JPH06102818B2

JPH06102818B2 - アルミニウムの真空ろう付方法および真空ろう付炉

Info

Publication number: JPH06102818B2
Application number: JP12967986A
Authority: JP
Inventors: 雅俊箱崎; 治雄国分
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1986-06-04
Filing date: 1986-06-04
Publication date: 1994-12-14
Anticipated expiration: 2009-12-14
Also published as: JPS62287054A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、アルミニウム製品のろう付を行なう方法およ
びその際に用いる真空ろう付炉に関するものである。

［従来の技術］自動車部品のラジエータ、コンデンサ、あるいはエバポ
レータ等の熱交換器にはアルミニウム製のものがある。
これらの部品は、例えば、フィンをフィンチューブに取
り付ける場合など、真空ろう付炉を用いて真空ろう付さ
れている。

従来の真空ろう付炉設備を第３図を参照して簡単に説明
すると、１は上部に排気口1aを有する真空ろう付炉の炉
体であり、２は炉内３の内壁および炉底部に設けられた
遮熱板、４はヒータであり、このヒータ４に囲まれた部
分が処理スペースS₁とされている。また、５は被処理物
Ｗがセットされるキャリアフレームであり、このキャリ
アフレーム５は、炉内３の天井に設けられている搬送機
構６によって炉内３に対して搬入、搬出されるようにな
っている。この搬送機構６が設けられている前記処理ス
ペースS₁の上側の空間が搬送スペースS₂とされている。

このような真空ろう付炉設備を用いて被処理物Ｗをろう
付する場合の方法を説明すると、炉内３に設備されるキ
ャリアフレーム５に被処理物Ｗをセットしてキャリアフ
レーム５ごと搬送機構６によって炉内３に装入し、炉内
３を真空にした後炉内３を加熱し、あらかじめ部品の固
着部分に被覆されているろう材を溶かして部品どうしを
ろう付する。

使用されるろう材には、アルミニウムがろう付の際に酸
素と結合して酸化被覆を作り、ろう付が困難になるのを
防止するため、アルミニウムより酸素との親和性の高い
マグネシウムが含有されている。このため、酸化被覆は
マグネシウムによって破壊されるとともに、酸素はマグ
ネシウム側に多く結合してろう付部の酸化防止が計られ
ている。

また、特にろう付品質の高い製品のろう付をする場合に
は、上記の炉の入口側と出口側に予備の真空室を設置し
て設備全体を３室構造とし、ろう付炉内の真空度をより
高めるようにしたものもある。

［発明が解決しようとする問題点］ところで、上記のような方法および真空ろう付炉によっ
てろう付を行なうと、ろう材に含有されているマグネシ
ウムが酸素と結合して酸化マグネシウムとなって飛散し
たり、結合し得なかった単体のマグネシウムが周辺に飛
散したりする。この飛散するマグネシウムは炉内３の遮
熱板２、搬送機構６、あるいは炉内壁などに付着して汚
染の原因になるとともに、付着したマグネシウムにより
搬送機構６の動きや炉扉の動きに障害がでたりする。

それに、搬送スペースS₂の温度は処理スペースS₁と比較
すると低いので、マグネシウムはこの搬送スペースS₂に
付着しやすい。付着するマグネシウムは、多孔質状で表
面積が大きくなるので多量の水分が吸着されやすく、こ
のため真空排気の性能が悪くなる原因となる。

したがって、付着したマグネシウムを除去する作業を頻
繁に行なわなければならないが、搬送スペースS₂は狭く
て作業がやりづらく、また、遮熱板２は、空間をあけて
複数の板材を幾層にも重ね合わせたものなので、板相互
の隙間に入って付着したものを除去するにはこれまた非
常に手間がかかるものであった。

また、被処理物Ｗと遮熱板２との間の空間には、遮熱板
２に当たってはね返ったマグネシウム分子が存在してい
るが、この空間は広く、また排気されてしまうものもあ
るのでマグネシウム分子密度はそれほど高くない。これ
はすなわち、ろう付する部分の雰囲気のマグネシウム分
子密度があまり高くないということなので、アルミニウ
ムの酸化防止反応を促進するのには不利な点であった。

また、３室構造のものにおいてはろう付品質の良好なも
のが得られるが、やはり上記のようなマグネシウムによ
る炉内の汚染は回避できず、かつ設備の設置スペースを
多くとるという問題点があった。

［問題点を解決するための手段］本発明のアルミニウムの真空ろう付方法は、真空炉内で
ろう付をするに際し、炉内の温度がマグネシウムの蒸発
し始める温度に達したら、マグネシウム反射板を前記被
処理物に近接させてこの被処理物を覆った状態にし、そ
の後所定のろう付温度に炉内を加熱するようにしたこと
を特徴としている。

