JPH06277872A - 表面に窒化層を有する金属部材のろう付け方法とこれに用いる溶接用ろう材 - Google Patents
表面に窒化層を有する金属部材のろう付け方法とこれに用いる溶接用ろう材Info
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- JPH06277872A JPH06277872A JP7405793A JP7405793A JPH06277872A JP H06277872 A JPH06277872 A JP H06277872A JP 7405793 A JP7405793 A JP 7405793A JP 7405793 A JP7405793 A JP 7405793A JP H06277872 A JPH06277872 A JP H06277872A
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- brazing filler
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 安価で高耐摩耗性を有する表面に窒化層を有
する金属部材のろう付け製品における接合強度を向上さ
せる。 【構成】 Ａｇ−ＣｕまたはＡｇ−Ｃｕ−Ｚｎを主成分
とするろう材にＡｌまたはＣｒまたはＡｌとＣｒとを重
量割合で０．５〜３％添加したろう材を作る。このろう
材を用いて、表面に窒化層１ａを有する金属部材（印字
レバー）１に他の被接合部材（印字ワイヤ）２をろう付
けする。ＡｌまたはＣｒは窒化層中のＮと化合し易く、
溶融ろう３は窒化層に対してぬれ性がよくなるので、金
属部材の表面に広い範囲にわたって付着する。このろう
材の使用により金属部材と溶融ろうとの間の凝着抑制作
用をしていた窒化層を消滅させ、窒化層中のＮとＡｌま
たはＮとＣｒとの化合物が拡散した層ができる。このた
め金属部材と溶融ろうとの親和力が高くなるとともに、
溶融ろう中の気泡が除去されて強力な接合面が得られ
る。
する金属部材のろう付け製品における接合強度を向上さ
せる。 【構成】 Ａｇ−ＣｕまたはＡｇ−Ｃｕ−Ｚｎを主成分
とするろう材にＡｌまたはＣｒまたはＡｌとＣｒとを重
量割合で０．５〜３％添加したろう材を作る。このろう
材を用いて、表面に窒化層１ａを有する金属部材（印字
レバー）１に他の被接合部材（印字ワイヤ）２をろう付
けする。ＡｌまたはＣｒは窒化層中のＮと化合し易く、
溶融ろう３は窒化層に対してぬれ性がよくなるので、金
属部材の表面に広い範囲にわたって付着する。このろう
材の使用により金属部材と溶融ろうとの間の凝着抑制作
用をしていた窒化層を消滅させ、窒化層中のＮとＡｌま
たはＮとＣｒとの化合物が拡散した層ができる。このた
め金属部材と溶融ろうとの親和力が高くなるとともに、
溶融ろう中の気泡が除去されて強力な接合面が得られ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばワイヤドットプ
リンタの印字レバーなど表面に窒化層を有する金属部材
と印字ワイヤなど他の被接合部材とのろう付け方法及び
これに用いられる溶接用ろう材に関するものである。
リンタの印字レバーなど表面に窒化層を有する金属部材
と印字ワイヤなど他の被接合部材とのろう付け方法及び
これに用いられる溶接用ろう材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近のワイヤドット式プリンタの印字速
度は比躍的に向上し、かつ印字密度も高くなってきてい
るため、印字ヘッドを構成する印字レバーや印字ワイヤ
は高強度かつ高耐摩耗性を備えたものが要求されてい
る。
度は比躍的に向上し、かつ印字密度も高くなってきてい
るため、印字ヘッドを構成する印字レバーや印字ワイヤ
は高強度かつ高耐摩耗性を備えたものが要求されてい
る。
【０００３】これらの要求に対応して、印字レバーの素
材は炭素工具鋼，特殊工具鋼やマルエージング鋼等に熱
処理を施し、さらにその表面にＮｉメッキなどを施した
ものが用いられている。
