JPH04262857A - 塩化亜鉛反応ろう付法によるアルミニウムろう接品の製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、アルミニウムからな
る接合部材を塩化亜鉛反応ろう付法により接合したアル
ミニウムろう接品の製造方法に関する。

【０００２】尚、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。

【０００３】

【従来の技術】例えば、自動車用のアルミニウム製コン
デンサ、エバポレータ、ラジエータ等をろう接仕様によ
って製作する場合、塩化亜鉛反応ろう付法によって各構
成部材を接合することが行われる場合がある。

【０００４】かかる塩化亜鉛反応ろう付法は、いわゆる
アルフューズ法として広く知られているものであり、一
般的には塩化亜鉛、塩化アンモニア等の塩化物と、要す
れば亜鉛粉末等とをスラリー状にし、これを接合部材に
吹付け法、浸漬法などにより塗布した後、４００℃前後
の比較的低温度で加熱することにより、各接合部材を接
合するものである。

【０００５】このような塩化亜鉛反応ろう付法によれば
、反応温度が低いので、製品の変形や溶けがなく、しか
も、接合部への亜鉛の析出、拡散による犠牲腐食効果に
よって、耐食性に優れたろう接品を製作し得る利点があ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
塩化亜鉛反応ろう付法によってアルミニウムろう接品を
製作する場合、従来、次のような欠点があった。

【０００７】即ち、ろう接後ろう接品の表面にはＺｎＣ
ｌ２　やＡｌＣｌ３　等の金属塩化物からなる粒状ない
し粉状のフラックス残渣が付着残留している。しかるに
、フラックス残渣の存在状態のまま表面塗装を行うと塗
膜の密着性に劣り、テープ剥離テストによって塗膜が容
易に剥離するという欠点があった。かつまた、塗装後高
温多湿環境下に放置しておいた場合には、フラックス残
渣に起因してろう接品の表面に塗装後１２〜２４時間程
度の早期のうちに白粉と呼ばれる白錆の発生が認められ
るというような欠点もあった。

【０００８】もとより、ろう接後に水洗処理（ウォータ
ークエンチ）を実施してフラックス残渣を除去する試み
が行われてはいる。しかし、水洗処理のみではフラック
ス残渣の十分な除去処理を図ることは困難であり、水洗
後のろう接品の表面には依然ＺｎＣｌ２　やＡｌＣｌ３
　等の未反応物質が粒状あるいは粉状に遊離した状態で
付着している。従って、塗膜の付着力の劣化等の問題に
ついて依然これを払拭することは出来ないものであった
。

【０００９】この発明は、かかる欠点を解消するために
なされたものであって、塗装後における塗膜の付着性を
向上すると共に、白錆の発生を抑制し得るアルミニウム
製の塩化亜鉛反応ろう接品の製作、提供を目的とする。

【００１０】

【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、酸性またはアルカリ性洗浄液を用いた
洗浄工程の実施によってフラックス残渣の十分な化学的
除去を図り得ることを見出し、この発明を完成し得たも
のである。

【００１１】即ち、この発明は、アルミニウムからなる
接合部材を塩化亜鉛反応ろう付法によって接合したのち
、酸性洗浄液またはアルカリ性洗浄液を用いてフラック
ス残渣の洗浄除去を行い、次いで水洗処理することを特
徴とする塩化亜鉛反応ろう付法によるアルミニウムろう
接品の製造方法を要旨とする。

【００１２】上記において、酸性洗浄液の一例としては
、燐酸塩（ＰＯ４　）、硫酸塩（ＳＯ４　）を主成分と
する溶液等を挙げ得る。一方、アルカリ性洗浄液の一例
としてはナトリウム（Ｎａ）を主成分としてこれに燐酸
塩、炭酸塩（ＣＯ３　）、硼酸塩（Ｂ４　Ｏ７　）、亜
硝酸塩（ＮＯ２　）を混合した溶液等を挙げ得る。

【００１３】

【作用】塩化亜鉛反応ろう付法によって接合したのち行
う酸性またはアルカリ性洗浄液を用いた洗浄により、ろ
う接品表面のフラックス残渣が化学的に除去される。ま
た次に行う水洗処理によって、ろう接品表面に残存して
いる洗浄液や除去かすが洗流される。

