はタンクを示す。また例えば図6に示す
積層タイプのエバポレーターのプレート(5) では両
面に、またサイドプレート(6) では片面のみにろう
材がクラッドされたブレージングシートが使用されてい
る。さらに図示していないがマルチフロータイプのコン
デンサーにおいては、そのヘッダープレートでは片面も
しくは両面に、またそのインナーフィン用チューブ材で
は両面に上記ろう材がクラッドされている。
う付けでは、ろう材の供給はろう単体の粉末,線材,板
材でも良いが、一般的には作業性の点を考慮してろう材
を芯材に熱間圧着によりクラッドした所謂ブレージング
シートを用いて行われる場合が多い。この場合組立てる
熱交換器の各部材により、ろう材を片面にクラッドした
り、両面にクラッドしている。例えば図5に示すラジエ
ーターの偏平電縫管(1) やヘッダー(3) ではろ
う材を芯材の片面にクラッドし、他面には耐食性を考慮
して犠牲材としてJIS A 7072合金をクラッド
した材料が使用されている。尚図において(2) はフ
ィン、(4) はタンクを示す。また例えば図6に示す
積層タイプのエバポレーターのプレート(5) では両
面に、またサイドプレート(6) では片面のみにろう
材がクラッドされたブレージングシートが使用されてい
る。さらに図示していないがマルチフロータイプのコン
デンサーにおいては、そのヘッダープレートでは片面も
しくは両面に、またそのインナーフィン用チューブ材で
は両面に上記ろう材がクラッドされている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このようなAl−Si
系ろう材を被覆したブレージングシートは熱間圧着によ
り製造されるものである。これは、芯材,ろう材ともに
Al合金であるため、容易に圧着することができるから
である。ところが例えばAl合金にZn合金を熱間圧着
するのは難しい。これはAlとZnの結晶構造に起因し
ており、Zn合金は塑性加工性が劣ること、及びAl合
金は加工硬化し、Zn合金は加工軟化するために、熱間
圧着した時に割れが生じたり、正常に圧着しないためで
ある。なお他の低融点のろう材も同様に塑性加工性が劣
っている。
系ろう材を被覆したブレージングシートは熱間圧着によ
り製造されるものである。これは、芯材,ろう材ともに
Al合金であるため、容易に圧着することができるから
である。ところが例えばAl合金にZn合金を熱間圧着
するのは難しい。これはAlとZnの結晶構造に起因し
ており、Zn合金は塑性加工性が劣ること、及びAl合
金は加工硬化し、Zn合金は加工軟化するために、熱間
圧着した時に割れが生じたり、正常に圧着しないためで
ある。なお他の低融点のろう材も同様に塑性加工性が劣
っている。
【0006】従ってこれまでZn合金をはじめとして低
融点のろう材を被覆した板材は製造されておらず、ラジ
エーターのような熱交換器を 500℃以下のろう付け
温度で接合することは、ろう付けコストの問題から困難
であった。
融点のろう材を被覆した板材は製造されておらず、ラジ
エーターのような熱交換器を 500℃以下のろう付け
温度で接合することは、ろう付けコストの問題から困難
であった。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明はこれに鑑み種々
検討の結果、低温ろう材被覆アルミニウム板の製造方法
を開発したものである。即ち本発明は、Al又はAl合
金板に、融点が 500℃以下の低温ろう材を溶融めっ
きにより、片面当り上記Al又はAl合金の板厚の3〜
20%の厚さで被覆することを特徴とするもので、溶融
めっきによりAl又はAl合金板の両面に低温ろう材を
被覆し、又は溶融めっきによりAl又はAl合金板の片
面に低温ろう材を被覆する。
検討の結果、低温ろう材被覆アルミニウム板の製造方法
を開発したものである。即ち本発明は、Al又はAl合
金板に、融点が 500℃以下の低温ろう材を溶融めっ
きにより、片面当り上記Al又はAl合金の板厚の3〜
20%の厚さで被覆することを特徴とするもので、溶融
めっきによりAl又はAl合金板の両面に低温ろう材を
被覆し、又は溶融めっきによりAl又はAl合金板の片
面に低温ろう材を被覆する。
【0008】
【作用】本発明は上記の如く、Al又はAl合金板に、
融点が 500℃以下の低温ろう材を溶融めっきにより
被覆するもので、Al又はAl合金板としてはJIS
A 1050(Al 99.50wt%以上、以降はw
t%を単に%と記す),3003(Al−0.15%C
u−1.1%Mn),3004(Al− 1.1%Mn
−1%Mg),5005(Al− 0.8%Mg),6
063(Al− 0.4%Si− 0.7%Mg),6
951(Al− 0.3%Si− 0.3%Mn− 0
.6%Mg)等殆どのAl合金が使用できる。特にAl
−Si系ろう材を使用している通常のろう付けでは、強
度が高くても固相線温度が620℃以下のいわゆる融点
の低い合金は、量産製造のろう付け温度のばらつきを考
慮した場合には使用するのが難しかったが、本発明では
使用できる。
