JPS63309395A - ろう付用フラックスの製造方法 - Google Patents

ろう付用フラックスの製造方法

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JPS63309395A
JPS63309395A JP62144835A JP14483587A JPS63309395A JP S63309395 A JPS63309395 A JP S63309395A JP 62144835 A JP62144835 A JP 62144835A JP 14483587 A JP14483587 A JP 14483587A JP S63309395 A JPS63309395 A JP S63309395A
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    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00—Compounds of aluminium
    • C01F7/48—Halides, with or without other cations besides aluminium
    • C01F7/50—Fluorides
    • C01F7/54—Double compounds containing both aluminium and alkali metals or alkaline-earth metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings or fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/3601—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings or fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with inorganic compounds as principal constituents
    • B23K35/3603—Halide salts
    • B23K35/3605—Fluorides

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、自動車用コンデンサー、ラジェーター、カ
ーヒーターその他のアルミニウム製熱交換器等のろう付
に使用されるフラックスの製造方法に関する。
なおこの明細書において、アルミニウムの語はその合金
を含む意味において用いる。
従来の技術 例えば上記のようなアルミニウム製熱交換器をろう付に
より製作する場合、材料表面に形成されている酸化皮膜
を除去して良好なろう付接合を達成するために一般にフ
ラックスか用いられている。従来かかるフラックスとし
ては、塩化物系フラックスが用いられていたが、塩化物
系フラックスはその残渣がアルミニウムを腐食させるた
め、ろう付後速やかにフラックスの残渣を洗浄除去する
必要があり、このために設備費が高くなるとともに、工
程が複雑化して多大の作業負担かかかるというような欠
点があった。
そこで最近、KFとγ−AlF3とを混合焼成したフッ
化物系フラックスが提供されている(例えば特開昭62
−40998号)。このフラックスは本来的に非腐食性
であるために、該フラックスを用いた場合ろう付後の脱
フラツクス処理が不要となるのみならず、フラックスを
水等に懸濁させて水性懸濁液となしうるため接合部材へ
の塗布作業等も容易に行いうるというような効果を期待
できる。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のフラックスは製造簡易性、ろう付
性等の諸点で問題を有するものであった。即ち上記フラ
ックスは、KF及びγ−AlFIを共に粒径75μm以
下の粉末状のものとして用意したのちこれら粉末を混合
し、次いで焼成することによって製造するものであるた
め、原料としてのKF、γ−AlF3を粒径75μm以
下とするための粒径調整工程が必要であり、工数が多か
った。しかも特にKFは吸湿性が強いためKFの粒径調
整は乾燥雰囲気中で行わなければならず作業が面倒であ
った。またKFとAlF3の混合は粉末と粉末による固
体どうしの混合であることから、原料を均一に分散させ
るため混合に長時間を要するという欠点もあった。しか
もまた、混合状態が不均一な場合には焼成によって生成
される物質も一定せず、甚しい場合にはKFが単独物質
として残存することも考えられ、その結果良好なろう付
接合を達成できないという欠点もあった。さらには混合
後の焼成は200℃以上の温度で行うことから、そのた
めの高温炉が必要であるという問題もあった。
この発明はかかる技術的背景に鑑みてなされたものであ
って、使用原料の特別な粒径調整や高温炉を必要とする
ことなく、ろう付性の良好な非腐食性フラックスを製造
することを目的とするものである。
問題点を解決するための手段 上記目的においてこの発明は、所定範囲量のKFを水に
溶解したKF水溶液に、特定種類のAlF3を投入混合
すると発熱反応によって水分が蒸発することに着目して
なされたものである。即ちこの発明は、KFを38.9
〜46゜8wt96と、7−AlF3粉末またはβ−/
IF3粉末のいずれか一方あるいは両方を合計で61.
1〜53.2wt%とを用意し、まずKFを所定量の水
に溶解せしめたのち、このKF水溶液に上記のAlF3
粉末を投入混合して発熱反応を生じさせ、水分を蒸発除
去することを特徴とするろう何州フラックスの製造方法
を要旨とする。
この発明に用いるAlF3はγ−AlF3、β−AlF
3でなければならない。これら以外の例えばα−AlF
3等ではKF水溶液に混合した際に発熱反応が発生せず
所期するフラックスを得ることができないからである。
γ−AlF3、β−AlF3はそのどちらを用いても良
く、あるいは両方を混合して用いても良いが、効果的な
発熱反応を生じさせるためいずれも粉末として用意する
。KFとこれらAlF3との配合割合が、KF 38.
