アルミニウムディップろう付け:強力で効率的で費用対効果の高い接合
ディップろう付けには多くの利点があります。各プロジェクトでは、機器がほとんどまたはまったく必要なく、ツーリングコストを低く抑え、共通の備品を使用して簡単に構成を変更できます。このプロセスにより、頑丈で漏れのないEMIシールドジョイントが作成され、全体的な強度が向上します。この方法はまた、多くの小さな部品を同時にろう付けすることにより、低コストでより高い品質を保証します。アルミニウムディップろう付けは、接着剤や機械的なアタッチメントよりも導電性の高い接合部を生成します。コンポーネントのすべての接合部を同時にろう付けし、耐久性のあるコンポーネントを迅速かつ均一に製造します。
ディップろう付けとは何ですか?
ディップろう付けは、ろう付け合金を含む組み立て済みの部品をフラックスの溶融浴に浸すことによって金属表面を接合する金属加工プロセスです。このプロセスでは、毛細管現象を使用して、しっかりと取り付けられた部品の間に溶融ろう付け合金を引き抜き、冷却時に強力で永続的な熱的および機械的結合を形成します。
ディップろう付けを使用する理由
ディップろう付けは、60秒の1回の操作で複数の平面にまたがる金属表面を効率的に接合するため、慎重な構造計画と追加の時間を必要とする溶接の多段階プロセスと比較して、組み立てが簡素化されます。
対照的に、真空ろう付けは、 液体コールドプレート やチューブアンドフィン熱交換器などの部品を同じ平面に効果的に接合しますが、異なる平面間でのディップろう付けの汎用性に欠けています。複雑な構造要件を処理し、より高い接合強度を提供する溶接は、フラックスレスプロセスを使用します。ディップろう付けは、1回の操作で複数の部品平面を効率的に処理し、 液体冷却システムでの溶接と真空ろう付けのバランスの取れた代替手段を提供します。
ディップろう付けを使用しない場合
細心の注意を払って洗浄する必要がある液体冷却アプリケーションまたは敏感なアプリケーションは、真空ろう付けまたは溶接に適しています。ディップろう付けは、複雑なアセンブリで洗い流すのが難しい小さな空洞にフラックスを残す可能性があり、敏感な電子機器にリスクをもたらします。
ディップろう付けを使用する製品と用途は何ですか?
ディップろう付けは、高い耐久性と信頼性を必要とするさまざまな製品や用途にとって重要な製造プロセスです。ディップ ブレージングは、航空宇宙、防衛、自動車、エレクトロニクスなどの業界で性能と寿命を最大化するために不可欠な、堅牢で信頼性の高い接合部を作成します。その汎用性と信頼性により、複雑な金属アセンブリやコンポーネントを高い信頼性で迅速に製造することが不可欠です。
シャーシとエンクロージャ:
航空宇宙分野では、ディップろう付けは航空機のフレームやコンポーネントに必要な構造的完全性を提供します。ディップろう付けにより、これらのアセンブリは、最適な性能と安全性を確保しながら、厳しい環境条件に耐えることができます。
電子機器の用途では、メーカーはディップろう付けを使用して機器の筐体を製造しています。通信システム、レーダー機器、パワーエレクトロニクスなどのデバイスは、 EMIシールド と構造安定性のためにディップろう付けエンクロージャに依存しています。
自動車業界では、ディップろう付けを使用して シャーシコンポーネントとエンクロージャーを製造しています。このプロセスにより、厳しい条件下での車両フレーム、 熱交換器、およびバッテリーエンクロージャーの耐久性と性能が保証されます。
一般的なディップろう付け材料
ボイドはアルミニウムベースの合金のみを使用していますが、ディップろう付けは、さまざまな金属組成にわたって強力で信頼性の高い接合を保証するために調整された一般的な材料の選択に依存しています。ディップろう付けプロセスの重要なコンポーネントの中には、卑金属とろう付け合金があります。
