KR100518739B1 - 알루미늄브레이징시트및알루미늄합금납땜재의제조방법 - Google Patents

Abstract

알루미늄 브레이징 시트의 제조를 위해 시트공급코일로부터 알루미늄 시트를 일정한 속도로 이동시켜 권취코일에 권취시킨다. 이동중인 알루미늄 시트는 정전도장장치를 거치게 되며 정전도장 장치에 설치된 분무기를 통해 납땜재 분말, 플럭스 분말, 바인더 분말 등으로 이루어진 혼합분말을 분사 시키게 되며, 알루미늄 시트는 극판사이를 통과하게 되고 이때 정전력에 의해 분사된 혼합분말은 알루미늄 시트상에 흡착되어 혼합분말층이 형성된다. 알루미늄 시트는 계속해서 베이킹 장치를 통과하게 되며, 공급되는 열기에 의해 바인더 분말은 용해되어 납땜재 분말들과 바인더 분말들 사이를 충진하게 되며 일정시간 후에는 건조되어 바인더층을 형성하게 된다. 알루미늄 합금 납땜재의 제조 또한 알루미늄 브레이징 시트의 제조방법과 동일하며, 이 경우 바인더분말을 사용하지 않을 때에는 베이킹 공정은 수행하지 않아도 된다.

Description

알루미늄 브레이징 시트 및 알루미늄 합금 납땜재의 제조방법

본 발명은 각종 열교환기 제조에 사용되는 알루미늄 또는 알루미늄 합금 브레이징시트에 관한 것으로, 특히 알루미늄 시트(sheet)의 일면 또는 양면에 플럭스 등의 혼합분말을 정전 도장장치를 이용하여 도포한 다음 베이킹(baking) 시켜 소성(燒性) 가공하는 알루미늄 또는 알루미늄합금 브레이징시트 및 알루미늄합금 납땜재의 제조방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 알루미늄 또는 알루미늄합금 시트를 이용하여 제조된 헤더나 압출튜브와 같은 열교환기 구성품, 그리고 응축기나 증발기와 같은 조립품에 플럭스 등의 혼합분말을 도포한 다음 브레이징하는 방법에 관한 것이다.

알루미늄 열교환기, 특히 자동차용 알루미늄 열교환기를 제조하는 방법으로서 여러 가지가 제안되어 왔다. 그 중 하나로서 알루미늄 시트(sheet)에 납땜재를 피복한 알루미늄 클래드 시트(Al clad sheet)를 들수 있는데, 이 경우 알루미늄 시트를 모재(base metal)로 하여 알루미늄 시트의 일면 또는 양면에 납땜재를 피복(clad)시키고 있다. 모재로서의 알루미늄 시트로는 3000, 6000계열의 알루미늄이 대표적으로 사용되고 있으며, 남땜재 또는 클래드재로서는 Al-Si합금을 주성분으로 하는 4000계열의 알루미늄이 사용되고 있다. 최근에는 아연(Zn) 또는 Zn-Al을 주성분으로 하는 남땜재도 개발되고 있다.

납땜재(soldering substance)가 피복된 알루미늄 클래드 시트를 압출이나 프레스가공하여 열교환기용 부품들을 제조한 후 조립과정을 거쳐 브레이징(brazing)함으로써 알루미늄 열교환기가 얻어진다. 브레이징 공정동안 모재 즉, 알루미늄 시트는 용융되지 않으나 납땜재는 용융되어 모세관 현상 및 표면장력에 의하여 접합부로 흐르게 됨으로써 구성부품들 상호간에 접합이 이루어 지게 된다.

이러한 점을 감안하여 일본국 공개특허공보 평6-339790의 경우 일정속도로 이동하는 알루미늄 시트 표면에 납땜재성분 분말, 플럭스분말, 바인더를 혼합한 슬리프를 도포하고 일정 두께유지를 위한 장치를 별도로 설치하여 일정 두께유지를 유지하는 방법을 제시하고 있다. 그러나 기계적인 방식에 의해 두께를 조정하게 되므로 도포 두께에 대한 신뢰성 문제를 가지고 있으며, 특히 얇은 두께의 코팅층을 얇은 두께의 알루미늄 시트 표면에 코팅하기 때문에 이동중인 알루미늄 시트를 손상시킬 수 있다.

