アルミニウムをろう付けする方法 – 技術ガイド

アルミニウムろう付けは、製造業、修理工場、自動車産業、さらには DIY 愛好家や愛好家の家庭でも普及しています。

ほとんどのメーカーと修理会社は、穴、亀裂、リベット、漏れ、ねじ山、壊れた耳の修理に、すべてアルミニウムまたはほとんどがアルミニウムのコンポーネントを使用しています。これは、アルミニウムや鉄をすばやく鋳造してアルミニウムを簡単に製造することでもあり、壊れた部分を修復し、時には新しいものよりも強くします.

これは、アルミニウムろう付け合金が優れた耐破壊性と優れた強度を備えた全アルミニウム構造を備えているためです。初心者でも簡単にできるアルミろう付け。プロとしてアルミニウムをろう付けするのに、プロと呼ばれる必要はありません。

そのためには、まずろう付けプロセス自体をよく見て、それが実際にどのように機能するかを理解しましょう.

アルミニウムろう付けとは?

アルミニウムろう付けは、母材金属を溶かさずに、アルミニウムろう付け棒またはフィラーを加熱することによって接合する、一般的な金属接合プロセスです。

融点に達すると、金属片をくっつけたり、特定のオブジェクトに存在する亀裂、穴、隙間を埋めるために使用できます.

その後、溶融したアルミニウムの温度が下がると、固化して沈降し始め、アルミニウムのろう付けプロセスが完了します。

詳細: ろう付けとは?

アルミニウムのろう付けにはどのような方法がありますか?

• トーチろう付け 酸素燃料ガストーチまたはプロパントーチでろう付けする部品を加熱することによって得られます。これは、溶加材のすぐ下の温度で溶融するフラックスと呼ばれる塩化物とフッ化物の化学的に攻撃的な組み合わせを使用します。非常に薄いまたは非常に微細な構造は、部品を均一に加熱できないため、ろう付けが非常に難しい場合があります。ろう材は、接合部に事前に配置するか、ハンドヘルドの溶加材から供給することができます。クリーニングとフラックスが必要になる場合があります。
• ディップろう付アルミニウム 直接抵抗加熱による浸漬ろう付け温度で、セラミックポットに保持されたフラックスを含む大量の溶融塩浴で行われます。溶加材がろう付け接合部の周囲に注がれ、部品が浴に浸されます。この方法は、複数のジョイントを必要とするプロジェクトによく適用されます。
• フラックスレス真空ろう付け :これには、フラックスが含まれている場合にろう付けをサポートしなければならない重要なろう付け後の洗浄段階は含まれません。アルミニウムろう付けフラックスは腐食性があり、完全に洗浄しないと破損する可能性があります。フラックスの除去は、水に浸してすすぐか、化学洗浄によって行います。
• 炉ろう付け :このタイプの方法は、ガス、石油、または電気加熱炉で実行されます。温度は 5ºF (2.8ºC) 以内に調整する必要があり、一貫した結果を確保するために不可欠です。ろう付け時間が短縮され、より均一な加熱が得られるため、炉内雰囲気を連続的に循環させることが望ましいです。炉内の燃焼生成物は、ろう付けに損傷を与える可能性があり、熱処理可能な合金のろう付けアセンブリの満足できる品質を損なう可能性があります。

必要な機器

• ベース メタル ピース: これは基本的に、接続する 2 つの金属片、または修復が必要な金属表面です。
• ロウ付け用金属棒: ろう付けロッドは、ろう付けプロセス中に 2 つの金属片を一緒に製造するために使用されるツールです。これは基本的に従来の溶接棒と同じものですが、代替とは反対のろう付け用に特別に作られています。
• プロパン トーチ: プロパン トーチは、基本的に、燃料に炭化水素ガスであるプロパンを使用する炎または熱の適用に使用されます。
• 自動遮光溶接ヘルメット: 「フード」とも呼ばれる溶接ヘルメットは、溶接作業者が持つ必要のある最も必要な PPE の 1 つです。優れたヘルメットは、深刻な火花からだけでなく、アークから放出される紫外線や赤外線からも視力を損なう可能性があり、目や皮膚を保護します。
• 溶接用手袋: 溶接用手袋は、溶接の危険から手を保護する個人用保護具 (PPE) です。これらの手袋は、感電、極度の熱、紫外線および赤外線放射から保護しながら指の関節を可能にし、耐摩耗性と強化されたグリップも提供します。
• 溶接エプロン: 溶接エプロンは、溶接中に飛散する火花や破片による火傷や怪我から作業者を保護するために、作業者の胴体の前部から膝までを覆います。このエプロンは作業着の上から着用でき、首と腰のストラップは調節可能でしっかりとフィットします。