材は炭素工具鋼，特殊工具鋼やマルエージング鋼等に熱
処理を施し、さらにその表面にＮｉメッキなどを施した
ものが用いられている。
【０００４】同様にして、印字ワイヤ材としては、強度
の高いピアノ線や特殊工具鋼材が、高級品には超硬合金
材などが採用されている。
の高いピアノ線や特殊工具鋼材が、高級品には超硬合金
材などが採用されている。
【０００５】そして、印字レバーと印字ワイヤとの接合
には、主に銀−銅（Ａｇ−Ｃｕ）または銀−銅−亜鉛
（Ａｇ−Ｃｕ−Ｚｎ）を主成分とする強度の高い銀ろう
によるろう付け法が採用されている。
には、主に銀−銅（Ａｇ−Ｃｕ）または銀−銅−亜鉛
（Ａｇ−Ｃｕ−Ｚｎ）を主成分とする強度の高い銀ろう
によるろう付け法が採用されている。
【０００６】また、印字レバーに戻しばねが接触する部
分などは摩耗が大きくなるため、印字レバーの表面に耐
摩耗性が大きくかつ低コストの窒化層を形成したものを
採用することが試みられている。
分などは摩耗が大きくなるため、印字レバーの表面に耐
摩耗性が大きくかつ低コストの窒化層を形成したものを
採用することが試みられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、表面に窒化
層を有する金属部材は、耐摩耗性が高くなる反面、部材
の表面付近に生成される反応生成物の凝着抑制作用があ
る。このため、ろう付けの際にも、溶融ろうの表面張力
を大きくし、ろう付けにおいて最も重要な要素となるぬ
れ性を低下させ、接合部における強度を低下させる原因
になっている。
層を有する金属部材は、耐摩耗性が高くなる反面、部材
の表面付近に生成される反応生成物の凝着抑制作用があ
る。このため、ろう付けの際にも、溶融ろうの表面張力
を大きくし、ろう付けにおいて最も重要な要素となるぬ
れ性を低下させ、接合部における強度を低下させる原因
になっている。
【０００８】具体的に説明すると、図３に示すように、
印字レバー１１の端部に被接合部材である印字ワイヤ１
２を接近させた状態で銀ろう材を溶融した溶融ろう１３
を付着させても、ろう付け面１４は窒化層１１ａと溶融
ろう１３との間での拡散反応などが行なわれず、窒化層
はそのままの状態を維持したものとなる。また、ろう付
け面１４における拡散反応が行なわれないと、加熱の際
に発生する気泡１３ａが溶融ろう中から抜け切れず、気
泡１３ａが融着ろう中に残留してしまう問題がある。融
着ろう中の気泡１３ａの存在は、それだけ接合部の面積
を小さくしているため、接合部の強度を低下させる一因
になっている。また、ろう付け面１４において、拡散反
応が行なわれないことによって接合面における分子結合
が非常に弱いものとなっており、接合面の強度も低下す
る原因になっている。そのため、表面に窒化層を有する
金属部材としての印字レバーと被接合部材である印字ワ
イヤ等の接合品が得にくくなっている。
印字レバー１１の端部に被接合部材である印字ワイヤ１
２を接近させた状態で銀ろう材を溶融した溶融ろう１３
を付着させても、ろう付け面１４は窒化層１１ａと溶融
ろう１３との間での拡散反応などが行なわれず、窒化層
はそのままの状態を維持したものとなる。また、ろう付
け面１４における拡散反応が行なわれないと、加熱の際
に発生する気泡１３ａが溶融ろう中から抜け切れず、気
泡１３ａが融着ろう中に残留してしまう問題がある。融
着ろう中の気泡１３ａの存在は、それだけ接合部の面積
を小さくしているため、接合部の強度を低下させる一因
になっている。また、ろう付け面１４において、拡散反
応が行なわれないことによって接合面における分子結合
が非常に弱いものとなっており、接合面の強度も低下す
る原因になっている。そのため、表面に窒化層を有する
金属部材としての印字レバーと被接合部材である印字ワ
イヤ等の接合品が得にくくなっている。
【０００９】こうして、安価で耐摩耗性の高い窒化層を
有する金属部材と他の被接合部材とのろう付け製品の取
得を困難にしているが、この問題は、印字レバーと印字
ワイヤとの接合強度の問題に止まらず、一般の窒化層を
有する部材のろう付け接合に当てはまる問題である。こ
