KR100437092B1 - 브레이징 및 솔더링 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동과 알루미늄을 브레이징 및 솔더링 하기 위해 용융된 용가제에 담그고 초음파 에너지를 가하면 액의 진동으로 미세한 기포 즉, 공동(Cavitation)이 발생하다 소멸되는 현상이 매초 수없이 반복되고 이 공동이 순간적으로 진공상태로 유지되다 모재에 부딪쳐서 파괴되고 이때 열적, 화학적 작용으로 모재의 피막이 제거되어 용가제가 모세관 현상에 의해 침투되도록 함으로써, 서로 다른 재질의 두 모재를 간단한 장치에 의해 부착시킬 수 있으며 플럭스를 사용하지 않고도 브레이징 및 솔더링 할 수 있는 브레이징 및 솔더링 장치에 관한 것으로서, 특히 용가제가 담겨 히터에 의해 용융되는 용탕이 구비되고, 초음파 전기적 에너지를 발생시키는 발진기가 구비되며, 발진기의 초음파 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 마이크로파 진동을 용가제에 가해 미세한 기포들이 발생되도록 하여 열적, 화학적 작용으로 용가제에 담긴 두 모재의 피막이 제거되어 용가제가 두 모재 사이로 침투되도록 해주는 진동자가 용탕의 저면에 구비되도록 구성되어 있다.

Description

브레이징 및 솔더링 장치{Brazing Soldering apparatus}

본 발명은 브레이징 및 솔더링 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 동과 알루미늄이 담긴 용가제에 초음파 에너지를 가하면 액의 진동으로 미세한 기포 들이 발생하다 소멸되는 현상이 매초 수없이 반복되고 이 기포 들이 순간적으로 진공상태로 유지되다 모재에 부딪쳐서 파괴되고 이때 열적, 화학적 작용으로 모재의 피막이 제거되어 용가제가 침투되도록 함으로써, 서로 다른 재질의 두 모재를 간단한 장치에 의해 부착할 수 있는 브레이징 및 솔더링 장치에 관한 것이다.

일반적으로 브레이징 및 솔더링(brazing/Soldering)은 450℃이상 용융된 용가제를 이용하여 두 모재를 접합하는 기술이다. 그러나 접합모재가 열을 받으면 산화물이 발생되어 접합성이 떨어지기 때문에 브레이징 및 솔더링시 플럭스(flux)를 사용하여 산화물을 제거해야 된다.

플럭스는 산화물이나 그 밖의 불필요한 물질을 직접 분해 또는 제거를 촉진시키거나 생성 자체를 방해하는 것이다. 그리고 모재 표면을 깨끗하게 유지시켜 용가제의 유동도를 증가시킨다.

그러나 동과 알루미늄처럼 두 모재가 서로 다른 재질일 때 이들 재질에 맞는 플럭스를 사용해야 됨으로 플럭스의 선정에 어려움이 있었다. 그리고 브레이징 및 솔더링후 두 모재를 세척하는 과정에서 오염물이 발생됨으로 작업환경을 깨끗하게 유지할 수 없는 등의 단점이 있었다.

본 발명은 종래의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 동과 알루미늄을 브레이징 및 솔더링하기 위해 용융된 용가제에 담그고 초음파 에너지를 가하면 액의 진동으로 미세한 기포 즉, 공동(Cavitation)이 발생하다 소멸되는 현상이 매초 수없이 반복되고 이 공동이 순간적으로 진공상태로 유지되다 모재에 부딪쳐서 파괴되고 이때 열적, 화학적 작용으로 모재의 피막이 제거되어 용가제가 모세관 현상에 의해 침투되도록 함으로써, 서로 다른 재질의 두 모재를 간단한 장치에 의해 부착시킬 수 있으며 플럭스를 사용하지 않고도 브레이징 및 솔더링 할 수 있는 브레이징 및 솔더링 장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명 브레이징 및 솔더링 장치의 개략도