アルミニウムをろう付けする方法

アルミニウムをろう付けする方法を知ることは、さまざまな家庭での修理に直面しているすべての人にとって有用なスキルになる可能性があります.アルミニウムのろう付けは、アルミニウムの漏れ、亀裂、または穴を修理するための迅速かつ安価なオプションであり、エアコンの修理でよく見られます.

溶接装置と比較すると、アルミニウムろう付け装置は安価で持ち運び可能で、高い電圧を必要としません。

1. ろう付けプロセスを開始する前に、不燃性の衣類、手袋、安全ゴーグルを着用してください。
2. アルミニウムろう付けによって、修理する領域からすべての汚れ、油、塗料、またはその他の残留物を取り除きます。脱脂溶剤を使用して、油脂分を取り除きます。修理箇所の大きさによっては、サンドブラストを行うか、やすり、砥石、やすりを使用する必要があります。
3. ろう付けする部品を固定または支持する
4. ブラシを使用して、温度と金属に適したフラックスを塗布します。汎用フラックスは幅広い温度範囲をカバーし、汎用ろう付け用に手元に置いておくと便利です。フィラーロッドをフラックスに浸してフラックスを追加します。フラックスコーティングされたロッドを使用して、このステップを省くこともできます。フラックス コーティングされたロッドは、アルミニウムのろう付けプロセス中にフラックスを塗布します。
5. アルミニウムにオレンジ色のブルームが現れるまで、プロパン トーチまたはアセチレン トーチで修理箇所を加熱します。これは、金属が非常に熱くなったときに発生します。フラックスを塗ると、色が変わるか、全体が透明になります。
6. 亀裂または接合部に沿ってろう付け棒を走らせて、溶加材を適用します。金属の熱により、修理が必要な部分にフィラーが溶けます。ロッドを溶かすために、必要に応じてトーチの炎を出したり消したりします。
7. フィラー材が固化した後、部品を浸すか、修理部分に熱湯をかけてフラックスを除去します。フラックスが剥がれ落ちます。剥がれない場合は、ワイヤーブラシを使用して、濡れているか、まだお湯に浸かっている間にろう付け部分をやさしくこすります。
8. 金属が完全に冷めたら、やすりでその部分を磨きます。
9. すぐに仕上げない場合は、防錆コーティングを施してください。

他の方法ではなくろう付けを選択する理由

ろう付け溶接は、熱と圧力だけで 2 つの金属片を溶接する、迅速で強力な接合プロセスです。

通常、パイプ、チューブ、鋳物、プレート、またはその他の重い板金を接続するために使用され、接合部が見えるようにしておく必要があります。このプロセスは、鉄と非鉄金属の両方に適用できますが、非鉄金属の方が簡単です (燃えやすい)。

このプロセスは、ろう付け/はんだ付けの利点と、予熱を必要とせずにほとんどの接合部を 1 つのステップですばやく完了するなどのアーク溶接の利点を組み合わせます。

アルミニウムのろう付けでは、銅に少量の亜鉛を加えた棒を使用します。これにより、プロセス中の酸化を防ぐことができます。

アルミニウムのろう付けは簡単に習得できますが、安全上の注意が必要です。正しい考え方と自信を持ってこのプロジェクトに取り組めば、誰でもアルミニウムをろう付けすることができます。

