JP2000343211A - ろう付け方法 - Google Patents
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】水溶性バインダーを用いて粉末状ろう材を接合
部表面に固定し、効率良く且つ確実にろう付けを行う方
法を提供する。 【解決手段】 ろう付け部品の接合部表面に水溶性バイ
ンダーを径０．０１〜２ｍｍの粒状に付着させた後、該
バインダー上に径０．０１〜０．２ｍｍの粉末状ろう材
を供給し、その後ろう付け熱処理する。バインダーの濡
れ性が悪くても接合部表面に均一にバインダーが分散す
るため、粉末状ろう材も均一に固定でき、効率良く且つ
確実にろう付けできる。
部表面に固定し、効率良く且つ確実にろう付けを行う方
法を提供する。 【解決手段】 ろう付け部品の接合部表面に水溶性バイ
ンダーを径０．０１〜２ｍｍの粒状に付着させた後、該
バインダー上に径０．０１〜０．２ｍｍの粉末状ろう材
を供給し、その後ろう付け熱処理する。バインダーの濡
れ性が悪くても接合部表面に均一にバインダーが分散す
るため、粉末状ろう材も均一に固定でき、効率良く且つ
確実にろう付けできる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水溶性バインダー
を用いて粉末状ろう材をろう付けする方法に関する。
を用いて粉末状ろう材をろう付けする方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、鉄鋼材料や銅合金の接合など
に使用されている銅ろうは、ろう材自身が軟らかく加工
が容易であり、多くの場合およそ０．１ｍｍ以下の厚さ
の箔にしてろう付けされている。
に使用されている銅ろうは、ろう材自身が軟らかく加工
が容易であり、多くの場合およそ０．１ｍｍ以下の厚さ
の箔にしてろう付けされている。
【０００３】一方、ステンレス鋼や耐熱合金等の接合に
使用されるニッケルろうは、ボロン、シリコン、燐など
を多く含有するため加工性が極めて悪く、薄板や棒形状
に加工できないために粉末状で多く使用される。
使用されるニッケルろうは、ボロン、シリコン、燐など
を多く含有するため加工性が極めて悪く、薄板や棒形状
に加工できないために粉末状で多く使用される。
【０００４】粉末状ろう材を用いてろう付けする場合、
ろう付け熱処理する前に粉末状ろう材を接合部表面にバ
インダーを用いて固定する必要があり、液体状のバイン
ダーが一般に使用されている。液状バインダーを用いて
接合部表面へろう材を固定させる方法としては、ろう材
とバインダーを同時にスプレイ法で吹き付けたり、ろう
材とバインダーを予めペースト状に混合したものをスク
リーン印刷により付着させたり、ペースト状ろう材をデ
ィスペンサーやはけ等を用いて付着させたり、あるいは
ろう材とバインダーの混合溶液中に浸漬して付着させる
方法が知られている。
ろう付け熱処理する前に粉末状ろう材を接合部表面にバ
インダーを用いて固定する必要があり、液体状のバイン
ダーが一般に使用されている。液状バインダーを用いて
接合部表面へろう材を固定させる方法としては、ろう材
とバインダーを同時にスプレイ法で吹き付けたり、ろう
材とバインダーを予めペースト状に混合したものをスク
リーン印刷により付着させたり、ペースト状ろう材をデ
ィスペンサーやはけ等を用いて付着させたり、あるいは
ろう材とバインダーの混合溶液中に浸漬して付着させる
方法が知られている。
【０００５】各種方法で接合部表面に付着した液状バイ
ンダーは、接合部表面で乾燥し粉末状ろう材を固定する
が、ろう付け熱処理時の加熱によりろう付け温度に達す
る前に気化消滅する。また、バインダーとして有機溶剤
系バインダーと水溶性バインダーが知られているが、接
着性に優れる有機溶媒系のバインダーが多く使用されて
いる。
ンダーは、接合部表面で乾燥し粉末状ろう材を固定する
が、ろう付け熱処理時の加熱によりろう付け温度に達す
る前に気化消滅する。また、バインダーとして有機溶剤
系バインダーと水溶性バインダーが知られているが、接
着性に優れる有機溶媒系のバインダーが多く使用されて