【００１４】

【実施例】次にこの発明の実施例を説明する。

【００１５】この発明に係る製造方法は、大きく分けて
図１に示すように塩化亜鉛反応ろう付法によるアルミニ
ウム接合部材の接合工程（Ｉ）、酸またはアルカリ性洗
浄液による洗浄工程（ＩＩ）、水洗工程（ＩＩＩ）の３
つの工程に分けられる。

【００１６】前記塩化亜鉛反応ろう付法は、周知のろう
接法であり、塩化亜鉛、塩化アンモニア等の塩化物と、
要すれば亜鉛粉末等とをスラリー状に懸濁させ、この懸
濁液を接合部材に塗布した後、４００℃前後の比較的低
温度で加熱することにより行うものである。かかる加熱
により、塩化アンモニアは塩化水素とアンモニアとなり
、この塩化水素がアルミニウムの酸化皮膜を破り、塩化
亜鉛が置換反応によって母材に析出し、亜鉛粉末と共に
継手隙間を充填して接合部材相互の接合を実現する。 尚、塩化亜鉛反応ろう付法の他の処理条件は特に限定さ
れることはなく、公知の条件を適宜採択すれば良い。

【００１７】上記の塩化亜鉛反応ろう付後、望ましくは
従来のとおり水洗（ウォータークエンチ）を実施するの
が良い。この水洗処理によってろう接後の表面に付着し
ているフラックス残渣の一部を除去することができる。

【００１８】次に、水切り、ろう付治具の取り外し、エ
アー吹付けによるチューブ等の内部の水出し（内部ブロ
ー）を順次的に実施した後、酸またはアルカリ性洗浄液
を用いた洗浄工程を実施する。洗浄に先立ち、ろう付品
に含まれるチューブ等への洗浄液の進入を防止するため
、開口部へのゴム栓差込によるマスキングをする。次い
で、取扱い便宜のための枠付けを行った後洗浄を行う。 洗浄の態様としては、シャワー法などによってもよいが
、洗浄の確実性を図ることができかつ生産性に適した洗
浄方法として浸漬法を採用するのが良い。ここに、洗浄
液は、表面Ｚｎ層を溶かすことなくフラックス残渣のみ
を化学的に除去すべく酸またはアルカリ性のものを用い
る。酸性洗浄液の一例としては、燐酸塩（ＰＯ４）２５
０００ｐｐｍ　以下、硫酸塩（ＳＯ４　）３００００ｐ
ｐｍ　以下を含有する溶液に、１０００ｐｐｍ　以下の
抑制剤と微量の界面活性剤を添加含有したものを挙げ得
る。上記において抑制剤は、Ｚｎ層の表面に存在する残
渣と洗浄液とがエッチング及びエッチング反応する際の
発熱を抑制する作用を果たすものであり、具体的にはア
ミン系等のインヒビターからなるものを挙げうる。また
他の酸性洗浄液の例として、燐酸塩（ＰＯ４　）２００
０００ｐｐｍ　以下を含有する溶液に２０００ｐｐｍ　
以下の有機溶剤と抑制剤１０００ｐｐｍ　以下、微量の
界面活性剤を含有する溶液等を挙げ得る。上記において
、有機溶剤は非処理物表面の水ヌレ性、液切れ性を向上
させる作用を果たすもので、具体的にはエチレングリコ
ール系等を挙げうる。一方、アルカリ性洗浄液の一例と
しては、ナトリウム（Ｎａ）８５００ｐｐｍ　以下を主
成分としさらに燐酸塩（ＰＯ４　）４５００ｐｐｍ以下
、炭酸塩（ＣＯ３　）４０００ｐｐｍ　以下、硼酸塩（
Ｂ４　Ｏ７　）１０００ｐｐｍ　以下、亜硝酸塩（ＮＯ
２）１０００ｐｐｍ　以下、微量の界面活性剤を含有す
る溶液を挙げ得る。また、他のアルカリ性洗浄液として
、ナトリウム（Ｎａ）８０００ｐｐｍ　以下を主成分と
しさらに弗化ナトリウム（ＮａＦ）４０００ｐｐｍ　以
下で微量の界面活性剤を含有する溶液を挙げ得る。かか
る酸性、アルカリ性洗浄液への浸漬時間は１〜３分程度
とするのが良い。１分未満では十分な洗浄効果を得られ
ない虞れがあり、一方３分を超える処理をしても洗浄効
果が飽和し無益となる虞れがあるからである。