卑金属:
アルミニウム合金: アルミニウムとその合金は、適合性と低融点により理想的です。
ボイドはアルミニウム合金のディップろう付けのみを専門としています。
銅合金: 銅、真鍮、青銅の部品のろう付けに適しています。スチール:堅牢で耐久性のあるジョイントを必要とするさまざまな用途に使用されます。
ステンレススチール： 耐食性と強度を提供し、一般的に重要な用途向けにろう付けされます。
ニッケル合金: ステンレス鋼やニッケル合金などの高温材料に適しています。
チタン合金: 航空宇宙など、軽量で高強度な接合が求められる産業で使用されています。
マグネシウム合金: 軽量部品を必要とする用途向けに一般的にろう付けされています。
ろう付け合金:
アルミニウム基合金: アルミニウムとその合金のろう付け用に特別に設計されており、低い融点と優れた相溶性を特長としています。
ボイドはアルミディップろう付けのみを行うため、アルミディップろう付け合金のみを使用しています。
銀基合金: 鋼、ステンレス鋼、銅、真鍮の部品の接合に広く使用されている汎用性があります。
銅基合金: 銅、真鍮、青銅の部品のろう付けによく選択され、優れた強度と導電性を提供します。
ニッケル基合金: ステンレス鋼やニッケル合金などの高温材料の接合に適しており、丈夫で耐久性のある接合を提供します。
フラックス：
ボイドの大規模なディップろう付け設備は、単一の塩化物フラックスベースのフラックスのみを維持します。他のすくいろう付け設備は、親合金とろう付け合金に基づいて、異なるフラックスを使用できます。
ホウ砂ベースのフラックス: アルミニウムおよびアルミニウム合金に一般的に使用され、酸化物の除去を容易にし、ろう付け合金の良好な湿潤性を確保します。
フッ化物ベースのフラックス: ステンレス鋼やその他の高温合金のろう付けに効果的で、表面汚染物質の除去を助け、適切な合金の流れを促進します。
塩化物ベースのフラックス: 銅や真鍮の部品のろう付けに適しており、酸化物の除去を支援し、強力でクリーンな接合部を確保します。
これらの材料は、母材の適合性、動作条件、特定のアプリケーション要件などの要因に基づいて慎重に選択され、ディップろう付けプロセスで最適な性能と信頼性を保証します。
ディップろう付けプロセス
ディップろう付けプロセスは、金属部品間の強力で信頼性の高い接合を実現することを目的とした一連の細心の注意を払ったステップで構成されています。各ステップは、最終アセンブリの品質と完全性の確保に貢献します。表面処理から洗浄まで、すべての段階を慎重に調整して、溶融ろう材の流れを促進し、堅牢な接合部を作成します。
- アセンブリを準備します。 部品表面からグリース、オイル、酸化物、スケールを除去し、合金が適切に濡れるようにします。
- ろう付けフィラーメタルの選択と配置: 適切なろう付け溶加材を選択し、接合されるすべての金属に接触するようにします。
- アセンブリの固定: 固定具を使用して、ろう付け中にロッド、フック、またはバスケットを使用して組み立てられた部品を所定の位置に保持します。
- アセンブリを予熱します。 溶加材の融点直下まで組立部品を加熱し、炉時間を最短にし、均一に加熱します。
- ろう付けを行う: アセンブリを予熱から移動し、特定の期間ディップろう付け炉に浸し、ろう付け合金が毛細管現象によって接合部を通って流れるようにします。
- アセンブリをクエンチします。 ろう付け後、部品を低温に急速に冷却してアセンブリを焼きなましし、材料の機械的特性を設定します。ボイドは、空気、ミスト、または浸漬を使用して、ディップろう付けアセンブリを急冷することができます。
- アセンブリをクリーニングします。 化学洗浄方法を使用してコンポーネントからフラックス残留物を除去し、クリーンなアセンブリを完成させます。