また、本発明のアルミニウムの真空ろう付炉は、炉内壁
と前記被処理物との間の空間に、被処理物に接近したと
きは被処理物を覆う状態になるマグネシウム反射板を接
近、離間可能に配置したことを特徴としている。

［作用］上記のアルミニウムの真空ろう付方法および真空ろう付
炉によれば、まず、炉内の真空引きを行なうと、被処理
物周辺にはガスの流れをさえぎるものがないのでガスは
スムーズに排気され、被処理物周辺の真空度が高まる。
炉内を加熱し、マグネシウムの蒸発し始める温度に達し
たらマグネシウム反射板を移動させて被処理物に近接さ
せ被処理物を覆った状態にし、その後所定のろう付温度
に炉内を加熱する。これにより、被処理物をろう付する
際に飛散するマグネシウムはマグネシウム反射板にぶつ
かり、周辺に飛散しないので、炉内が汚染されることが
なくなる。また、被処理物周辺のマグネシウム分子密度
が高くなるので、ろう付部の酸化防止反応が従来より向
上する。

［実施例］以下、本発明の一実施例を第１図および第２図を参照し
て説明する。

第１図は本発明の真空ろう付炉を備えた真空ろう付炉設
備の縦断面図を示す図であって、符号10はアルミニウム
真空ろう付炉の炉体であり、上部の排気口11の先には、
炉内12を真空にするための真空ポンプ（図示せず）が設
けられている。

炉内壁12aおよび炉底12bには遮熱板13がほぼ全面に亘っ
て設けられている。また、炉内壁12aに設けられた遮熱
板13の上部にもここから横に向けて同様の遮熱板13が固
定板14に支持されて設けられている。この遮熱板13は、
複数のステンレス等の薄板を、互いに空間をあけて幾層
にも重ね合わせたものである。

この遮熱板13には、遮熱板13を覆うようにパネル状の輻
射式ヒータ15が敷設されている。そしてこのヒータ15に
囲まれたところが処理スペースS₁とされている。

炉内12の天井には入口から奥に向かってレール16が設け
られており、このレール16を走行可能にキャリア17およ
びハンガロッドキャリア18を介してキャリアフレーム19
が設備されている。このキャリアフレーム19被処理物Ｗ
を炉内12に装入するためのもので、処理スペースS₁下方
に延びる支柱19aと、支柱19aの中間部および下端部に設
けられた被処理物Ｗが載置される載置台19bとからなる
ものである。上記レール16等が設けられている処理スペ
ースS₁の上方の空間が搬送スペースS₂とされている。

このキャリアフレーム19の底面には、遮熱を兼ねるマグ
ネシウム反射板20aが設けられており、さらに、上部お
よび前後面にも第２図に示すように、同様のマグネシウ
ム反射板20bおよび20cが設けられている。

炉内12の天井の前記レール16の両側には、ハンガーブラ
ケット21がそれぞれ固定されており、各ハンガーブラケ
ット21にはこのハンガーブラケット21を軸として炉体10
の幅方向に回動可能にハンガー22が取り付けられてい
る。これら両ハンガー22の先端には、リンク機構23を介
して下面に遮熱板13を有する可動板24がそれぞれ取り付
けられている。

これら可動板24の下面には、第２図に示すように、コネ
クタ板25を介して可動マグネシウム反射板26が固定され
ている。この可動マグネシウム反射板26は、キャリアフ
レーム19の被処理物Ｗが設置されるスペースW₁を覆うよ
う、略キャリアフレーム19の高さおよび幅分の大きさを
有しており、上下の端部は内方に折れ曲がっている。

また、炉体10の側壁外部の前記リンク機構23に対応する
位置には、シリンダ27が設けられ、このシリンダ27の可
動ロッド27aは、側壁を貫通して炉内12に挿入されてお
り、その先端は前記可動板24の上に固定されているロッ
ドホルダ28にはまっている。

次いで、このように構成された真空ろう付炉設備を用い
た本発明のろう付方法の操作手順、およびこれに伴う可
動マグネシウム反射板26の効用などを説明する。

（１）キャリアフレーム19の載置台19bにろう付する被
処理物Ｗを載置してから、キャリアフレーム19をレール
16に沿わせ炉内12に被処理物Ｗをキャリアフレーム19ご
と装入する。