일본국 공개특허공보 평7-100635의 경우 납땜재합금 분말과 플럭스를 혼합한 액상의 페이스트를 피접합 부품의 표면에 도포하여 건조하도록 고안하였으나 이는 액상의 페이스트를 사용하므로 별도의 건조공정을 거쳐야 하며, 부품에의 접착력이 좋지 않아 추가로 핸들링 공정이 있을 경우 이탈되는 등 브래이징 접합이 완전하지 않게 된다. 또한 불균일한 도포가 되었을 경우 과다 도포된 부위에는 에로젼(erosion) 문제가 발생되며, 적게 도포된 부위에서는 불균일한 접합이 이루어지게 된다. 또한 환경오염과 같은 전통적인 분위기조절 브레이징 공법의 단점을 가지고 있다.

일본국 특개공 평7-185884호의 경우 알루미늄 또는 알루미늄합금으로 된 심재의 적어도 일면에 알루미늄 납땜합금으로 된 피재가 클래드되어 형성된 브레이징시트의 적어도 일측의 피재의 표면에, 플럭스를 부착시켜 플럭스층을 형성하고, 다음에 이를 압연하여 상기 브레이징시트와 상기 플럭스층을 밀착하여 알루미늄합금 브레이징시트를 제조하는 방법에 대해 개시하고 있다. 그러나, 심재 표면에 납땜재를 클래드시키고 다시 플럭스층을 형성한 다음 압연공정을 거쳐야 하므로 제조공정이 복잡하다. 또한 압연시 플럭스가 압연 롤러에 붙게 되는 등 압연 자체가 어렵게 되는 문제점이 있게 된다.

본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위한 것이다.

본 발명의 목적은 균일하고 얇은 두께의 알루미늄 또는 알루미늄합금 브레이징 시트 및 알루미늄 합금 납땜재를 제조하는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 우수한 브레이징 효과를 달성할 수 있는 알루미늄 또는 알루미늄합금 브레이징 시트 및 알루미늄합금 납땜재를 제조하는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 납땜재분말, 플럭스분말 등의 혼합분말층을 형성하려고 하는 알루미늄 시트폭의 광협 및 두께에 무관하게 얇고 균일한 혼합분말층을 형성할 수 있는 알루미늄 또는 알루미늄합금 브레이징 시트 및 알루미늄합금 납땜재를 제조하는 방법을 제공함에 있다.

본 발명에 따른 알루미늄 브레이징시트의 제조방법은 알루미늄 시트를 일방향으로부터 타방향으로 일정한 속도로 이동시키는 단계; 상기 알루미늄 시트의 적어도 한 표면상에 납땜재분말, 플럭스 분말 및 바인더 분말을 갖는 혼합분말을 정전도장수단에 의해 도포시켜 혼합분말층을 형성하는 단계; 및 상기 알루미늄 시트의 상기 적어도 한 표면에 형성된 상기 혼합분말층 중 상기 바인더 분말로 이루어지는 바인더층을 형성시켜 이 바인더층 내에 상기 납땜재분말 및 상기 플럭스분말을 고정시키기 위한 베이킹 단계를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 알루미늄 합금 납땜재의 제조방법은 알루미늄 시트를 일방향으로부터 타방향으로 일정한 속도로 이동시키는 단계; 및 상기 알루미늄 시트의 적어도 한 표면상에 납땜재분말 및 플럭스분말을 갖는 혼합분말을 정전도장수단에 의해 도포시켜 혼합분말층을 형성하는 단계를 포함한다.

알루미늄합금 납땜재의 제조방법에 있어서 혼합분말은 바인더 분말을 더 포함할 수 있는데, 이 경우 상기 알루미늄 시트의 상기 적어도 한 표면에 형성된 상기 혼합분말층 중 상기 바인더 분말로 이루어지는 바인더층을 형성시켜 이 바인더층내에 상기 납땜재 분말 및 상기 플럭스 분말을 고정시키기 위한 베이킹 단계를 더 포함할 수 있다.