融点が 500℃以下の低温ろう材を溶融めっきにより
被覆するもので、Al又はAl合金板としてはJIS
A 1050(Al 99.50wt%以上、以降はw
t%を単に%と記す),3003(Al−0.15%C
u−1.1%Mn),3004(Al− 1.1%Mn
−1%Mg),5005(Al− 0.8%Mg),6
063(Al− 0.4%Si− 0.7%Mg),6
951(Al− 0.3%Si− 0.3%Mn− 0
.6%Mg)等殆どのAl合金が使用できる。特にAl
−Si系ろう材を使用している通常のろう付けでは、強
度が高くても固相線温度が620℃以下のいわゆる融点
の低い合金は、量産製造のろう付け温度のばらつきを考
慮した場合には使用するのが難しかったが、本発明では
使用できる。
【0009】上記の融点が低く強度の高い合金とは、例
えばJIS A 2017(Al− 0.5%Si−4
%Cu− 0.7%Mn− 0.6%Mg、融点 51
3〜641 ℃),JIS A 5052(Al− 2
.5%Mg−0.25Cr、融点 593〜649℃)
,JIS A 7N01(Al−0.35%Mn− 1
.5%Mg− 4.5%Zn、融点 615〜650
℃),JISA 7075(Al− 1.6%Cu−
2.5%Mg−0.25Cr− 5.6%Zn、融点
476〜638 ℃)等であり、被覆するろう材の融点
によっては、更に低融点の他の合金も使用できる。
えばJIS A 2017(Al− 0.5%Si−4
%Cu− 0.7%Mn− 0.6%Mg、融点 51
3〜641 ℃),JIS A 5052(Al− 2
.5%Mg−0.25Cr、融点 593〜649℃)
,JIS A 7N01(Al−0.35%Mn− 1
.5%Mg− 4.5%Zn、融点 615〜650
℃),JISA 7075(Al− 1.6%Cu−
2.5%Mg−0.25Cr− 5.6%Zn、融点
476〜638 ℃)等であり、被覆するろう材の融点
によっては、更に低融点の他の合金も使用できる。
【0010】またラジエーター等の通液管内部に水が流
れるような場合には、内面にろう材を被覆すると耐食性
が低下する。このような部材では通液管の外面となる面
のみにろう材を被覆するのが好ましい。このろう材とし
ては融点が 500℃以下なら、例えば純Zn,Zn−
Al系,Zn−Cd系,Sn−Zn系,Sn−Pb系等
どのような合金でも使用できる。ろう材の被覆は溶融め
っきによるが、その厚さは片面当たり被覆される芯材の
板厚の3〜20%の厚さに被覆する。しかして被覆厚さ
が芯材板厚の3%未満ではろう材が少ないために十分な
ろう付け性が得られず、他方20%を越えるとコスト高
となるばかりか、ろう材の付着が不均一となり、良好な
ろう付け性が得られない。
れるような場合には、内面にろう材を被覆すると耐食性
が低下する。このような部材では通液管の外面となる面
のみにろう材を被覆するのが好ましい。このろう材とし
ては融点が 500℃以下なら、例えば純Zn,Zn−
Al系,Zn−Cd系,Sn−Zn系,Sn−Pb系等
どのような合金でも使用できる。ろう材の被覆は溶融め
っきによるが、その厚さは片面当たり被覆される芯材の
板厚の3〜20%の厚さに被覆する。しかして被覆厚さ
が芯材板厚の3%未満ではろう材が少ないために十分な
ろう付け性が得られず、他方20%を越えるとコスト高
となるばかりか、ろう材の付着が不均一となり、良好な
ろう付け性が得られない。
【0011】また一般的にAl及びAl合金板に溶融め
っきする場合、板材表面の酸化皮膜を除去しなければ良
好なめっきは得られない。酸化皮膜の除去方法としては
、一般的にはフラックスで行う方法、超音波で行う方法
、板材表面をブラシでこする方法等種々の方法があるが
、いかなる方法によっても良い。板材の両面に溶融めっ
きする場合は、両面をめっき浴中に露出し、片面のみに
溶融めっきする場合は、めっきしない片面をめっき浴中
の溶融ろう材に接触させないでめっきすればよい。
っきする場合、板材表面の酸化皮膜を除去しなければ良
好なめっきは得られない。酸化皮膜の除去方法としては
、一般的にはフラックスで行う方法、超音波で行う方法
、板材表面をブラシでこする方法等種々の方法があるが
、いかなる方法によっても良い。板材の両面に溶融めっ
きする場合は、両面をめっき浴中に露出し、片面のみに
溶融めっきする場合は、めっきしない片面をめっき浴中
の溶融ろう材に接触させないでめっきすればよい。
【0012】
【実施例】(実施例1)図1に示す溶融めっき装置を用
いて、コイル状板材の両面に連続的にめっきした。図に
示すように厚さ1mmのJIS A 3004合金のコ
イル状板材をアンコイラー(7) より送りローラー(
8) によって、溶剤脱脂装置(9) を通過させ、続
いてフラックス塗布装置(10)を通過させ、板材の表
面にトリエタノールアミン−硼弗化水素酸−硼弗化カド
ミウム系のフラックスを塗布した後、溶融めっき槽(1
1)に送る。このめっき槽(11)には溶融ろう材(1
2)として 350℃で加熱溶融しているSn−30%
Znろう材が保持されており、上記板材はめっき浴内部