- アセンブリを年齢化する: 部品はオーブンで人工的に熟成され、急冷操作中に設定された機械的特性を固定します。
ディップろう付けに関する重要な考慮事項
ディップろう付けを成功させるには、強力で信頼性の高い接合部を確保するために、いくつかの重要な考慮事項に対処する必要があります。このプロセスでは、溶融フラックス浴に金属を浸漬する必要があり、綿密な計画が必要です。材料の適合性、表面処理、ジョイント設計、固定具設計、ろう付け合金の選択、温度制御、フラックスの選択、冷却と焼入れ、および品質管理に注意することが重要です。
材料の互換性: 接合する材料がろう付けプロセスとろう付け合金の両方に適合していることを確認してください。母材とろう付けフィラーの融点、熱膨張係数、化学組成を考慮してください。
表面処理: 適切な洗浄と表面処理は、ろう付けを成功させるために重要です。接合する表面から油、酸化物、コーティングなどの汚染物質を取り除き、ろう付け合金の良好な濡れと接着を促進します。
ジョイントデザイン: 毛細管現象を容易にし、ろう付け合金の適切な流れを確保するように接合部を設計します。タイトフィット、適切なギャップサイズ、およびジョイント形状により、毛細管の流れが促進され、より強力で信頼性の高いジョイントが得られます。
フィクスチャ設計: 固定具を使用して、ろう付け中に部品を正しい位置に保持し、歪みやずれを防ぎます。ろう付けプロセスの熱応力に耐え、部品を適切にサポートする治具を設計します。
ろう付け合金の選択: 接合部で目的の特性を達成するために、適切なろう付け合金を選択してください。融解温度、流動性、強度、耐食性、母材との相溶性などの要因を考慮してください。
温度制御: ろう付け温度を正確に制御することで、母材を過熱することなく、ろう付け合金の適切な湿潤と接着が保証されます。局所的な過熱や過熱を防ぐために、アセンブリ全体の温度均一性を確保します。
フラックス選択: 材料とろう付け合金に基づいて、用途に適したフラックスを選択してください。ろう付けする材料に基づいて、フリックスバスが必要な温度に均一に加熱されていることを確認してください。
冷却と急冷: ろう付け後の冷却と焼入れを制御すると、ろう付け合金が固化し、望ましくない冶金相の形成が防止されます。制御された冷却速度を使用して、ジョイントの残留応力を最小限に抑え、歪みのリスクを低減します。
品質管理と検査: ろう付け接合部に不完全な貫通、ボイド、亀裂、過剰な溶加材などの欠陥がないか定期的に検査することは、アセンブリの品質と完全性を確保するために重要です。品質管理プロセスの一環として、目視検査、リークテスト、染料浸透探傷検査、X線検査などの非破壊検査方法を採用しています。
これらの各要因は、望ましい結果を達成し、組み立てられたコンポーネントの構造的完全性を維持する上で重要な役割を果たします。
ディップろう付けにボイドを使用する理由
ボイドの総合的なプロセス制御と幅広い経験により、要求の厳しい顧客の図面と公差を満たすことができます。当社の専門知識により、材料が製造プロセスの各ステップにどのように反応するかを知りながら、ディップろう付けアセンブリを設計することができます。最終寸法要件を満たすために、ディップろう付けプロセスに関する深いスキルと知識により、プロセスによる反りや歪みを各ポイントで軽減できます。また、ろう付け工程で調整できないものは、現場で二次加工が可能です。
ボイドは何十年にもわたって複雑なアセンブリをディップろう付けしており、次のプロジェクトの設計と製造において理想的なパートナーとなっています。私たちは、ディップろう付けプロセスの各ステップで卓越性を追求し、お客様の要件を満たす製品を確実に製造するために、アプリケーションの各詳細を細心の注意を払って検査します。当社のシャーシとエンクロージャーの詳細をご覧いただくか、最新のプロジェクトについて今すぐお問い合わせください。
