誘導ろう付けは、母材の下でろう材を溶かすことにより、2つの同一または異種の金属を接合します。誘導加熱は、高速で安全かつエネルギー効率の高いろう付け方法です。最も重要なことは、誘導ろう付けは安定した結果を保証することです。このため、産業用ろう付けでの利用が増加している。現在、 誘導ろう付けは火炎ろう付けに取って代わりつつあり、金属接合にますます使用されるようになっています。無電極ろう付けを使用する前に、多くの産業で人気の理由を理解しておく必要があります。
誘導ろう付けの仕組み
誘導ろう付けの仕組みを理解するためには、以下のことを知っておく必要がある：
電流密度
大口径パイプの誘導ろう付けの予測および最適化に関するXiurong Fang氏率いる研究では、ろう付け中の正しい電流密度が最も重要なパラメータであることが強調されている。エアギャップ、電流密度、合金粘度、毛管圧を含む特定のパラメーター間の相互作用が必要である。選択した電流密度が正確であれば、フィラーメタルはギャップの間を流れ、接合部での毛細管現象による分布が可能になる。毛細管現象速度は、金属フィラーの粘度と空隙に依存する。接合強度は接合面積に依存し、接合面積が大きいほど接合強度は高くなる。酸化物を除去し、さらなる酸化を防ぐため、高周波ろう付けの前に母材を洗浄する必要がある。母材の表面をフラックスで濡らす。ろう付け後、400 ⁰C下で母材からフラックスを除去する。フラックスの除去にはさまざまな方法が用いられるが、水焼き入れが最も有名である。銅合金のろう付けにはリン含有フィラーが使用されるため、フラックスは必ずしも不可欠ではない。50mmより小さな固定具は電磁電流の影響を受ける可能性があるため、固定具も非常に重要である。アルミニウムやオーステナイト系ステンレス鋼のような非磁性材料で作られるべきである。
フィラーメタル
Way、M.、Willingham、J.およびGoodall、R.による、ろう付け用金属フィラーに関する論文がInternational Materials Reviewer誌に掲載された。銀-銅ろうの共晶温度は593-898 ⁰Cである。銅ろうは最も安価で、融点は704-1176 ⁰Cである。銀は最も一般的でないろう材で、融点は565-615 ⁰Cである。
なぜ誘導ろう付けなのか？
誘導ろう付けは、トーチろう付けに比べ、強度が高く、外観が美しく、耐衝撃性に優れた接合部が得られる。そのため、以下のような利点があり、従来のろう付けを凌駕している。
- 環境にやさしい
誘導ろう付けプロセスでは、裸火は使用しない。トーチろう付けと同様、炎は酸素/アセチレンなどの燃料ガスまたはその他のガスによって発生する。ガスボンベの取り扱いには常に爆発の危険性が伴うため、慎重に取り扱う必要がある。誘導ろう付けではそのような危険はない。
- 迅速な加熱
誘導加熱は、直火よりも1mm2あたりより多くのエネルギーを供給します。誘導加熱は、他のどのろう付け方法よりも1時間当たりより多くの部品をろう付けできる。炉ろう付けでは、アセンブリ全体が炉に搬入されるのに対し、誘導ろう付けの場合は、局部的に加熱され、毛細管現象によって接合部にフィラーが流れ込む。
- 高い再現性
時間、位置決め、治具、合金、温度などの変数が制御可能です。必要なパラメータを入力すると、システムが加熱サイクルを繰り返します。温度制御のために、高周波ろう付け装置はパイロメーター、熱電対、または目視温度センサーを設置する。
- 接触プロセスなし
加工中に部品と接触する必要はありません。均質で歪みを最小限に抑えます。
- 小さなフットプリント
この装置は工場フロアの小さなスペースを占めている。
- 後加工なし
炎ろう付けでは、酸化、スケーリング、またはカーボンの堆積が部品に蓄積する可能性がある。部品を洗浄するために、従来はフラックス（接合部を弱める可能性がある）や高価な化学浴が使用されてきた。真空浴炉はこれらの問題を克服できるが、サイズが大きい、品質管理ができない、効率が悪いなどの制約がある。誘導ろう付けは、接合部が非常にきれいで整然としているため、後加工や研磨が不要であり、これらの問題を解決する。
誘導ろう付けによって接合される金属は？
誘導ろう付けは、鋼と銅、黄銅と銅、鋼と黄銅といった異種金属の接合に優れた方法である。誘導ろう付けは、溶接が適さない鋼の接合に有益であると考えられている。うまく設計された誘導ろう付け接合鋼は、部品の完全性を維持することで、低い応力/歪みを提供します。誘導ろう付けにより、鉄や非鉄金属を含む様々な材料をろう付けすることができます。ステンレス鋼、アルミニウム、コバルト、ニッケル、カーバイド、タングステン、クロム、ダイヤモンド、貴金属、ステライトは、誘導加熱によってろう付けできます。この接合技法は、平板と管状部品の突き合わせ接合、平板と管状部品の重ね合わせ接合、平らな口蓋の突き合わせ接合など、複数の種類の接合を作り出すことができる。
誘導ろう付けを使用する産業
誘導ろう付けは、次のような世界中のさまざまな産業で使用されている。
- 発電機・配電盤：短絡リング、スイッチギア、モーター、変圧器、ターボ発電機、ストランド、リング、ワイヤー＆バー、発電機
- 航空産業：油圧システム、燃料、ファンブレード、ケーシング用ブレード
- 自動車部品：ブレーキ、燃料パイプ、AC
その用途は、電化製品産業、農業、レール、チューブ、パイプ、家具、航空などにも見られる。
誘導ろう付け装置の選択
誘導ろう付けは、発電機の周波数と電力によって定格される発電機で構成される。また、水冷システムを備えた加熱コイルを備えている。部品を保持するために、用途に応じてさまざまな固定具が用意されている。酸化を防ぐため、誘導ろう付け中に部品に真空または不活性雰囲気を提供するために、アプリケーションを覆います。当社FOCOは自動化された設備を導入しており、ろう付けプロセスパラメーターの制御を向上させ、ひいては製品の再現性を高めています。FOCOは、ろう付け時の寸法歪みとヒュームの発生に対する究極のソリューションを提供します。さらに、FOCOの無電流ろう付け装置は、PLC制御システムと自動供給機能を備えています。さらに、自動ろう付け機、ハンドヘルドろう付け機、ポータブルろう付け機など、さまざまな種類の高周波ろう付け機をご用意しています。時間を重視し、迅速で、費用対効果が高く、効率的で、再現性の高いろう付けプロセスをお探しなら、当社は幅広い材料と接合タイプに対応するソリューションを提供します。