첨부한 도면을 참조하면 도1은 본 발명의 방법을 실시하기 위한 도포장치의 일예를 보여주는 전체개략도이며, 도2는 알루미늄시트에 혼합분말이 도포된 상태를 나타내는 일부분의 확대단면도로서 도2a는 베이킹공정을 거치기 전이며 도2b는 베이킹공정을 거친후 이다. 도포장치(10)는 알루미늄 시트가 감겨져 있는 시트공급코일(12)을 포함한다. 시트공급코일(12)에 감겨져 있는 알루미늄 시트(16)는 알루미늄 또는 알루미늄합금으로 이루어지며, 알루미늄 시트(16)는 보통 압연공정을 통하여 열간 또는 냉간으로 제조된다. 시트공급 코일(12)은 일정한 속도로 이동되어 권취코일(14)에 감겨지게 되는데, 이렇게 알루미늄 시트가 시트공급코일(12)로부터 권취코일(14)에 감겨질 때, 즉 재코일링(coiling)시에 알루미늄 시트(16)상에 혼합분말층을 형성하는 것이 바람직하다.

시트공급코일(12)로부터 권취코일(14)로 이동되는 알루미늄 시트(16)는 정전도장장치(18)를 통과하게 되는데, 알루미늄 시트(16)는 정전도장장치(18)내에 설치되어 있는 전극들(20) 사이를 지나게 된다. 정전도장장치(18)내에는 적절한 분무수단 - 분무기(22)이 설치되어 있어 이에 의해서 납땜재 분말, 플럭스분말, 바인더 분말 등이 혼합되어 있는 혼합분말(24)이 분무되어 정전도장장치(18) 내부에서 비산되도록 한다. 정전도장장치(18)를 거친 알루미늄 시트(16)는 베이킹장치(26)를 거치게 되며, 이 베이킹장치(26)로부터 공급되는 열기(27)에 의해 혼합분말층(32)(도2참조) 중 바인더 분말(30)은 용해·건조되어 바인더층(30a)을 형성하게 되며, 이 바인더층(30a)내에 납땜재분말(28)과 플럭스 분말(29) 등이 고정됨으로써 피복층(32a)을 형성하게 된다(도2참조).

본 발명의 알루미늄 브레이징 시트의 제조방법에서, 알루미늄 시트(16)는 종래의 방법으로 제조되는 알루미늄 브레이징 시트로서 사용될 수 있는 것이면 어느 것이라도 좋으며, 대표적인 예로는 3000, 6000계열의 알루미늄합금을 들수 있을 것이다. 그리고, 상기 혼합분말(24)을 이루는 성분 중 납땜재 분말(28)로서는 Al-Si합금, Al-Si-Zn합금, Al-Zn합금 등과 같은 합금분말을 들수 있을 것이다. 그리고, 이들 열거한 합금분말들 중 두 종류 이상의 분말을 적당비율로 혼합하여 사용할 수도 있다. 또한, 납땜재 분말로서는 금속 알루미늄, 금속 규소(Si) 및 금속 아연(Zn) 등의 금속분말을 사용할 수도 있으며, 이들 금속분말들 중 두 종류 이상의 금속분말을 적당비율로 혼합하여 사용할 수도 있을 것이다. 나아가, 상기의 합금분말들 및 금속분말들 중 각각 한 종류 이상을 적당비율로 혼합하여 남땜재 분말로서 사용할 수도 있다. 어느 경우든 알루미늄 접합을 위한 납땜재로서 사용할 수 있는 것이면 충분하다.

혼합분말을 이루는 플럭스분말(29) 또한 그 종류는 특별히 한정되지 않으며 불화물계 또는 염화물계의 플럭스를 사용할 수 있다. 플럭스 분말로서는 비부식성을 갖는 것이 좋으며 일예로 알칸 인터내셔설 리미티드(Alcan International Limted)에서 판매하는 "NOCOLOK"을 들수 있다.

