ろう付けとはんだ付け：違いを徹底比較［PDF付き］

この記事では、ろう付けとはんだ付けの定義、メリット・デメリット、違いを写真付きで解説します。PDFファイルが必要な方は記事末尾からダウンロードできます。

はじめに

金属部品を接合する手法の一つに、ろう付けとはんだ付けがあります。金属接合は、2つ以上の金属合金を高温で接合することで実現します。ここでの「接着」は単なる張り合わせではなく、接合界面が合金レベルで結合し、強度が得られることを意味します。

ろう付けとはんだ付けのみが、金属接合部のエッジに滑らかで成形されたフィレットを形成できます。両工程とも、接合面と充填金属（ろう・はんだ）を室温以上に加熱します。

両者の本質的な違いは作業温度だけです。はんだ充填金属は450℃未満で溶融するのに対し、ろう充填金属は450℃以上で溶融します。以下、詳しく解説します。

関連記事：溶接プロセス12種類と用途［完全ガイド］

ろう付けとは？

2つ以上の金属部品を、母材の融点未満・ろうの融点以上の温度まで加熱し、ろう材（充填金属）を溶かして接合する方法です。毛細管現象により、溶融ろうが2つの金属部品の隙間（接合隙間）に流れ込みます。金属、セラミック、ガラス、プラスチック、複合材料など幅広い材料に適用可能です。

母材を溶融させないため融接溶接より熱入力は大きいものの、機械的締結、接着接合、固相接合、溶接等よりは熱影響が小さいプロセスです。配管、金属加工、航空宇宙、自動車、HVAC（空調）製造分野で頻繁に用いられます。

はんだ付け等他の接合法と比較したメリット：異種金属（融点違い）の接合可能、強固で気密性の高い接合、美しい仕上がり、必要なら部品を傷めず分解可能。

関連記事：溶接棒の種類と用途［詳細解説］

ろう付けのメリット

1. 少ないエネルギーと熱で完了する。
2. 異種金属（融点違い含む）を接合可能。
3. 自動化しやすく、大量生産で迅速・低コスト。
4. 他工程なら破損する繊細・脆弱部品も接合可能。
5. 摩耗・損傷部品の修復に使え、部品寿命延長と廃棄物削減に貢献。

ろう付けのデメリット

1. 接合強度が溶接より低く、高応力用途に不向きな場合がある。
2. 厚肉部品では不均一加熱リスクがあり不向き。
3. 良好な結果には熟練と経験が必要で、人件費・教育コスト増の要因に。
4. 複雑形状・厳しい公差の接合には不向きな場合がある。
5. 充填金属代と専用設備が必要で、他工法よりコスト高になり得る。

関連記事：鋼の9つの基本特性［定義・特徴］

はんだ付けとは？

2つ以上の金属部品を加熱し、充填金属（はんだ）が溶融・流入して接合隙間を埋め、強固な機械的・電気的接続を形成する工程です。はんだごてで充填金属（はんだ）を最大450℃程度の低温で溶かします。低温溶融のため、繊細部品への熱ダメージと部品変形を最小限に抑えられます。冷却固化時に金属部品に濡れ・結合して接合します。

最も一般的なのは鉛・スズ合金はんだ。電子産業で配線、コンデンサ、抵抗器等の基板実装に多用。配管、宝飾、金属加工でも用いられます。母材を溶融融合させる溶接とは異なり、様々な金属接合に対応でき、繊細な作業に適するため頻繁に選択されます。

関連記事：現在使われているファスナーの種類

はんだ付けのメリット

1. 電子回路で金属部品間に強固で信頼性高い接合を形成。
2. 低温で熱に弱い材料・繊細部品に適する。
3. 異種金属、配線、軽量部品など幅広く接合可能。
4. 迅速・効率的で量産に経済的。
5. 放射線を出さないため他金属接合法より安全。

はんだ付けのデメリット

1. 接合強度が他接合法より一般的に低い。
2. 初心者には難しく、一定の訓練・知識・機材が必要。
3. はんだの融点が低いため高温環境下では不向き。
4. 重金属（厚肉・大型部品）には適用できない。
5. 加熱不足で隙間や変形が生じるリスク。

関連記事：溶接欠陥16種類［完全ガイド］

ろう付けとはんだ付けは共に金属部品接合に用いられますが、重要な違いがあります。

主な違いは以下の通り：

ろう付け	はんだ付け

#1 用語・定義

同種・異種金属接合に用いるが、接合条件が異なります。ろう付けでは溶融ろう材を接合隙間に流し込み接合。はんだ付けでは充填金属（はんだ）を隙間に流し込み、母材を溶かさず表面で合金層を形成して接合。

#2 温度

ろう付け温度は溶接の融解温度に近い領域。両者の最大の違いは作業温度です。ろう付けは充填金属を450℃（840°F）以上で加熱。はんだ付けは450℃（840°F）未満の融点を持つ充填合金を使用。

#3 強度

ろう付け接合部の方がはんだ付け接合部より強い傾向。ろう付けの高温により、充填金属と母材間により強固な冶金的結合が形成されるため。

#4 クリアランス（接合隙間）

はんだ付けの方がろう付けより小さいクリアランスで済みます。ろう付けは高温で母材が熱膨張・収縮するため、その動きを吸収するためにより大きな隙間が必要です。

#5 表面処理

ろう付けの方が一般的に入念な表面処理が必要。充填金属の濡れ・密着を促すため、接合面を洗浄・粗面化する必要があります。

#6 コスト

ろう付けは一般的にはんだ付けより高コスト。高温対応、専用設備、材料費がかさむため。

#7 用途

電子産業でははんだ付けが最も一般的で、電子部品の恒久接続に多用。配管、電子工作、クラフト、エンジン修理、宝飾からフラッシングまで幅広い金属加工で使用。スイッチ等のリード線接続にも用いられます。

ろう付けではフラックスを用いて母材表面の酸化物除去と濡れ性向上を図り、充填金属と母材の結合を改善。アルミニウムとマグネシウム以外のほぼ全金属種に適用。自動車メーカーでも採用。

関連記事：機械エンジニア必携の機械的特性

ろう付けとはんだ付け：どちらが最適？

用途と要件によります。接合する金属、要求強度、使用温度・環境、予算・工期など複数要因で判断します。

航空宇宙・自動車製造のように、極めて高い接合強度、耐熱性、機械的特性が求められる用途では通常ろう付けが選ばれます。ただし高コスト・長工期で、高温、精密クリアランス、専用設備が必要です。

電子機器、宝飾、配管のように、低温、中程度の強度、汎用性が重視される用途でははんだ付けが選ばれます。ろう付けより簡単・迅速で、繊細部品や異種合金金属も幅広く接合可能です。

したがって、ろう付けとはんだ付けに優劣はなく、具体的な用途と要件に基づいて最適な方を選ぶのが正解です。

まとめ

以上、「ろう付けとはんだ付けの違い」について解説しました。漏れやご質問はコメントでどうぞ。面白ければシェアをお願いします。

無料PDFをメールで受け取りたい方はニュースレターを購読してください。

この記事のPDFダウンロード：

ブログの他の記事もどうぞ：

1. 金属腐食10種類と防止策
2. 熱交換器12種類と用途［解説］
3. 溶接姿勢の種類