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

1 : 용탕 1a : 격벽

2 : 용가제 3 : 진동자

4 : 발진기 5 : 히터

6,7 : 모재 8 : 펌프

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 용가제가 담겨 히터에 의해 용융되는 용탕이 구비되고, 초음파 전기적 에너지를 발생시키는 발진기가 구비되며, 발진기의 초음파 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 마이크로파 진동을 용가제에 가해 미세한 기포들이 발생되도록 하여 열적, 화학적 작용으로 용가제에 담긴 두 모재의 피막이 제거되어 용가제가 두 모재 사이로 침투되도록 해주는 진동자가 용탕의 저면에 구비되도록 구성되어 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 브레이징 및 솔더링 장치의 개략도 이다. 본 발명의 브레이징 및 솔더링 장치는 SnPb, SnAg, ZnAl 등으로 구성된 용가제(2)가 담기는 용탕(1)이 구비되고 용탕(1)의 한쪽에는 용가제(2)를 녹이는 히터(5)가 구비된다. 그리고 용탕(1) 내부는 격벽(1a)에 의해 두 개의 공간으로 구획되어 있으며 히터(5)가 있는 쪽의 용융된 용가제(2)는 펌프(8)를 타고 다른 공간으로 이동된다. 그리고 동과 알루미늄 등의 두 모재(6)(7)는 히터(5)가 없는 쪽의 용탕(1)에 놓인다.

히터(5)가 없는 쪽의 용탕(1) 저면에 진동자(3)가 구비되고 진동자(3)는 발진기(4)와 연결된다. 발진기(4)는 초음파 전기적 에너지를 발생시키는 것이며 진동자(3)는 발진기(4)의 전기적 에너지를 기계적 진동 에너지로 변환시켜 용가제 용액에 초음파를 가해준다.

이처럼 구성된 본 발명은 용탕(1) 내부에 접합에 필요한 용가제(2)를 넣고 히터(5)를 작동시키면 용가제(2)가 용융되고, 용융된 용가제(2)는 펌프(8)를 타고 격벽(1a) 다른쪽의 용탕(1)으로 이송되어 일정한 량이 유지된다. 접합하고자 하는 동파이프와 알루미늄파이프인 두 모재(6)(7)를 용탕(1)에 넣고 발진기(4)를 작동시키면 발진기(4)에서 초음파 전기적 에너지가 발생되고 이 에너지가 진동자(3)로 전달된다.

진동자(3)는 발진기(4)에서 인가되는 초음파 전기적 에너지를 기계적 진동 에너지로 변환시켜 용가제(2) 용액에 초음파를 인가시킨다. 이때 용가제(2) 용액은 초음파 에너지를 받아 공동(Cavitation)현상이 발생되고 진동에 의해 용액이 마이크로파 진동을 하게 된다.

용액의 진동으로 미세한 기포 즉, 공동(Cavitation)이 발생하다 소멸되는 현상이 매초 수없이 반복되고 이 공동이 순간적으로 진공상태로 유지되다 모재(6)(7)에 부딪쳐서 파괴되고 이때 열적, 화학적 작용으로 모재(6)(7)의 피막이 제거된다. 그리고 용가제(2)가 모세관 현상에 의해 침투되어 서로 다른 재질의 두 모재(6)(7)가 플럭스를 사용하지 않고도 접합된다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면 진동자의 초음파 진동으로 발생되는 미세한 기포들이 진공상태로 유지되다가 모재에 부딪쳐서 파괴되고 이때 열적, 화학적 작용으로 모재의 피막이 제거되고 용가제가 모세관 현상에 의해 모재 사이로 침투됨으로 플럭스를 사용하지 않고도 두 모재를 부착할 수 있다.

그리고 플럭스를 사용하지 않기 때문에 용접후 세척과정에서 발생되는 오염물의 발생이 없으며 플럭스 도포공정과 세척공정이 없음으로 원가절감은 물론 품질향상과 깨끗한 작업환경을 유지할 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (2)

1. 용가제(2)가 담겨 히터(5)에 의8해 용융되는 용탕(1)이 구비되고,

   초음파 전기적 에너지를 발생시키는 발진기(4)가 구비되며,

   발진기(4)의 초음파 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 마이크로파 진동을 용가제(2)에 가해 미세한 기포들이 발생되도록 하여 열적, 화학적 작용으로 용가제(2)에 담긴 두 모재(6)(7)의 피막이 제거되어 용가제(2)가 두 모재(6)(7) 사이로 침투되도록 해주는 진동자(3)가 용탕(1)의 저면에 구비된 것을 특징으로 하는 브레이징 및 솔더링 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 용탕(1)의 내부를 두 부분으로 구획하는 격벽(1a)이 용탕(1) 내부에 구비되고,

   격벽(1a)을 중심으로 한쪽 용탕(1)에 히터(5)가 설치되고 다른쪽 용탕(1)의 저면에 진동자(3)가 각각 분리 설치되며 이들 두 부분의 용탕(1)은 펌프(8)를 통하여 연결되어 히터(5)로 용융된 용가제(2)가 진동자(3) 쪽으로 이송됨을 특징으로 하는 브레이징 및 솔더링 장치.