れに対しては、窒化層に対するぬれ性の高いろう材を用
いてこれらの部材同志をろう付けすることを可能にする
ことによって解決できる筈である。
有する金属部材と他の被接合部材とのろう付け製品の取
得を困難にしているが、この問題は、印字レバーと印字
ワイヤとの接合強度の問題に止まらず、一般の窒化層を
有する部材のろう付け接合に当てはまる問題である。こ
れに対しては、窒化層に対するぬれ性の高いろう材を用
いてこれらの部材同志をろう付けすることを可能にする
ことによって解決できる筈である。
【００１０】そこで本発明の目的は、表面に窒化層を有
する金属部材と他の被接合部材とのろう付けにおける、
ぬれ性を向上させ得るろう材を提供し、併せてこのろう
材を使用して表面に窒化層を有する金属部材と他の被接
合部材とのろう付けによる接合強度の向上を図ることに
ある。
する金属部材と他の被接合部材とのろう付けにおける、
ぬれ性を向上させ得るろう材を提供し、併せてこのろう
材を使用して表面に窒化層を有する金属部材と他の被接
合部材とのろう付けによる接合強度の向上を図ることに
ある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明における、表面に窒化層を有する金属部材
と他の部材とをろう付けする溶接用ろう材として、Ａｇ
とＣｕまたはＡｇとＣｕとＺｎとを主成分とするろう材
に、ＡｌまたはＣｒまたはＡｌとＣｒの両者をそれぞれ
重量割合で０．５〜３％添加したものを採用した。
めに、本発明における、表面に窒化層を有する金属部材
と他の部材とをろう付けする溶接用ろう材として、Ａｇ
とＣｕまたはＡｇとＣｕとＺｎとを主成分とするろう材
に、ＡｌまたはＣｒまたはＡｌとＣｒの両者をそれぞれ
重量割合で０．５〜３％添加したものを採用した。
【００１２】上記ろう材を用いて、表面に窒化層を有す
る金属部材と他の被接合部材とをろう付けすることによ
り、接合強度の高い接合部を得るようにした。
る金属部材と他の被接合部材とをろう付けすることによ
り、接合強度の高い接合部を得るようにした。
【００１３】
【作用】上記した手段により、ＡｌまたはＣｒまたはＡ
ｌとＣｒの両者をそれぞれ重量割合で０．５〜３％添加
することにより、表面に窒化層を有する金属部材に他の
接合部材をろう付けする際に、Ａｌ及びＣｒは溶融ろう
と窒化層との親和力を高くし、窒化層の表面における反
応生成物の凝着抑制作用を弱めるため、溶接用ろう材の
ぬれ性が向上する。
ｌとＣｒの両者をそれぞれ重量割合で０．５〜３％添加
することにより、表面に窒化層を有する金属部材に他の
接合部材をろう付けする際に、Ａｌ及びＣｒは溶融ろう
と窒化層との親和力を高くし、窒化層の表面における反
応生成物の凝着抑制作用を弱めるため、溶接用ろう材の
ぬれ性が向上する。
【００１４】上記のろう材を使用して表面に窒化層を有
する金属部材と他の被接合部材とをろう付けすると、接
合面でろう材中のＡｌまたはＣｒと窒化層中のＮとが反
応して拡散作用を促進し、これによりぬれ性を向上さ
せ、かつ溶融ろう中への気泡の残留を抑え、接合強度を
向上させる。
する金属部材と他の被接合部材とをろう付けすると、接
合面でろう材中のＡｌまたはＣｒと窒化層中のＮとが反
応して拡散作用を促進し、これによりぬれ性を向上さ
せ、かつ溶融ろう中への気泡の残留を抑え、接合強度を
向上させる。
【００１５】
【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
説明する。
【００１６】本実施例では、図２に示すように、表面に
窒化層を有する金属部材として、ワイヤドット式プリン
タの印字ヘッドを構成する印字レバー１の先端部に、印
字ワイヤ２の一端部近傍を溶融ろう３を介してろう付け
する場合を取り上げる。
窒化層を有する金属部材として、ワイヤドット式プリン
タの印字ヘッドを構成する印字レバー１の先端部に、印
字ワイヤ２の一端部近傍を溶融ろう３を介してろう付け
する場合を取り上げる。
【００１７】印字レバー１は、窒化用鋼材を所定形状に
形成したものに対し、窒化処理を施して表面に耐摩耗性