（２）炉内12を密閉し、炉内12を真空にひいてからヒー
タ15の電源をいれて炉内12を加熱する。このとき、第１
図の右半分側に示すように、シリンダ27の可動ロッド27
aを後退させておくことにより、可動マグネシウム反射
板26を炉内壁12a方向に位置させ、被処理物Ｗの設置ス
ペースW₁と可動マグネシウム反射板26の間に間隔ｌがあ
いた状態にする。

この状態では、被処理物Ｗの設置スペースW₁と排気口11
とは間隔ｌによって排気通路が確保されるので、被処理
物Ｗ周辺のガスは矢印（イ）で示すごとく流れの抵抗が
ほとんどないままスムーズに排気口11に向かっていく。
このため、被処理物Ｗ周辺の真空度が高まる。

（３）被処理物Ｗの温度がマグネシウムの蒸発温度（40
0〜450℃）付近に達したら、シリンダ27を作動させ、可
動ロッド27aを炉内12の内方に向かって進出させる。こ
れによって、第１図の左半分側に示すように、可動マグ
ネシウム反射板26は被処理物Ｗの設置スペースW₁を覆
い、被処理物Ｗに近接することとなる。これにより、被
処理物Ｗは、可動マグネシウム反射板26とキャリアフレ
ーム19の底面、上部および前後面に設けられているマグ
ネシウム反射板20a、20b、20cとによって囲まれた状態
となる。

（４）次いで、所定のろう付温度に炉内12を加熱する
と、被処理物Ｗのろう付部に被覆されているろう材が溶
け、このとき酸化防止のためのろう材に含有されている
マグネシウムが酸素と結合して酸化マグネシウムとなっ
て飛散したり、結合し得なかった単体のマグネシウムが
飛散する。しかし、これらは各マグネシウム反射板20
a、20b、20cおよび可動マグネシウム反射板26に遮られ
て炉壁方向には飛散しない。このため、従来のように遮
熱板13や搬送域などにマグネシウムが付着することがな
い。

また、マグネシウムのほとんどが、各マグネシウム反射
板20a、20b、20cおよび可動マグネシウム反射板26と被
処理物Ｗとの間のせまい空間に飛散するので、この空間
のマグネシウム分子密度が高くなる。すなわち、被処理
物Ｗの周辺のマグネシウム分子密度が高くなる。このた
め、ろう付の際に、被処理物Ｗの周囲に存在する酸素を
吸収する能力が高まるので被処理物Ｗのろう付部は酸化
することなく良好なろう付ができる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明のアルミニウムの真空ろう
付方法および真空ろう付炉によれば、以下のような効果
を奏する。

（１）炉内を真空にひいた際、被処理物の周辺の真空度
が高まり、さらに、炉内を加熱してろう付を行なうとき
に、マグネシウム反射板を被処理物に近接させることに
より、被処理物周辺のマグネシウム分子密度が高くなる
ので、ろう付部の酸化防止反応が従来より向上し、ろう
付品質の良好な製品が得られる。

（２）炉内全体を高い真空度にする必要がないので操業
コストが低減できる。

（３）ろう付の際に飛散するマグネシウムによって炉内
が汚染されることがほとんどなくなるので、炉の保守作
業が容易となり、その間隔も長くおくことができる。

（４）ろう材に含有させるマグネシウムの量を必要最小
限に減らすことができる。

（５）特にろう付品質の高い製品にする場合でも、従来
のように設備を３室構造とする必要がない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第２図は本発明の一実施例を示す図であっ
て、第１図はその真空ろう付炉を備えた真空炉設備の縦
断面図、第２図はキャリアフレームおよびマグネシウム
反射板の斜視図、第３図は従来の真空炉設備の縦断面図
である。 12…炉内、12a……炉内壁、26……マグネシウム反射
板、Ｗ……被処理物。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルミニウム製の被処理物を、還元剤であ
るマグネシウムが含有されたろう材により真空ろう付炉
内でろう付するに際し、炉内の温度がマグネシウムの蒸
発し始める温度に達したら、マグネシウム反射板を前記
被処理物に近接させてこの被処理物を覆うことにより、
蒸発したマグネシウム分子が被処理物から遠くに飛散す
ることを防止した状態にし、その後所定のろう付温度に
炉内を加熱するようにしたことを特徴とするアルミニウ
ムの真空ろう付方法。
【請求項２】アルミニウム製の被処理物を、還元剤であ
るマグネシウムが含有されたろう材により真空ろう付す
るために用いる真空ろう付炉において、炉内壁と前記被
処理物との間の空間に、前記被処理物に接近したときは
被処理物を覆う状態になるマグネシウム反射板を、被処
理物に対して接近、離間可能に配置したことを特徴とす
るアルミニウムの真空ろう付炉。