 9〜46. 8wt%に対し、γ−AlF3粉末また
はβ−AffF3粉末のいずれか一方あるいは両方が合
計で61.1〜53.2wt%の範囲に規定されるのは
、上記範囲以外では液相線温度が600℃を超えてしま
うため、ろう何時にフラックスが十分溶融せず良好なろ
う付を行うことができなくなるおそれがあるからである
。最も好ましくは、KFを45.8wt%、7−AlF
:+粉末またはβ−AlF3粉末のいずれか一方あるい
は両方を合計で54.2wt%に設定するのが良い。
上記によりKFとγ−AlF3粉末またはβ−AlF3
粉末を用意したのち、まずKFを水に溶解せしめるもの
とする。水の量は特に限定するものではないが、好まし
くは用意したKFを全て溶解しうる程度以上の二とする
のが良い。
このKFは水への溶解度が大きい(約97%)ため、溶
解に際してKFを粉末状のものに粒径調整しておく必要
はなく、塊状のものをそのまま用いれば良い。
次いで、上記によりiすたKF水溶液にγ−AlF3粉
末またはβ−AlF3粉末を投入混合する。投入はAl
F3粉末を均一に分散させるためKF水溶液を撹拌しな
がら徐々に行うのが望ましい。投入されるlF3粉末の
粒径は、通常の工業用市販品程度即ち平均粒径150m
esh (約100μm)程度で十分でありあるいはそ
れ以上であっても良い。勿論それ以下であっても良い。
γ−AlF3粉末またはβ−AlF3粉末をKF水溶液
へ投入したのち、要すればさらに10〜20分撹拌を持
続するうち、KF水溶液とAgF2とが発熱反応を生ず
る。発熱反応の開始と同時に撹拌を中止する。なお、発
熱反応開始までの時間が長過ぎる場合は、予めKF水溶
液を50℃程度に加熱しておくことも推奨される。
発熱反応は200℃以下の比較的低温で進行する。この
発熱反応の進行によって水分はほとんど蒸発し、その結
果本発明に係るフラックスを残留物として得る。発熱反
応後残留物に水分が残存している場合には、その後大気
中にて100〜200℃の温度で乾燥を行うのが良い。
上記により得たフラックスは、ろう付を行うに際し好ま
しくはこれを水等の液体中にスラリーの形で懸濁して使
用し、この懸濁液を例えばアルミニウムからなる接合部
材の少なくともいずれか一方に均一に塗布する。塗布の
手段は噴霧あるいははけ塗り等を適用することも可能で
あるが、量産性に適した均一な塗布手段として浸漬法を
用いることが推奨される。アルミニウム等からなる接合
部材は、上記フラックスの塗布後これを乾燥させ、次い
で接合部材より融点の低いアルミニウム合金ろう材を用
いて不活性ガス雰囲気等の非酸化性雰囲気中で、上記接
合部材の融点より低くかつフラックスの融点よりも高い
温度に加熱することにより、ろう材を溶融してろう付接
合が達成される。
発明の詳細 な説明したようにこの発明は、所定量のKFを水に溶解
させたのち、KF水溶液にγ−AlF3粉末またはβ−
AlF3粉末を投入して反応させるものであるから、原
料としてのKFやγ−AlF3粉末またはβ−AlF3
粉末の粒径を一定値以下にするための特別な粒径調整が
不要である。特に水への溶解度の大きいKFは塊状のも
のを使用でき、またγ−AlF3粉末またはβ−AlF
3粉末も市販品程度の粒径のものを使用できる。従って
粒径調整工程の省略による生産工程の簡素化、生産効率
の向上を図ることができる。またKF水溶液と固体のγ
−AQ、F3粉末またはβ−AlF3粉末とを反応させ
るものであるから、固体と固体との反応に較べて充分な
撹拌が可能であり、短時間で均一な反応物質を得ること
ができる。さらにまた、焼成を行うものではないからそ
のための高温炉′も不要であり、製造設備を一層簡易な
ものとなしうる。さらにはまた本発明によって製造され
るフラックスによれば良好なろう付接合を達成しうると
ともに、フッ化物系フラックスであるから、ろう付後の
腐食性残渣を生ずるおそれもない。
実施例 次にこの発明の実施例について説明する。
〔実施例1〕 純度99.8%のKF5.5kgと、純度90%以上の
工業用γ−AlF3 (平均粒径約100μm)6.5
kgを用意した。そして、まずKFに6Qの水を加えて
KF水溶液を作成した。
KFは上記水に完全に溶解した。