に設けられたガイドロール(13)により案内されてめ
っき槽(11)内を通過し、最後にめっき槽(11)よ
り上方に取り出されて冷却後コイラー(14)にコイル
状に巻き取った。
いて、コイル状板材の両面に連続的にめっきした。図に
示すように厚さ1mmのJIS A 3004合金のコ
イル状板材をアンコイラー(7) より送りローラー(
8) によって、溶剤脱脂装置(9) を通過させ、続
いてフラックス塗布装置(10)を通過させ、板材の表
面にトリエタノールアミン−硼弗化水素酸−硼弗化カド
ミウム系のフラックスを塗布した後、溶融めっき槽(1
1)に送る。このめっき槽(11)には溶融ろう材(1
2)として 350℃で加熱溶融しているSn−30%
Znろう材が保持されており、上記板材はめっき浴内部
に設けられたガイドロール(13)により案内されてめ
っき槽(11)内を通過し、最後にめっき槽(11)よ
り上方に取り出されて冷却後コイラー(14)にコイル
状に巻き取った。
【0013】このようにして製造しためっき板材につい
て、その性能を調べた。めっき厚さは片面につき40〜
45μm(上記のJIS A 3004合金板材の板厚
の4〜4.5 %)と均一なものであった。またこのめ
っき板材についてめっき層の密着性を 180°密着曲
げ試験により調べたが、めっき層の剥離等は起こらず良
好な密着性であった。また図4に示すようにめっき板材
(16)同士を逆T字形に当接させた逆T継手試験片を
組立て、これを露点−40℃の窒素ガス雰囲気中で 4
20℃の温度でろう付け加熱を実施してろう付けの評価
を行ったところ、正常なフィレットが形成されろう付け
性は良好であった。
て、その性能を調べた。めっき厚さは片面につき40〜
45μm(上記のJIS A 3004合金板材の板厚
の4〜4.5 %)と均一なものであった。またこのめ
っき板材についてめっき層の密着性を 180°密着曲
げ試験により調べたが、めっき層の剥離等は起こらず良
好な密着性であった。また図4に示すようにめっき板材
(16)同士を逆T字形に当接させた逆T継手試験片を
組立て、これを露点−40℃の窒素ガス雰囲気中で 4
20℃の温度でろう付け加熱を実施してろう付けの評価
を行ったところ、正常なフィレットが形成されろう付け
性は良好であった。
【0014】(実施例2)図2に示す溶融めっき装置を
用いて、コイル状板材の片面に連続的にめっきした。め
っきする板材は、JIS A 3003合金を芯材とし
、その片面にJIS A 7072合金を犠牲材として
全板厚の10%の割合でクラッドしたもので、通常の熱
間圧着法により製造した厚さ 0.4mmのものである
。この板材を図に示すようにJIS A 7072合金
面を上面としたアンコイラー(7) より送りローラー
(8)によって溶剤脱脂装置(9) を通過させて脱脂
を行った。次にZn−10%Alろう材よりなる 45
0℃に加熱した溶融めっき槽(11)に導入した。この
とき板材のJIS A 7072合金面及び側面は図3
に示すようにガイド付ローラー(15)によりシールさ
れているので溶融ろう材(12)には接触しないで通過
する。また板材表面の酸化皮膜は溶融ろう材(12)中
に配置した超音波発振子(16)により除去した。そし
て最後にめっき槽(11)より引き上げ、冷却後コイラ
ー(14)にコイル状に巻き取った。
用いて、コイル状板材の片面に連続的にめっきした。め
っきする板材は、JIS A 3003合金を芯材とし
、その片面にJIS A 7072合金を犠牲材として
全板厚の10%の割合でクラッドしたもので、通常の熱
間圧着法により製造した厚さ 0.4mmのものである
。この板材を図に示すようにJIS A 7072合金
面を上面としたアンコイラー(7) より送りローラー
(8)によって溶剤脱脂装置(9) を通過させて脱脂
を行った。次にZn−10%Alろう材よりなる 45
0℃に加熱した溶融めっき槽(11)に導入した。この
とき板材のJIS A 7072合金面及び側面は図3
に示すようにガイド付ローラー(15)によりシールさ
れているので溶融ろう材(12)には接触しないで通過
する。また板材表面の酸化皮膜は溶融ろう材(12)中
に配置した超音波発振子(16)により除去した。そし
て最後にめっき槽(11)より引き上げ、冷却後コイラ
ー(14)にコイル状に巻き取った。
【0015】このようにして製造されたコイル状板材の
性能を調べた。めっき厚さは30〜35μm(めっき前
の板材の板厚 0.4mmの 7.5〜8.6 %)と
均一なものであった。またこのめっき板材についてめっ
き層の密着性を 180°密着曲げ試験により調べたが
、めっき層の剥離等は起こらず、良好な密着性であった
。また図4に示すようにめっき板材(17)同士を逆T
字形に当接させた逆T継手試験片を組立て、これを露点
−40℃の窒素ガス雰囲気中で 450℃の温度でろう
付け加熱を実施してろう付け性の評価を行ったところ、
正常なフィレットが形成され、ろう付け性は良好であっ
た。
性能を調べた。めっき厚さは30〜35μm(めっき前