【００１９】なお、洗浄液の種類は上記に限定されるこ
とはなく、ろう付品表面の塩化物等のフラックス残渣を
洗浄除去し得る酸性またはアルカリ性の洗浄液であれば
いずれの洗浄液を用いても良い。

【００２０】上記洗浄を終えたろう付品は、次いでこれ
にエアーの吹付けによる液切り（エアーブロー）を行っ
たのち、水洗処理を実施する。この水洗処理は主として
洗浄液と該洗浄液によって化学的に除去されたフラック
残渣の除去かすを洗浄するために実施するものである。 かかる水洗処理はシャワー法でも良く浸漬法でも良いが
、量産性に適した方法としてやはり浸漬法が望ましい。 この水洗処理は１回のみ行っても良いが、複数回に分け
て行うものとするのが洗浄液やフラックス残渣の排除の
より完全を期し得る点で推奨される。

【００２１】上記のような洗浄及びその後の水洗処理を
行うための洗浄装置、水洗処理装置は、図２に示すよう
に構成するのが望ましい。この例では水洗を３回に分け
て処理するものとしている。而して、水洗処理は第１水
洗処理層（２）から第３水洗処理層（４）へと順次的に
浸漬するが、水洗処理層への給水は第１回目の水洗処理
を行う第１水洗処理槽（２）に対して行いこれをオーバ
ーフローさせる。そしてこのオーバーフローさせた水を
洗浄処理槽（１）に受けて、ろう接品引上げ時の洗浄液
の持ち出しによる液量減少に対する水分補給を行う。か
つ洗浄処理槽（１）に液面レベル検出用のセンサー（５
）を設け、該センサーによって第１水洗処理槽（２）へ
の給水量を制御し、洗浄処理槽（１）の洗浄液の量を一
定に維持するものとなされている。一方、第３回目の水
洗を行う第３水洗処理槽（４）にも給水し、そのオーバ
ーフロー分を２回目の水洗を行う第２水洗処理槽（３）
に受け、第２水洗処理槽（３）からオーバーフローした
水はそのまま排水する。なお、洗浄処理槽（１）の上方
には図示しないエアー吹付け装置が設けられ、ろう接品
が洗浄液から引き上げられた時点でエアーブローを行う
ものとなされている。このように洗浄、水洗処理装置を
構成することで使用水量を減ずることができ、処理水の
有効利用を図ることができる。

【００２２】図３はさらに他の洗浄、水洗処理の構成を
示すものである。この構成例では、第３水洗処理槽（４
）に給水を行い、そのオーバーフロー分を第２水洗処理
槽（３）に受け、さらにそのオーバーフロー分を第１水
洗処理槽（２）に受ける。この第１水洗処理槽（２）を
オーバーフローした水は一部が洗浄処理槽（１）に注水
され、残りは排水される。一方、洗浄処理槽（１）には
やはり液面レベル検出用のセンサー（５）が設けられて
おり、このセンサーの作動によって第１水洗処理槽（２
）からオーバーフローした水の洗浄処理槽（１）への供
給量が制御され、洗浄処理槽（１）の洗浄液量が一定に
維持されるものとなされている。このような構成とする
ことで、処理に必要な水量を益々減ずることができ、処
理水の更なる有効利用を図り得る。

【００２３】水洗処理を終えたろう接品は、エアーブロ
ーによる水切りを行った後乾燥し、その後必要に応じて
表面塗装を行う。前記洗浄工程により、ろう接品表面の
フラックス残渣は除去され、しかも除去かすはその後の
水洗処理により洗流されているから、ろう接品表面はフ
ラックス残渣のない清浄な状態となっている。従って塗
装を行った場合にもろう接品表面に対する塗膜の強固な
付着力が確保され、塗膜が容易に剥離することはなくな
るし、白錆の発生もない。

【００２４】ちなみに、本発明方法の効果を確認するた
め、以下の試験を行った。

【００２５】即ち、Ａ１１００からなるアルミニウム押
出蛇行チューブと、Ａ１１００からなるアルミニウムコ
ルゲートフィンと、アルミニウムサイドプレートとを仮
組してサーペンタイン型熱交換器組立物を２個製作した
。次に、塩化亜鉛、塩化アンモニア、亜鉛粉末を水に懸
濁させた懸濁液を、上記熱交換器組立物に吹付けたのち
、４５０℃×１．５分加熱して塩化亜鉛反応ろう付を行
い、チューブ、フィン及びサイドプレートを接合した。