いる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スプレ
イ法は材料歩留まりが悪く、有機溶剤系バインダーを用
いた場合にはメンテナンス性にも問題があった。スクリ
ーン印刷法は接合部が複雑で凹凸を有する場合にろう材
の供給性に問題があり、ディスペンサーやはけ塗り法は
ろう材供給の均質性や多量にろう付け処理する場合の生
産性に問題があった。また、浸漬法は接合部が複雑形状
の場合にろう材供給の均質性に問題があった。
イ法は材料歩留まりが悪く、有機溶剤系バインダーを用
いた場合にはメンテナンス性にも問題があった。スクリ
ーン印刷法は接合部が複雑で凹凸を有する場合にろう材
の供給性に問題があり、ディスペンサーやはけ塗り法は
ろう材供給の均質性や多量にろう付け処理する場合の生
産性に問題があった。また、浸漬法は接合部が複雑形状
の場合にろう材供給の均質性に問題があった。
【０００７】また、有機溶剤系のバインダーは接着性に
優れるが、健康上の配慮が必要であったり、環境への影
響を考慮する必要があった。一方、水溶性バインダーは
一般に濡れ性が悪く、また接着力が弱いために均一かつ
確実に接合部表面に粉末状ろう材を固定することが困難
であった。
優れるが、健康上の配慮が必要であったり、環境への影
響を考慮する必要があった。一方、水溶性バインダーは
一般に濡れ性が悪く、また接着力が弱いために均一かつ
確実に接合部表面に粉末状ろう材を固定することが困難
であった。
【０００８】本発明は、このような従来の粉末状ろう材
のろう付け方法の難点を解消するためになされたもので
あり、経済性や複雑形状への適用性に優れ、多量生産に
適し、更に環境問題のない粉末状ろう材のろう付け方法
を提供することをその目的としている。
のろう付け方法の難点を解消するためになされたもので
あり、経済性や複雑形状への適用性に優れ、多量生産に
適し、更に環境問題のない粉末状ろう材のろう付け方法
を提供することをその目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係るろう付け方
法は、ろう付け部品の少なくとも接合部表面に径０．０
１〜２ｍｍの粒状の水溶性バインダーを付着させた後、
該バインダー上に径０．０１〜０．２ｍｍの粉末状ろう
材を供給し、その後ろう付け熱処理することを特徴とし
ている。また、粉末状ろう材はニッケルを主成分とする
合金からなることを特徴としている。
法は、ろう付け部品の少なくとも接合部表面に径０．０
１〜２ｍｍの粒状の水溶性バインダーを付着させた後、
該バインダー上に径０．０１〜０．２ｍｍの粉末状ろう
材を供給し、その後ろう付け熱処理することを特徴とし
ている。また、粉末状ろう材はニッケルを主成分とする
合金からなることを特徴としている。
【００１０】水溶性バインダーは濡れ性が悪いためにろ
う付け部品の脱脂洗浄を行っても、浸漬法やはけ塗り法
等によって接合部表面の全体を均一にバインダーで覆う
ことが困難であるが、スプレイ法等によって吹き付けた
場合には図１に示すように粒状となったバインダーを接
合部表面に均一に付着させることができる。更に、図２
に示すように粒状バインダー上に粉末状ろう材を供給す
れば、バインダーと接触したろう材がバインダーに付
着、乾燥し、バインダーの接着力によって接合部表面に
ろう材を固定することが可能となる。
う付け部品の脱脂洗浄を行っても、浸漬法やはけ塗り法
等によって接合部表面の全体を均一にバインダーで覆う
ことが困難であるが、スプレイ法等によって吹き付けた
場合には図１に示すように粒状となったバインダーを接
合部表面に均一に付着させることができる。更に、図２
に示すように粒状バインダー上に粉末状ろう材を供給す
れば、バインダーと接触したろう材がバインダーに付
着、乾燥し、バインダーの接着力によって接合部表面に
ろう材を固定することが可能となる。
【００１１】接合部表面に付着するバインダーは、径が
大きくなると凝集等が生じて接合部表面への均一な分散
が困難となることから径２ｍｍまでとした。なお、径１
ｍｍ以下が望ましい。一方、バインダーの径が小さくな
るとろう付けに必要な量のろう材を固定することが困難