の板材の板厚 0.4mmの 7.5〜8.6 %)と
均一なものであった。またこのめっき板材についてめっ
き層の密着性を 180°密着曲げ試験により調べたが
、めっき層の剥離等は起こらず、良好な密着性であった
。また図4に示すようにめっき板材(17)同士を逆T
字形に当接させた逆T継手試験片を組立て、これを露点
−40℃の窒素ガス雰囲気中で 450℃の温度でろう
付け加熱を実施してろう付け性の評価を行ったところ、
正常なフィレットが形成され、ろう付け性は良好であっ
た。
【0016】
【発明の効果】このように本発明によれば、低融点のろ
う材を被覆した板材が容易に製造でき、この板材を熱交
換器用材料として用いることにより、ろう付けコストの
大幅な低減が可能となり、更にこれまで使用できなかっ
た低融点の高強度材の使用が可能になる等工業上顕著な
効果を奏する。
う材を被覆した板材が容易に製造でき、この板材を熱交
換器用材料として用いることにより、ろう付けコストの
大幅な低減が可能となり、更にこれまで使用できなかっ
た低融点の高強度材の使用が可能になる等工業上顕著な
効果を奏する。
【図1】板材の両面にろう材を溶融めっきする装置の説
明図である。
明図である。
【図2】板材の片面にろう材を溶融めっきする装置の説
明図である。
明図である。
【図3】図2のAA′線断面図である。
【図4】ろう付け性評価用の逆T継手試験片を示す斜視
図である。
図である。
【図5】ラジエーターの一例を一部切欠いて示す斜視図
である。
である。
【図6】積層タイプのエバポレーターの一例を示す斜視
図である。
図である。
1 偏平電縫管
2 フィン
3 ヘッダー
4 樹脂タンク
5 プレート
6 サイドプレート
7 アンコイラー
8 送りローラー
9 溶剤脱脂装置
10 フラックス塗布装置
11 溶融めっき槽
12 溶融ろう材
13 ガイドローラー
14 コイラー
15 ガイド付ローラー
16 超音波発振子
17 めっき板材
Claims (3)
- 【請求項1】 Al又はAl合金板に、融点が 50
0℃以下の低温ろう材を溶融めっきにより、片面当り上
記Al又はAl合金板の板厚の3〜20%の厚さで被覆
することを特徴とする低温ろう材被覆アルミニウム板の
製造方法。 - 【請求項2】 溶融めっきによりAl又はAl合金板
の両面に、低温ろう材を被覆する請求項1記載の低温ろ
う材被覆アルミニウム板の製造方法。 - 【請求項3】 溶融めっきによりAl又はAl合金板
の片面に、低温ろう材を被覆する請求項1記載の低温ろ
う材被覆アルミニウム板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5421091A JPH04236755A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 低温ろう材被覆アルミニウム板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5421091A JPH04236755A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 低温ろう材被覆アルミニウム板の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04236755A true JPH04236755A (ja) | 1992-08-25 |
Family
ID=12964192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5421091A Pending JPH04236755A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 低温ろう材被覆アルミニウム板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04236755A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2615531C1 (ru) * | 2015-12-17 | 2017-04-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" | Способ получения композиционных материалов |
-
1991
- 1991-01-18 JP JP5421091A patent/JPH04236755A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2615531C1 (ru) * | 2015-12-17 | 2017-04-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" | Способ получения композиционных материалов |
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