次にこのKF水溶液を撹拌しながら上記のγ−AlF3
を該水溶液中に徐々に投入した。γ−AlF3の全量を
投入後さらに10分撹拌を持続したところで発熱反応が
開始され、同時に撹拌を中止した。この発熱反応の進行
によりKF水溶液中の水分はほとんど蒸発した。
その後水分蒸発後の残留物を大気中にて200℃’CX
300分間乾燥し、本発明実施品たるフラックスを得た
。このフラックスの組成分析を行ったところ、γ−AQ
 F3 、K3 AQ F5及び少量のに2 AQ F
5−H20の存在が認められたが、KFは全く認められ
なかった。
[実施例2] 純度97%以上の工業用KF5.Okgと、純度90%
以上の工業用γ−j61F3  (平均粒径的100μ
m)7.0kgを用意した。そして、まずKFに6Qの
水を加えてKF水溶液を作成した。KFは上記水に完全
に溶解した。
次にこのKF水溶液を撹拌しながら上記のγ−AlF3
を該水溶液中に徐々に投入した。γ−AlF3の全量を
投入後さらに10分撹拌を持続したところで発熱反応が
開始され、同時に撹拌を中止した。この発熱反応の進行
によりKF水溶液中の水分はほとんど蒸発した。
その後水分蒸発後の残留物を大気中にて200℃’CX
300分間乾燥し、本発明実施品たるフラックスを得た
。このフラックスの組成分析を行ったところ、γ−An
 F3 、KAlF4、K3AlF8と少量のに2 A
fl F5−N20の存在が認められたが、KFは全く
認められなかった。
[実施例3] γ−AlF3の代わりに純度90.0%以上の工業用β
−AflF3を用いた以外は実施例2と同様にして本発
明実施品たるフラックスを得た。このフラックスの組成
分析を行ったところ、β−AlF3、KAlF4、K3
AlF6と少量のに2 AlF5−N20の存在が認め
られたが、KFは全く認められなかった。
[比較例] 純度97.0%以上の工業用KF5.5Kgと、純度9
0.0%以上の工業用α−AuF3 (平均粒径100
100u、5Kgを用意した。そして実施例と同様にま
すKFに6Qの水を加えてKF水溶液を作成したのち、
このKF水溶液を撹拌しながら上記のα−AlF3を該
水溶液中に徐々に投入した。しかるにα−AlF3の全
量投入後撹拌を持続しても発熱反応は生じなかった。そ
してこの液の組成分析を行ったところ、多量のKF及び
KF−2H20が未反応のまま残存していた。
次に上記実施例1〜3により得たフラックスのろう付性
を調べるため以下の試験を行った。
即ち、接合部材とじてA1050合金からなるアルミニ
ウム板と、A3003合金心材両面にA4045合金ろ
う材をクラッドしたアルミニウムプレージングシートと
を用意した。一方実施例1〜3のフラックスに水を加え
て濃度8%の懸濁液とした。そして各懸濁液に前記両接
合部材をそれぞれ浸漬し、乾燥した。
然るのち、上記接合部材をT字状に配置してN2ガスに
て露点−40℃に調整した炉中で、610℃×5分間加
熱し、ろう付を行った。
そして上記により得られた各接合部材のろう付状態を調
べたところ、いずれも充分なフィレットが形成され極め
て良好なろう付状態が得られるものであった。
以上

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)KFを38.9〜46.8wt%と、γ−AlF
    _3粉末またはβ−AlF_3粉末のいずれか一方ある
    いは両方を合計で61.1〜53.2wt%とを用意し
    、まずKFを所定量の水に溶解せしめたのち、このKF
    水溶液に上記のAlF_3粉末を投入混合して発熱反応
    を生じさせ、水分を蒸発除去することを特徴とするろう
    付用フラックスの製造方法。
  2. (2)KF水溶液を撹拌しつつ該水溶液にAlF_3粉
    末を投入する特許請求の範囲第1項記載のろう付用フラ
    ックスの製造方法。
  3. (3)水分を蒸発除去したのち、残留物を大気中にて1
    00〜200℃の温度で乾燥する特許請求の範囲第1項
    または第2項記載のろう付用フラックスの製造方法。
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