혼합분말을 구성하는 성분 중 하나인 바인더 분말(30)은 납땜재 분말과 플럭스 분말이 알루미늄 시트에 충분히 접착되도록 하기 위해 사용된다. 즉, 납땜재 분말과 플럭스 분말이 도장된 알루미늄 시트는 열교환기를 제조하기 위해 프레스가공, 압연 등의 후가공 공정을 거쳐 브레이징 되므로, 가공 과정에서 알루미늄 시트로부터 상기 납땜재 분말 등이 이탈될 수 있다. 이러한 이탈 현상을 방지하기 위해 바인더 분말을 혼합하여 알루미늄 시트상에 혼합분말을 도장하게 된다. 본 발명에 사용되는 바인더 분말은 브레이징 공정을 거치는 과정에서 플럭스가 용융되기 전에 열분해되어 증발되는 것이 바람직한데, 이렇게 열분해되어 증발됨으로써 브레이징 성능을 향상시킬 수 있게 된다. 이러한 바인더분말의 예로서는 아크릴산계 수지류를 들수 있다.

물론, 바인더 분말은 후가공이 필요하지 않은 경우에는 사용하지 않을 수 있다. 즉, 혼합분말층이 형성되지 않은 알루미늄 시트를 사용하여 응축기를 구성하는 헤더, 튜브 등과 같은 구성품을 제조한 후 조립하여 브레이징을 수행할 경우에는 후술하는 바의 정전도장만에 의해서도 충분한 접착력을 얻을 수 있기 때문이다. 다시 말해서, 이러한 경우에는 예로, 구성품이 조립된 상태의 응축기를 정전도장장치를 통과시켜 납땜재분말과 플럭스분말로만 구성된 혼합분말을 도장시키고 바인더분말은 도장시키지 않더라도 이후의 브레이징 공정에 영향을 미치지는 않기 때문이다.

본 발명의 알루미늄 합금 납땜재의 제조방법에서, 혼합분말이 도포되는 알루미늄 시트(16)는 알루미늄 또는 알루미늄합금으로 조성되어 열간 또는 냉간으로 압연하여 제조될 수 있다. 이와는 달리 혼합분말이 도포되는 알루미늄 시트(16)는 브레이징시 납땜재로서 작용할 수 있도록 조성될 수도 있다. 즉, 이 경우에는 알루미늄 시트(16)뿐만 아니라 혼합분말 중 납땜재분말(28) 또한 납땜재로서 작용하게 된다. 알루미늄 시트(16)를 브레이징시 납땜재로서 작용하도록 하기 위해서는 알루미늄 시트(16)를 위한 알루미늄합금은 전술한 납땜재 분말(28)과 같은 성분조성을 갖도록 하여 열간이나 냉간으로 압연하여 제조한다. 그리고, 알루미늄 합금 납땜재의 제조방법에서 사용되는 납땜재분말, 플럭스 분말은 전술한 알루미늄 브레이징 시트의 제조방법과 관련하여 언급한 납땜재 분말,플럭스 분말과 각각 같다.