となることから０．０１ｍｍ以上の径が必要である。
大きくなると凝集等が生じて接合部表面への均一な分散
が困難となることから径２ｍｍまでとした。なお、径１
ｍｍ以下が望ましい。一方、バインダーの径が小さくな
るとろう付けに必要な量のろう材を固定することが困難
となることから０．０１ｍｍ以上の径が必要である。
【００１２】粉末状ろう材の径が小さい場合は、粒状の
バインダー表面を微小径のろう材が覆い、ろう付けに必
要な量のろう材を接合部表面に固定できなくなるため、
少なくとも０．０１ｍｍ以上の径が必要である。一方、
径が大きい場合は粒子重量も大きくなるが、バインダー
の接着力が弱いために接合部表面に固定させることが困
難となることから０．２ｍｍの径までとした。なお、粉
末状ろう材を製造する過程で付随的に混入する径０．０
１ｍｍ以下の粉末及び径０．２ｍｍ以上の粉末を合計１
０％以下含んでいても差し支えない。
バインダー表面を微小径のろう材が覆い、ろう付けに必
要な量のろう材を接合部表面に固定できなくなるため、
少なくとも０．０１ｍｍ以上の径が必要である。一方、
径が大きい場合は粒子重量も大きくなるが、バインダー
の接着力が弱いために接合部表面に固定させることが困
難となることから０．２ｍｍの径までとした。なお、粉
末状ろう材を製造する過程で付随的に混入する径０．０
１ｍｍ以下の粉末及び径０．２ｍｍ以上の粉末を合計１
０％以下含んでいても差し支えない。
【００１３】接合部表面に粒状の水溶性バインダーを付
着させる方法の一例としてスプレイ法があげられる。ス
プレイ法は接合部表面に凹凸があったり部品形状が複雑
であっても均一にバインダーを付着させることができ、
このため粉末状ろう材を接合部表面に均質に固定させる
ことが可能となる。
着させる方法の一例としてスプレイ法があげられる。ス
プレイ法は接合部表面に凹凸があったり部品形状が複雑
であっても均一にバインダーを付着させることができ、
このため粉末状ろう材を接合部表面に均質に固定させる
ことが可能となる。
【００１４】また、スプレイ法は処理速度や制御性にも
優れることから、多量に同一形状の部品をろう付けする
ような場合にはスプレイ法によってバインダーを吹き付
けることにより高い生産性を達成することが可能とな
る。更に、本発明においては水溶性バインダーを用いて
いるため、有機溶剤系バインダーをスプレイした場合に
特に問題となるような健康上の配慮や環境への影響を考
慮せずに高い生産性が達成できる。
優れることから、多量に同一形状の部品をろう付けする
ような場合にはスプレイ法によってバインダーを吹き付
けることにより高い生産性を達成することが可能とな
る。更に、本発明においては水溶性バインダーを用いて
いるため、有機溶剤系バインダーをスプレイした場合に
特に問題となるような健康上の配慮や環境への影響を考
慮せずに高い生産性が達成できる。
【００１５】一方、従来の方法のように水溶性バインダ
ーと粉末状ろう材を同時にスプレイ法によって接合部表
面に吹き付けた場合、バインダーは接合部表面に付着す
るがバインダーの接着力が弱いためにろう材の多くは脱
落し、ろう付けに必要なろう材を接合部表面に固定する
ことが困難となる。
ーと粉末状ろう材を同時にスプレイ法によって接合部表
面に吹き付けた場合、バインダーは接合部表面に付着す
るがバインダーの接着力が弱いためにろう材の多くは脱
落し、ろう付けに必要なろう材を接合部表面に固定する
ことが困難となる。
【００１６】本発明においては、バインダーと粉末状ろ
う材を別の工程で取り扱うため処理性に優れており、ま
た水溶性バインダーを使用しているためバインダー上に
供給したろう材の中でバインダーに付着しない余分なろ
う材の回収も容易に行うことができ、高い材料歩留まり
が得られる。
う材を別の工程で取り扱うため処理性に優れており、ま
た水溶性バインダーを使用しているためバインダー上に
供給したろう材の中でバインダーに付着しない余分なろ
う材の回収も容易に行うことができ、高い材料歩留まり
が得られる。
【００１７】本発明に係る水溶性バインダーとして、エ
チレングリコール水溶液やポリビニルアルコール水溶液