【００２６】次に、上記熱交換器ろう接品を水洗（ウオ
ータークエンチ）したのち、続いて水切り、ろう接治具
の取外し、チューブ開口部のマスキング、枠付を順次的
に実施した。次いで、洗浄液に浸漬することによりフラ
ックス残渣の除去洗浄を行った。洗浄液は以下の酸性、
アルカリ性２種類のものを用いた。

【００２７】［酸性洗浄液］ 燐酸塩（ＰＯ４　）：２５０００ｐｐｍ　硫酸塩（ＳＯ
４　）：３００００ｐｐｍ　抑制剤：１０００ｐｐｍ　 界面活性剤：微量 液温：常温 浸漬時間：２分 ［アルカリ性洗浄液］ ナトリウム（Ｎａ）：８５００ｐｐｍ　燐酸塩（ＰＯ４
　）：４５００ｐｐｍ　炭酸塩（ＣＯ３　）：４０００
ｐｐｍ　硼酸塩（Ｂ４　Ｏ７　）：１０００ｐｐｍ　亜
硝酸塩（ＮＯ２　）：１０００ｐｐｍ　界面活性剤：微
量 液温：５０℃ 浸漬時間：２分 洗浄液から引上げたのち、エアーを吹付けて液切りを行
い、続いて水洗処理を実施した。洗浄、水洗処理装置は
第３図に示したものを用いた。第１〜第３水洗処理層に
順次浸漬して水洗処理を実施したのち、エアーを吹付け
て水切りを行った。

【００２８】こうして得たろう接品（試料Ｎｏ１及び２
）の表面の色調、各構成部材の接合状態を目視観察した
。その結果を第１表に示す。

【００２９】つぎに、上記各ろう接品に常法に従う塗装
を実施したのち、塗装後の外観を触手観察するとともに
、チューブ表面の亜鉛濃度を測定し、さらに塗膜付着性
、白錆の発生の有無を調査した。なお塗膜付着性はテー
プ剥離試験により評価した。また白錆性は塗装後液温５
０℃、湿度９８％の高温多湿環境下に２４時間放置した
ときの白錆（白粉）の発生状態で評価した。

【００３０】一方、上記と同じ熱交換器組立物を上記と
同一の条件で塩化亜鉛反応ろう付法によりろう接したの
ち、水洗処理を行い、その後洗浄処理を実施することな
く塗装を行った従来品（試料Ｎｏ３）につき、上記と同
一の観察、試験を実施した。その結果も併せて表１に示
す。

【００３１】

【表１】

【００３２】上記表１の結果から、この発明によれば、
塗装後の塗膜の付着性に優れかつ白錆の発生も抑制しう
ることを確認しえた。

【００３３】

【発明の効果】この発明は上述の次第で、アルミニウム
からなる接合部材を塩化亜鉛反応ろう付法によって接合
したのち、酸性洗浄液またはアルカリ性洗浄液を用いて
フラックス残渣の洗浄除去を行い、次いで水洗処理する
ことを特徴とするものであるから、塩化亜鉛反応ろう付
法によるろう接品の表面を従来のように水洗処理しただ
けの場合に較べてフラックス残渣のない極めて清浄な状
態とすることができる。従って、塗装を行った場合にも
ろう接品の表面に対する塗膜の強固な付着力を確保でき
、塗膜が容易に剥離することの不都合をなくしうる。 しかも、フラックス残渣が除去されているから白錆の発
生を抑制しえて、外観品質にすぐれた高品質のアルミニ
ウムろう接品の提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の工程を示すブロック図である

【図２
】この発明において洗浄、水洗処理工程を実施する装置
の概略構成図である

【図３】同じく上記装置の他の概略構成図である。

【符号の説明】

１…洗浄処理層、２〜４…水洗処理層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　アルミニウムからなる接合部材を塩化
   亜鉛反応ろう付法によって接合したのち、酸性洗浄液ま
   たはアルカリ性洗浄液を用いてフラックス残渣の洗浄除
   去を行い、次いで水洗処理することを特徴とする塩化亜
   鉛反応ろう付法によるアルミニウムろう接品の製造方法
   。