銀ロウ付け（銀ろう接）とは？プロセス、材料、用途を徹底解説

銀ロウ付け（銀ろう接）とは

銀ロウ付けは、非鉄系充填金属（合金）を溶融温度（800°F／約427℃以上）まで加熱し、毛細管現象により2つ以上の密着部品間に分配させて接合するプロセスです。銀、銅、亜鉛、カドミウムなどの充填金属・合金を使用します。

液相線温度では、溶融充填金属が母材の薄い層と相互作用し、冷却時に結晶構造相互作用により極めて強固で気密な接合部を形成します。銀ロウ付け接合部は、各層が冶金学的に結合したサンドイッチ構造になります。

熱源はトーチ、炎、アセチレン、ガス/空気、誘導、抵抗、赤外線、オーブン、炉など多様に利用可能です。

フラックスは母材表面酸化物の除去と再生防止のため必須です。

銀ロウ付けは強固・気密・漏れなしの接合を生み出します。充填金属はリング、ワイヤ、スラグ、ワッシャー、粉末、ペーストなど固形で使用。適切な継手設計から良好なロウ付けが始まります。

銀ロウ付け接合部は、機械的性能、導電性、耐圧気密性、耐食性、使用温度などの仕様を満たします。大量生産の金属接合作業でよく採用されます。

カドミウムフリー銀ロウ付け合金はペースト形でも入手可能。鉄・非鉄母材（鋼、ステンレス、銅、真鍮）の接合・接着に人気の手法。自動機でコスト効率よく大量生産接合も可能。

関連記事： ロウ付け（ブレージング）とは？

銀ロウ付けは、他のロウ付けと同様、毛細管作用に適した隙間設計、母材洗浄、フラックス使用、加熱、ロウ付け後洗浄という基本手順を踏みます。

アセンブリ加熱時は均一に、厚肉部により多くの熱を加えます。一方の金属が熱伝導率で優れる場合、そちらに多く熱を加えます。充填金属は高温側へ流れることに注意してください。

銀ロウ付け合金の加熱・溶融で発生する酸化カドミウムヒュームは高毒性です。人員障害防止のため、個人防護具着用と十分な換気を徹底してください。

継手が酸化皮膜、スケール、グリス、汚れ、異物から解放されていることが必須です。カドミウムメッキ以外の表面は、ワイヤブラシや研磨布で機械的洗浄、酸洗い等で化学的洗浄が容易です。

カドミウムメッキ面は、加熱・溶融時に高毒性の酸化カドミウムヒュームが発生するため、ベースメタルまで極めて慎重に研削除去しなければなりません。

銀ロウ付けは「ハードソルダリング」または「銀半田付け」とも呼ばれ、融点1,145〜1,650°F（618〜899℃）のロウ棒を用いる低温ロウ付けプロセスです。これは銅合金ロウ付け充填金属の融点よりかなり低いです。

銀ロウ付けは非常に汎用性が高く、溶接工なら知っておくべきプロセスです。ステンレス鋼–銅–青銅–真鍮–炭素鋼など、複数の異種金属組み合わせの接合に使用できます。

銀ロウ付けは機械加工用超硬チップの接合によく用いられます。銀ロウ付けでは金属が通常、脆化を引き起こす臨界転移温度に達しないためです。

筆者はかつて、裏面にステンレス金具付きの真鍮ベルトバックル製作に銀ロウ付けを使用しました。非常に有用で、場合によっては溶接より優れた選択肢になります。

産業技術