等が利用できるが、接合部表面に適切な形状で付着させ
るためにはバインダーの種類や濃度を選択する必要があ
る。
チレングリコール水溶液やポリビニルアルコール水溶液
等が利用できるが、接合部表面に適切な形状で付着させ
るためにはバインダーの種類や濃度を選択する必要があ
る。
【００１８】粉末状ろう材を接合部表面の粒状バインダ
ーに付着させる方法としては、吹き付け法やバインダー
上へ重力落下させる方法等があり、これらの方法によっ
て効率良く且つ確実にろう材を付着させることができ
る。
ーに付着させる方法としては、吹き付け法やバインダー
上へ重力落下させる方法等があり、これらの方法によっ
て効率良く且つ確実にろう材を付着させることができ
る。
【００１９】水溶性バインダーは濡れ性が悪いためにろ
う付け部品の前処理として一般に充分な脱脂洗浄が必要
となる。しかし、本発明においてスプレイ法によってバ
インダーを吹き付ける場合には、接合部表面の清浄度が
低くてもバインダーを粒状に付着させることができるた
め、脱脂洗浄工程を簡略化させることも可能となる。
う付け部品の前処理として一般に充分な脱脂洗浄が必要
となる。しかし、本発明においてスプレイ法によってバ
インダーを吹き付ける場合には、接合部表面の清浄度が
低くてもバインダーを粒状に付着させることができるた
め、脱脂洗浄工程を簡略化させることも可能となる。
【００２０】本発明においては、バインダーの付着処理
とバインダー上へのろう材の付着処理を繰り返すことに
よって、接合部表面へ固定させるろう材の量を増加させ
ることも必要に応じて可能である。
とバインダー上へのろう材の付着処理を繰り返すことに
よって、接合部表面へ固定させるろう材の量を増加させ
ることも必要に応じて可能である。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について説
明する。図３は本発明のろう付け方法を適用したプレー
トフィン型熱交換器の組立概念を示す説明図で、両面に
ろう材を付着させたセパレートプレート５とフィン４を
組立て、ろう付けして熱交換器を製造する。
明する。図３は本発明のろう付け方法を適用したプレー
トフィン型熱交換器の組立概念を示す説明図で、両面に
ろう材を付着させたセパレートプレート５とフィン４を
組立て、ろう付けして熱交換器を製造する。
【００２２】フィン４とセパレートプレート５の素材と
してＳＵＳ３０４を用い、バインダーとしてポリビニル
アルコールの５％水溶液を用いた。また、粉末状ろう材
として粒度分布の異なる２種類のＪＩＳＺ３２６５ＢＮ
ｉ−２のニッケルろうを用いた。
してＳＵＳ３０４を用い、バインダーとしてポリビニル
アルコールの５％水溶液を用いた。また、粉末状ろう材
として粒度分布の異なる２種類のＪＩＳＺ３２６５ＢＮ
ｉ−２のニッケルろうを用いた。
【００２３】まずセパレートプレート５にスプレイ法で
バインダーを吹き付け、平均径約０．２ｍｍの球状粒子
にしてセパレートプレート５表面に均一に付着させた。
次に、径０．０２〜０．１５ｍｍの粒度分布を有するＢ
Ｎｉ−２及び最大径が０．０５ｍｍで径０．０１ｍｍ以
下が２０％の粒度分布を有するＢＮｉ−２の２種類をバ
インダーが分散したセパレートプレート５上に散布し
た。
バインダーを吹き付け、平均径約０．２ｍｍの球状粒子
にしてセパレートプレート５表面に均一に付着させた。
次に、径０．０２〜０．１５ｍｍの粒度分布を有するＢ
Ｎｉ−２及び最大径が０．０５ｍｍで径０．０１ｍｍ以
下が２０％の粒度分布を有するＢＮｉ−２の２種類をバ
インダーが分散したセパレートプレート５上に散布し
た。
【００２４】セパレートプレート５表面のろう材の付着
状況を観察した結果、ろう材はいずれの場合もセパレー
トプレート５表面に均一に固定されていたが、ろう材付
着量は径０．０２〜０．１５ｍｍの粒度分布の場合は
０．０４ｇ／ｃｍ２であったが、最大径が０．０５ｍｍ
で径０．０１ｍｍ以下が２０％の粒度分布の場合は０．
０２ｇ／ｃｍ２と少なかった。
状況を観察した結果、ろう材はいずれの場合もセパレー
トプレート５表面に均一に固定されていたが、ろう材付