の高い窒化層１ａを形成してある。また、印字ワイヤ２
は、超硬合金材を採用してある。
形成したものに対し、窒化処理を施して表面に耐摩耗性
の高い窒化層１ａを形成してある。また、印字ワイヤ２
は、超硬合金材を採用してある。
【００１８】ろう材としては、一般の金属部材に対して
銀ろう材の中で最もぬれ性がよいとされるＢＡｇ−２４
（ＪＩＳ Ｚ ３２６１）と同一組成のものに、Ａｌを
重量割合で１〜３％添加したものを採用した。
銀ろう材の中で最もぬれ性がよいとされるＢＡｇ−２４
（ＪＩＳ Ｚ ３２６１）と同一組成のものに、Ａｌを
重量割合で１〜３％添加したものを採用した。
【００１９】ろう付け作業は、印字レバー１と印字ワイ
ヤ２とを、ろう付け用治具に取り付け、図１に示すよう
な状態に配置し、高周波加熱装置を用いて約７５０°Ｃ
に加熱して、印字レバー１の先端部に印字ワイヤ２の端
部近傍を接合する。
ヤ２とを、ろう付け用治具に取り付け、図１に示すよう
な状態に配置し、高周波加熱装置を用いて約７５０°Ｃ
に加熱して、印字レバー１の先端部に印字ワイヤ２の端
部近傍を接合する。
【００２０】銀ろう中に添加されたＡｌは、印字レバー
の表面の窒化層中のＮと化合し易い性質を有するので、
ろう材が高温である間は、印字レバー１に付着した溶融
ろう３と窒化層１ａとの間では盛んな化学反応を起こし
てＡｌＮなどの化合物を作っている。このため、接合面
４は窒化層１ａが消滅して母材のＦｅとろう材３とこの
化合物の入り混った状態となっている。この結果、接合
面の組織は、印字レバー１の内側から順にＦｅを主成分
とする母材金属、続いてこの母材金属中にＡｌＮの化合
物を含むろう材の組織、さらに続いてＡｇ−Ｃｕ−Ｚｎ
を主成分とするろう材の組織が徐々に拡散した状態に分
布したものになっている。接合面がこのような組織にな
っているので、窒化層による凝着抑制作用は起こらず、
印字レバー１と溶融ろう３との親和力が高くなる。また
化学反応が盛んに行なわれるために、溶融ろう中に気泡
も残留しなくなるので、強固な接合部が得られる。
の表面の窒化層中のＮと化合し易い性質を有するので、
ろう材が高温である間は、印字レバー１に付着した溶融
ろう３と窒化層１ａとの間では盛んな化学反応を起こし
てＡｌＮなどの化合物を作っている。このため、接合面
４は窒化層１ａが消滅して母材のＦｅとろう材３とこの
化合物の入り混った状態となっている。この結果、接合
面の組織は、印字レバー１の内側から順にＦｅを主成分
とする母材金属、続いてこの母材金属中にＡｌＮの化合
物を含むろう材の組織、さらに続いてＡｇ−Ｃｕ−Ｚｎ
を主成分とするろう材の組織が徐々に拡散した状態に分
布したものになっている。接合面がこのような組織にな
っているので、窒化層による凝着抑制作用は起こらず、
印字レバー１と溶融ろう３との親和力が高くなる。また
化学反応が盛んに行なわれるために、溶融ろう中に気泡
も残留しなくなるので、強固な接合部が得られる。
【００２１】なお、印字ワイヤ２は、窒化層を有さず、
ぬれ性のよい超硬合金材を使用しているので、接合強度
上の問題は生じない。
ぬれ性のよい超硬合金材を使用しているので、接合強度
上の問題は生じない。
【００２２】以上のように、ろう材（ＢＡｇ−２４）に
１％のＡｌを添加したろう材を用いて、表面に窒化層を
有する金属部材をろう付け接合したものは、Ａｌを全く
添加しないろう材（ＢＡｇ−２４）によってろう付けし
た場合と比較して、約１．５倍の接合強度が得られる。
１％のＡｌを添加したろう材を用いて、表面に窒化層を
有する金属部材をろう付け接合したものは、Ａｌを全く
添加しないろう材（ＢＡｇ−２４）によってろう付けし
た場合と比較して、約１．５倍の接合強度が得られる。
【００２３】本実施例で採用したろう材（ＢＡｇ−２
４）にＡｌを添加するものの他、ＡｇとＣｕ又はＡｇと
ＣｕとＺｎを主成分とする他のろう材中にＡｌを添加し
たものでも同様に窒化層に対するぬれ性を高くすること
が可能である。
４）にＡｌを添加するものの他、ＡｇとＣｕ又はＡｇと
ＣｕとＺｎを主成分とする他のろう材中にＡｌを添加し