알루미늄 브레이징 시트의 제조방법과는 달리 알루미늄합금 납땜재의 제조방법에서는 바인더 분말(30)을 사용하지 않아도 된다. 이는 알루미늄 시트(16)가 정전도장장치(18)를 지나는 동안 납땜재 분말(28)과 플럭스분말(29)의 혼합분말(24)은 알루미늄 시트(16)상에 충분한 접착력을 가지고 부착이 되기 때문이다. 따라서, 바인더분말(30)을 사용하지 않을 경우에는 베이킹공정을 거치지 않아도 된다. 물론, 납땜재분말(28)이나 플럭스분말(29)을 알루미늄 시트(16)상에 더욱 단단히 부착시키기 위해서는 바인더분말(30)을 혼합하여 정전도장을 수행할 수도 있다. 이 경우에는 추가로 베이킹 공정을 수행함으로써 혼합분말층(32) 중 바인더 분말(30)은 용해·건조되어 바인더층(30a)을 형성하게 되어 이 바인더층 내에 납땜재분말(28)과 플럭스분말(29)이 고정되는 피복층(32a)을 형성하게 된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 알루미늄 브레이징 시트 및 알루미늄 합금 납땜재의 제조방법은 도3,4에 도시되어 있다. 도3은 분말에 바인더가 코팅된 것을 보여주기 위한 확대도로서, 도3a는 납땜재 분말에, 도3b는 플럭스 분말에, 그리고 도3c는 납땜재 분말 및 플럭스 분말의 혼합분말에 각기 바인더가 코팅된 것을 나타내며, 도4는 알루미늄 시트에 바인더가 코팅된 분말이 도포된 상태를 나타내는 부분확대도로서 도4a는 베이킹 공정을 거치기 전이며 도4b는 베이킹 공정을 거친 후이다. 납땜재 분말의 경우는 분말을 이루는 성분들이 금속성이기 때문에 정전도장장치에 의해 알루미늄 시트상에 양호하게 부착이 된다. 그러나, 포타슘 플로우알루미네이트(potassium fluoaluminate)가 주성분인 플럭스의 경우에는 정전도장장치를 이용한 정전력에 의해 알루미늄 시트상에 도포시킬 경우 부착력이 다소 떨어지는 편이다. 따라서, 플럭스 분말에 접착력이 우수한 바인더를 코팅시켜 정전도장을 함으로써 양호한 부착력을 얻을수 있게 된다. 즉, 도3에서 도시한 바와 같이 플럭스 분말(29)을 액상의 바인더(31)에 교반시켜 플럭스 분말에 바인더를 코팅시킨 후 건조시켜 분말 상태로 파쇄한 후 납땜재 분말(28)과 함께 분무기(22)로 분사시켜 정전도장을 수행할 수 있다. 납땜재 분말(28) 또한 바인더(31)로 코팅시켜 정전도장을 수행할 수도 있는데, 이와 같이 플럭스 분말과 납땜재 분말을 따로 따로 바인더로 코팅시켜 정전도장을 수행할 수도 있으며(도3a,b 참조), 아니면 플럭스 분말과 납땜재 분말의 혼합분말에 바인더를 코팅시켜 정전도장을 수행할 수도 있다(도3c 참조).

도4는 알루미늄 시트상에 바인더가 코팅된 플럭스 및 납땜재의 혼합분말이 도포된 상태를 나타내는 부분확대도로서, 알루미늄 시트(16)상에 바인더(31)가 코팅된 플럭스 분말(29) 및 납땜재 분말(28)의 혼합분말층(34)이 도포되어 있다. 이와 같은 알루미늄 시트(16)에 대해 베이킹 공정을 수행하면 납땜재 분말(28)과 플럭스 분말(29)에 코팅되어 있던 바인더(31)는 용해되어 바인더층(31a)을 이루게 되고 계속해서 열기(27)를 가하면 바인더층(31a)은 건조되어 피복층(34a)이 형성된다. 따라서, 피복층(34a)에는 납땜재 분말(28)과 플럭스 분말(29)이 고정되게 된다.