着量は径０．０２〜０．１５ｍｍの粒度分布の場合は
０．０４ｇ／ｃｍ２であったが、最大径が０．０５ｍｍ
で径０．０１ｍｍ以下が２０％の粒度分布の場合は０．
０２ｇ／ｃｍ２と少なかった。
【００２５】次に、これらのセパレートプレート５とフ
ィン４を組立て、１０−３ｔｏｒｒの真空中で、１０８
０℃、１０分間の条件でろう付けした。ろう付け後の接
合界面を観察した結果、最大径が０．０５ｍｍで径０．
０１ｍｍ以下が２０％の粒度分布の場合は、ろう材の量
が不足しているため接合部界面の隙間に充分にろう材が
流れず、フィン４とセパレートプレート５の接合は不良
であった。これに対し、径０．０２〜０．１５ｍｍの粒
度分布の場合は、接合部界面の間隙に充分にろうが流
れ、フィン４とセパレートプレート５の接合は良好であ
った。
ィン４を組立て、１０−３ｔｏｒｒの真空中で、１０８
０℃、１０分間の条件でろう付けした。ろう付け後の接
合界面を観察した結果、最大径が０．０５ｍｍで径０．
０１ｍｍ以下が２０％の粒度分布の場合は、ろう材の量
が不足しているため接合部界面の隙間に充分にろう材が
流れず、フィン４とセパレートプレート５の接合は不良
であった。これに対し、径０．０２〜０．１５ｍｍの粒
度分布の場合は、接合部界面の間隙に充分にろうが流
れ、フィン４とセパレートプレート５の接合は良好であ
った。
【００２６】更に、比較例としてスプレイ法でバインダ
ーを２〜３ｍｍ径の粒子にしてセパレートプレート５表
面に付着させた後、径０．０２〜０．１５ｍｍの粒度分
布を有するＢＮｉ−２をバインダーが分散したセパレー
トプレート５上に散布した。ろう材の付着量は０．０３
ｇ／ｃｍ２であったが、バインダーの一部が島状に凝集
したため、セパレートプレート５表面の一部ではろう材
が付着していなかった。セパレートプレート５とフィン
４を組立て、１０−３ｔｏｒｒの真空中で、１０８０
℃、１０分間の条件でろう付けした結果、一部の接合界
面では隙間に充分にろう材が流れておらず、フィン４と
セパレートプレート５の接合は不良であった。
ーを２〜３ｍｍ径の粒子にしてセパレートプレート５表
面に付着させた後、径０．０２〜０．１５ｍｍの粒度分
布を有するＢＮｉ−２をバインダーが分散したセパレー
トプレート５上に散布した。ろう材の付着量は０．０３
ｇ／ｃｍ２であったが、バインダーの一部が島状に凝集
したため、セパレートプレート５表面の一部ではろう材
が付着していなかった。セパレートプレート５とフィン
４を組立て、１０−３ｔｏｒｒの真空中で、１０８０
℃、１０分間の条件でろう付けした結果、一部の接合界
面では隙間に充分にろう材が流れておらず、フィン４と
セパレートプレート５の接合は不良であった。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、従来の粉末状ろう材の
ろう付け方法で生じたような複雑形状への適用性や高コ
ストさらに多量に処理する場合の生産性等の問題を解消
することができる。更に、水溶性バインダーを用いるた
めに健康上の配慮や環境への影響を考慮せずに、効率良
く且つ確実に粉末状ろう材のろう付けを行うことができ
工業上非常に有益である。
ろう付け方法で生じたような複雑形状への適用性や高コ
ストさらに多量に処理する場合の生産性等の問題を解消
することができる。更に、水溶性バインダーを用いるた
めに健康上の配慮や環境への影響を考慮せずに、効率良
く且つ確実に粉末状ろう材のろう付けを行うことができ
工業上非常に有益である。
【図１】本発明の方法でろう付け部品の接合部表面に水
溶性バインダーが粒状に付着した状態を説明する断面図
である。
溶性バインダーが粒状に付着した状態を説明する断面図
である。
【図２】本発明の方法で接合部表面上の粒状バインダー
に粉末状ろう材を付着させた状態を説明する断面図であ
る。
に粉末状ろう材を付着させた状態を説明する断面図であ
る。
【図３】本発明を適用したプレートフィン型熱交換器の
説明図である。
説明図である。
１ ろう付け部品の接合部 ２ バインダー ３ 粉末状ろう材 ４ フィン ５ セパレートプレート
Claims (2)
- 【請求項１】 ろう付け部品の少なくとも接合部表面に