たものでも同様に窒化層に対するぬれ性を高くすること
が可能である。
【００２４】また添加材はＡｌのほかＮと化合物を作り
易いＣｒも有効であり、本発明のろう材は、Ａｌに代え
てこれもまた窒化層中のＮと化合し易いＣｒを添加した
り、ＡｌとＣｒとの両者を添加したものでも同様の結果
が得られる。ただし、接合強度を高くできるのは、これ
らの添加量が重量割合で０．５〜３％の範囲に限られ
る。ＡｌやＣｒの添加量は、０．５％以下ではぬれ性の
向上は不十分であり、３％以上ではＡｇ−Ｃｕ（α−
β），またはＡｇ−Ｃｕ−Ｚｎ（α−β−γ）の固溶体
中にＡｌやＣｒが偏析して、逆に接合強度を弱める結果
を生じるので好ましくない。
易いＣｒも有効であり、本発明のろう材は、Ａｌに代え
てこれもまた窒化層中のＮと化合し易いＣｒを添加した
り、ＡｌとＣｒとの両者を添加したものでも同様の結果
が得られる。ただし、接合強度を高くできるのは、これ
らの添加量が重量割合で０．５〜３％の範囲に限られ
る。ＡｌやＣｒの添加量は、０．５％以下ではぬれ性の
向上は不十分であり、３％以上ではＡｇ−Ｃｕ（α−
β），またはＡｇ−Ｃｕ−Ｚｎ（α−β−γ）の固溶体
中にＡｌやＣｒが偏析して、逆に接合強度を弱める結果
を生じるので好ましくない。
【００２５】本実施例では、ろう付け温度を７５０°Ｃ
に設定してあるが、ろう付け温度については、接合母材
及びろう材の性質に応じて適宜最適温度を設定すること
が必要である。また、被接合部材としての印字ワイヤ等
は、超硬合金材に限られず、ピアノ線や特殊工具鋼線製
でも同様の接合強度が得られる。
に設定してあるが、ろう付け温度については、接合母材
及びろう材の性質に応じて適宜最適温度を設定すること
が必要である。また、被接合部材としての印字ワイヤ等
は、超硬合金材に限られず、ピアノ線や特殊工具鋼線製
でも同様の接合強度が得られる。
【００２６】なお、本発明は、印字レバーと印字ワイヤ
とのろう付けに限られず、窒化層を有する金属部材のろ
う付け全般に適用可能である。
とのろう付けに限られず、窒化層を有する金属部材のろ
う付け全般に適用可能である。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明はＡｇとＣ
ｕ又はＡｇとＣｕとＺｎを主成分とするろう材中に少量
のＡｌまたはＣｒまたはＡｌとＣｒとを添加することに
より、表面に窒化層を有する金属部材と他の被接合部材
とをろう付けする際のぬれ性を向上させ、かつ融着ろう
中への気泡の残留を防止可能なろう材が得られる。
ｕ又はＡｇとＣｕとＺｎを主成分とするろう材中に少量
のＡｌまたはＣｒまたはＡｌとＣｒとを添加することに
より、表面に窒化層を有する金属部材と他の被接合部材
とをろう付けする際のぬれ性を向上させ、かつ融着ろう
中への気泡の残留を防止可能なろう材が得られる。
【００２８】上記したろう材を用いて、表面に窒化層を
有する金属部材に他の被接合部材をろう付けすれば、非
常に高い接合強度のろう付け製品が得られる。このた
め、耐摩耗性を付与する手段として安価な窒化処理を施
した部材を使用することができるので、印字レバーと印
字ワイヤの接合部品など過酷な条件で使用されるろう付
け製品等を低コストで得ることが可能になる。
有する金属部材に他の被接合部材をろう付けすれば、非
常に高い接合強度のろう付け製品が得られる。このた
め、耐摩耗性を付与する手段として安価な窒化処理を施
した部材を使用することができるので、印字レバーと印
字ワイヤの接合部品など過酷な条件で使用されるろう付
け製品等を低コストで得ることが可能になる。
【図１】本発明におけるろう付け状態を示す拡大断面図
である。
である。
【図２】印字レバーの先端部に印字ワイヤをろう付けし
た状態を示す説明図である。
た状態を示す説明図である。
【図３】従来例におけるろう付け状態を示す拡大断面図
である。
である。
１ 金属部材 １ａ 窒化層 ２ 被接合部材 ３ ろう材
Claims (2)
- 【請求項１】 ＡｇとＣｕまたはＡｇとＣｕとＺｎとを
主成分とするろう材に、ＡｌまたはＣｒまたはＡｌとＣ