다시 도1과 도2를 함께 참조하면, 알루미늄 시트(16)는 정전도장장치(18)를 통과하게 되며, 이 과정에서 분무기(22)로부터 분사되는 혼합분말(24)이 알루미늄 시트(16)상에 도장된다. 정전도장장치(18)는 정전도장원리(electrostatic painting and/or coating)를 이용하는 것으로서, 도1에 도시된 바와 같이 분무기(22)를 이용하여 분말을 분사시켜 정전력(electrostatic force)을 이용하여 대상물에 혼합분말(24)을 도장시키게 된다. 알루미늄 시트(16)가 전극(20) 사이를 통과하는 동안 분무기(22)를 통해 분사되는 혼합분말이 전기력에 의해 알루미늄 시트(16)의 표면상에 흡착된다. 도시된 것과는 달리, 정전도장장치(18)의 바닥면에 설치된 적절한 용기에 혼합분말을 넣은 다음 진동 및 공기를 주입시켜 혼합분말이 비산되도록 하여 알루미늄 시트(16)상에 흡착되도록 할 수도 있을 것이다. 전극(20)은 바람직하게는 코로나핀(corona fin)으로 구성하는 것이 좋다. 이와같이 본 발명에서는 정전도장방법을 사용함으로써 여타의 방법에 비해 균일하며 얇은 두께의 도포층을 형성할 수 있으며, 또한 알루미늄 시트 폭의 광협에 불구하고 균일한 혼합분말의 도포층을 형성할 수 있게 된다. 또한 정전도장방법에 의하면 도포층이 균일하면서 얇게 형성이 되므로 이후의 가공공정이 효율적이게 되며 또한 혼합분말이 바인더 분말을 포함하지 않는 경우에도 우수한 점착력을 갖고 알루미늄 시트상에 점착된다. 혼합분말에 바인더 분말을 추가로 혼합하여 도포한 다음 뒤에 상술하는 바와 같이 베이킹 공정을 거침으로써 혼합분말은 알루미늄 시트상에 더욱 견고히 부착된다. 그리고, 알루미늄 시트(16)의 한 면에만 혼합분말을 도포하기 위해서는 알루미늄 시트의 어느 한 쪽면을 정전도장을 방해하지 않도록 적절한 수단에 의해 차폐시킨다. 물론 여러 분말을 혼합하지 않고 납땜재 분말, 플럭스분말 등을 따로 따로 도포할 수도 있을 것이다.

베이킹 공정은 혼합분말(24)의 구성성분 중 하나로서 바인더 분말(30)이나 바인더(31)를 사용한 경우에 필요한 공정이다. 정전도장장치(18)를 통과한 알루미늄 시트(16)상에는 도2에 도시된 바와 같이 납땜재분말(28), 플럭스분말(29) 및 바인더분말(30)로 이루어진 혼합분말층(32)이 형성된다. 혼합분말층(32)을 형성하고 있는 바인더분말(30)은 베이킹 장치(26)로부터 공급되는 열기(27)에 의해 용해되어 납땜재분말(28)들과 플럭스분말(29)들 사이를 충진하게 된다. 계속해서 일정시간 동안 열기(27)를 공급하게 되면 바인더는 건조되어 굳게됨으로써 바인더층(30a)을 형성하게 되고, 따라서 납땜재분말(28)들과 플럭스 분말(29)들은 알루미늄 시트(16)상에 정전도장된 상태에서 바인더층(30a)내에 고정되어 전체적으로 피복층(32a)을 형성하게 된다. 이렇듯 바인더층(30a)이 형성됨으로써 납땜재 분말, 플럭스분말은 정전도장에 의한 접착력외에 바인더층에 의한 이중의 접착력에 의해 알루미늄 시트상에 단단히 접착되게 되므로 이후의 프레스가공이나 압연 등의 공정, 기타 작업시의 이동 등에 의해 혼합분말이 알루미늄 시트로부터 이탈되는 현상이 최소화된다. 도3,4에 도시된 바와 같이 바인더(31)가 코팅된 납땜재 분말(28)이나 플럭스 분말(29) 또는 이들의 혼합분말을 이용해 정전도장한 후 베이킹 공정을 통해 바인더층(31a) 및 피복층(34a)을 형성하는 경우에도 또한 같다.