径０．０１〜２ｍｍの粒状の水溶性バインダーを付着さ
せた後、該バインダー上に径０．０１〜０．２ｍｍの粉
末状ろう材を供給し、その後ろう付け熱処理することを
特徴とするろう付け方法。 - 【請求項２】 粉末状ろう材はニッケルを主成分とする
合金からなることを特徴とする特許請求の範囲請求項１
記載のろう付け方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11187986A JP2000343211A (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | ろう付け方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11187986A JP2000343211A (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | ろう付け方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000343211A true JP2000343211A (ja) | 2000-12-12 |
Family
ID=16215625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11187986A Pending JP2000343211A (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | ろう付け方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000343211A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003019592A (ja) * | 2001-07-06 | 2003-01-21 | Dainippon Toryo Co Ltd | ロウ付け用ニッケル被膜の形成に用いるのに適した粉末組成物、被膜付きステンレススチール材及び熱交換器 |
| JP2005305549A (ja) * | 2004-04-22 | 2005-11-04 | Linde Ag | 高温はんだ付けによって結合された複数のセグメントプレートを備えた積層ブロック |
| CN103521869A (zh) * | 2013-10-17 | 2014-01-22 | 成都四威高科技产业园有限公司 | 多层平板裂缝天线钎料预置方法 |
| CN115254516A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-11-01 | 泾县信达工贸有限公司 | 一种即热式电热盘钎焊用自动布料装置 |
-
1999
- 1999-05-31 JP JP11187986A patent/JP2000343211A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003019592A (ja) * | 2001-07-06 | 2003-01-21 | Dainippon Toryo Co Ltd | ロウ付け用ニッケル被膜の形成に用いるのに適した粉末組成物、被膜付きステンレススチール材及び熱交換器 |
| JP2005305549A (ja) * | 2004-04-22 | 2005-11-04 | Linde Ag | 高温はんだ付けによって結合された複数のセグメントプレートを備えた積層ブロック |
| CN103521869A (zh) * | 2013-10-17 | 2014-01-22 | 成都四威高科技产业园有限公司 | 多层平板裂缝天线钎料预置方法 |
| CN115254516A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-11-01 | 泾县信达工贸有限公司 | 一种即热式电热盘钎焊用自动布料装置 |
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