ｒの両者をそれぞれ重量割合で０．５〜３％添加してあ
ることを特徴とする溶接用ろう材。 - 【請求項２】 請求項１に記載したろう材を用いて、表
面に窒化層を有する金属部材と他の被接合部材とをろう
付けすることを特徴とする表面に窒化層を有する金属部
材のろう付け方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7405793A JPH06277872A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 表面に窒化層を有する金属部材のろう付け方法とこれに用いる溶接用ろう材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7405793A JPH06277872A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 表面に窒化層を有する金属部材のろう付け方法とこれに用いる溶接用ろう材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06277872A true JPH06277872A (ja) | 1994-10-04 |
Family
ID=13536187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7405793A Pending JPH06277872A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 表面に窒化層を有する金属部材のろう付け方法とこれに用いる溶接用ろう材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06277872A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5365219A (en) * | 1976-11-25 | 1978-06-10 | Tokuriki Honten Kk | Silver solder alloy |
| JPS58215293A (ja) * | 1982-06-07 | 1983-12-14 | Mitsubishi Metal Corp | 超硬工具埋込みろう付け用硬質銀ろう材 |
| JPH01259547A (ja) * | 1988-04-08 | 1989-10-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置用部品 |
| JPH0288482A (ja) * | 1988-09-26 | 1990-03-28 | Hitachi Ltd | セラミックスのメタライズ又は接合方法 |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP7405793A patent/JPH06277872A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5365219A (en) * | 1976-11-25 | 1978-06-10 | Tokuriki Honten Kk | Silver solder alloy |
| JPS58215293A (ja) * | 1982-06-07 | 1983-12-14 | Mitsubishi Metal Corp | 超硬工具埋込みろう付け用硬質銀ろう材 |
| JPH01259547A (ja) * | 1988-04-08 | 1989-10-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置用部品 |
| JPH0288482A (ja) * | 1988-09-26 | 1990-03-28 | Hitachi Ltd | セラミックスのメタライズ又は接合方法 |
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