이상과 같은 방법에 의해 제조된 알루미늄 브레이징 시트는 열교환기를 만들기 위한 여러 가지 구성품이나 기타 브레이징을 요하는 단품이나 제품으로 성형가공되는데, 상술한 바와 같이 알루미늄 브레이징 시트에 접착되어 있는 혼합분말층(32,34) 또는 피복층(32a,34a)은 충분히 견고하게 접착·도포되어 있으므로 알루미늄 시트(16)로부터 거의 이탈이 되지 않게 된다. 구성품이나 단품은 조립되어 열교환기를 이루게 되며 일정한 노(furnace) 안에서 브레이징을 거치게 된다. 브레이징 공정동안 바인더층(30a,31a)을 이루고 있는 바인더 성분은 열분해되어 증발됨으로써 이후의 브레이징에 영향을 미치지 않도록 성분조성 된다. 바인더 성분이 증발된 후에는 플럭스 분말이 납땜재 분말보다 먼저 용융되어 브레이징 접합하고자 하는 부위로 흘러 들어가 그 부분을 덮게 됨으로써 노내에 존재하는 산소와 알루미늄(즉, 열교환기) 표면과의 반응을 억제하게 되며, 한편으로는 이미 존재하고 있던 알루미늄 산화막을 파괴하게 된다. 또한 용융된 플럭스 분말은 납땜재 분말도 덮게되어 브레이징시의 산화를 방지하게 된다. 이어서 납땜재분말이 용융되어 납땜재분말은 계면장력이 작용하는 방향으로 접합하고자 하는 부위로 흘러 들어가 접합부위를 피복하게 된다. 이후 냉각공정을 통해 용융된 납땜재 및 플럭스가 응고되어 브레이징이 완료되고 원하는 열교환기를 얻게 된다. 이상 설명한 내용은 알루미늄합금 납땜재의 경우에도 마찬가지이다.

본 발명에 따른 알루미늄 시트상에 혼합분말을 도포하는 방법은 열교환기용 구성품, 조립상태의 열교환기, 기타 브레이징을 요하는 제품에도 적용할 수 있음은 물론이다. 열교환기용 구성품으로는 예로서 응축기용 압출튜브, 응축기용 헤더, 증발기용 튜브, 코루게이트 핀(corrugated fins) 등을 들수 있다. 응축기용 압출튜브의 경우 일반적으로 알루미늄 시트와 마찬가지로 코일상태로 감겨진 후 필요한 길이로 절단되어 사용된다. 튜브와 같이 코일상태로 감긴 구성품의 경우 시트와 마찬가지로 공급코일로부터 권취코일로 일정한 속도로 이동시키면서 정전도장장치를 통과시키게 되는데, 이때 혼합분말을 구성품에 도장시키게 된다. 혼합분말의 구성성분으로서의 바인더분말은 사용할 수도 사용하지 않을 수도 있으며 이는 위에서 상술한 바와 같다. 바인더분말을 사용할 경우에는 추가로 베이킹 공정을 거치는 것이 바람직하다. 이후 브레이징공정을 거치게 된다.

코일상태로 감을 수 없는 구성품이나 조립이 완료된 열교환기의 경우에는 콘베이어를 이용해 구성품등을 정전도장장치를 통과시키게 된다. 정전도장의 원리, 혼합분말의 조성, 바인더 분말의 사용여부 및 베이킹공정의 수행여부 등은 상술한 바와 같다.

본 발명에 따른 알루미늄브레이징 시트의 제조방법 및 알루미늄합금 납땜재의 제조장법에 의하면 얇고 균일한 두께의 플럭스 등의 분말을 알루미늄 시트상에 도포할 수 있게 된다. 알루미늄 시트에 도포되는 분말은 정전도장수단을 이용함으로써 후속하는 가공공정에서도 도포된 분말이 이탈되지 않도록 충분한 접착력을 가지고 도포되므로 우수한 브레이징 효과를 달성할 수 있게 된다.

나아가, 알루미늄 시트 폭의 광협 및 두께에 제한을 받지 않고 얇고 균일한 플럭스 등의 분말층을 알루미늄 시트상에 형성할 수 있게 된다. 액체 상태가 아닌 건조상태의 분말을 직접 사용하게 되므로 작업환경이 청결해지며 환경친화적인 제조방법을 달성할 수 있게 된다.

도1은 본 발명의 방법을 실시하기 위한 도포장치의 일예를 보여주는 전체개략도.

도2a는 알루미늄 시트에 혼합분말이 도포된 상태를 나타내는 일부분의 확대단면도.

도2b는 베이킹 공정을 거친 후의 알루미늄 시트에 혼합분말이 도포된 상태를 나타내는 일부분의 확대단면도.

도3은 분말에 바인더가 코팅된 것을 보여주기 위한 확대도로서, 도3a는 납땜재 분말에, 도3b는 플럭스 분말에, 그리고 도3c는 납땜재 분말 및 플럭스 분말의 혼합분말에 각기 바인더가 코팅된 것을 나타낸다.