日常生活でろう付けアルミニウム ジョイントを使用する一般的な方法

ろう付けアルミニウム接合部は、高レベルの機械的負荷が予想される大規模なプロジェクトでよく使用されます。これには、橋、船、鉄道車両、さらにはテニス ラケットやホッケースティックなどのスポーツ用品などのプロジェクトが含まれます。

ろう付けアルミニウム接合は、上記のような小規模なプロジェクトでも使用されます。日常生活でアルミニウムをろう付けする方法を見ることができ、適切に手入れをすれば、アルミニウムを接合する方法が長持ちします。

アルミニウムをろう付けするリスク

アルミニウムをろう付けする方法を使用すること自体が危険なプロセスです。アルミニウムのろう付けは、適切に使用しないと安全上の問題を引き起こす可能性があります。

アルミニウムをろう付けする方法を使用していて、金属が熱くなりすぎると、やけどをする可能性があります。接合部がアルミニウムのろう付け方法とフラックスで完全にコーティングされていないと、アルミニウムのろう付けが定着せず、アルミニウムのろう付けがうまくいかない可能性があります。

アルミニウムをろう付けする方法は非鉄金属にのみ使用できるため、鉄金属や鋼には使用できません。つまり、アルミニウムのろう付け方法はどちらのタイプの材料にも使用できません.

アルミニウムのろう付けが正しく行われないと、アルミニウムが歪んだり、ひどく損傷したりする可能性があります.

アルミニウムをろう付けすると材料が除去され、アルミニウムの結合方法が元の状態よりも弱くなります。これにより、アルミニウムをろう付けする方法は、美的目的にのみ使用できる化粧品ソリューションになります。機械的な力を加える必要がある領域でアルミニウムを接合する方法を使用する場合、アルミニウムをろう付けする方法は、テスト時に失敗する可能性があります

これらのリスクを防ぐにはどうすればよいですか?

ろう付けアルミニウムを使用する際にリスクを回避する最善の方法は、適切な安全対策を講じることです。アルミニウムろう付けプロジェクトを開始する前に、安全な作業スペースを維持し、適切なツールを用意し、何をしているのかを知ることが重要です。

アルミニウムろう付けの利点

アルミニウムろう付けは、溶接やその他の種類の金属加工よりも多くの利点があります。溶接と比較したアルミニウムろう付けの利点のいくつかを次に示します。

• 低コスト: 溶接には、シールド ガス、フィラー ワイヤ、電気など、多くの消耗品が必要ですが、アルミニウム トーチのろう付けには必要ありません。アルゴンやヘリウムなどのシールドガスのコストは、供給に関しては安くはないため、最終的にははるかに安価な金属加工体験につながります。
• 使いやすさ: TIG 溶接リグは、溶融した溶接プールを操作する必要があるため、金属作業者が感覚をつかむのがやや難しい場合がありますが、トーチろう付けは比較的単純なプロセスです。これにより、MIG や TIG 溶接と比較して優れた初心者レベルの金属加工スキルになります。
• 安全対策: アルミニウムのろう付けには、やけどの原因となる可能性のある高熱が依然として含まれますが、ガストーチを使用したアルミニウムのろう付けでは、高圧電気を使用する必要はありません。これは、TIG トーチで電圧を操作することに慣れていない金属作業者にとって素晴らしい方法です。
• 複数の合金に対応: アルミニウムろう付けは、アルミニウムまたは鋳造アルミニウムのあらゆる合金に作用するため、さまざまな種類のアルミニウム ベースのプロジェクトに役立つ技術の選択肢となります。
• 滑らかで見栄えの良いジョイント: 溶接 (初心者の溶接工が行うと、溶接シームが飛び散ったり不均一になったりする可能性があります) とは異なり、ろう付けは一般的に取り扱いが簡単で、点や隆起が少なく、より均一な接合が得られます。
• クイック修復: アルミニウムろう付けは、TIG 溶接やその他の溶接方法よりもはるかに高速な金属接合技術です。これらの他の金属加工技術と同等の強度があるため、アルミニウムろう付けは、迅速に、または組立ラインの一部として実行する必要がある金属加工作業に適しています。