도4는 알루미늄 시트에 바인더가 코팅된 분말이 도포된 상태를 나타내는 부분확대도로서 도4a는 베이킹 공정을 거치기 전이며 도4b는 베이킹 공정을 거친후이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10: 도포장치 12: 시트공급코일

14: 권취코일 16: 알루미늄 시트

18: 정전도장장치 20: 전극

22: 분무기 24: 혼합분말

26: 베이킹장치 28: 납땜재분말

32: 혼합분말층 30: 바인더분말

Claims (8)

1. 알루미늄 시트를 일방향으로부터 타방향으로 일정한 속도로 이동시키는 단계;

   상기 알루미늄 시트의 표면상에 납땜재분말, 플럭스분말 및 바인더분말을 갖는 혼합분말을 정전도장수단에 의해 도포시켜 혼합분말층을 형성하는 단계; 및

   상기 알루미늄 시트의 표면에 형성된 상기 혼합분말층 중 상기 바인더분말로 이루어지는 바인더층을 형성시켜 이 바인더층내에 상기 납땜재분말 및 상기 플럭스분말을 고정시키기 위한 베이킹 단계

   를 포함하는 알루미늄 브레이징 시트의 제조방법.
2. 1항에 있어서,

   상기 베이킹 단계는 상기 바인더분말을 용해시켜 상기 납땜재분말 및 상기 플럭스분말을 도포하도록 바인더층을 형성하는 단계; 및 용해상태의 상기 바인더층을 건조시키는 단계를 포함하는 알루미늄 브레이징 시트의 제조방법.
3. 알루미늄 시트를 일방향으로부터 타방향으로 일정한 속도로 이동시키는 단계;

   상기 알루미늄 시트의 표면상에 납땜재 분말 및 바인더가 코팅된 플럭스 분말을 갖는 혼합분말을 정전도장수단에 의해 도포시켜 혼합분말층을 형성하는 단계; 및

   상기 알루미늄 시트상에 형성된 상기 혼합분말층 중 상기 플럭스 분말에 코팅된 상기 바인더로 이루어지는 바인더층을 형성시켜 이 바인더층내에 상기 납땜재 분말 및 상기 플럭스 분말을 고정시키기 위한 베이킹 단계를 포함하는 알루미늄 브레이징 시트의 제조방법.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 납땜재 분말 또한 바인더가 코팅되어 있으며, 상기 베이킹 단계는 상기 납땜재 분말 및 상기 플럭스 분말에 코팅된 상기 바인더에 의해 바인더층을 형성시켜 이 바인더층 내에 상기 납땜재 분말 및 상기 플럭스 분말을 고정시키는 알루미늄 브레이징 시트의 제조방법.
5. 알루미늄 시트를 일방향으로부터 타방향으로 일정한 속도로 이동시키는 단계; 및

   상기 알루미늄 시트의 표면상에 납땜재분말, 플럭스분말 및 바인더분말을 갖는 혼합분말을 정전도장수단에 의해 도포시켜 혼합분말층을 형성하는 단계

   를 포함하는 알루미늄 합금 납땜재의 제조방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 알루미늄 시트의 상기 표면에 형성된 상기 혼합분말층 중 상기 바인더분말로 이루어지는 바인더층을 형성시켜 이 바인더층내에 상기 납땜재분말 및 상기 플럭스분말을 고정시키기 위한 베이킹단계를 더 포함하는 알루미늄 합금 납땜재의 제조방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 베이킹 단계는 상기 바인더분말을 용해시켜 상기 납땜재분말 및 상기 플럭스분말을 도포하도록 바인더층을 형성하는 단계; 및 용해상태의 상기 바인더층을 건조시키는 단계를 포함하는 알루미늄 합금 납땜재의 제조방법.
8. 제5항에 있어서,

   상기 알루미늄 시트는 브레이징시 납땜재로서 작용하도록 성분 조성된 알루미늄 합금 납땜재의 제조방법.