유도 납땜은 다양한 HVAC, 자동차 및 전기 산업에서 구리를 접합하는 선도적인 방법으로 부상했습니다. 정밀도, 속도, 반복성 등 다양한 이점을 제공하기 때문에 많은 애플리케이션에서 선호되는 방법입니다. 하지만 최적의 결과를 얻으려면 전문 장비와 지식이 필요합니다. 이 글에서는 표면 준비부터 필러 재료 선택까지 모든 것을 다루는 구리 유도 납땜 공정을 안내합니다.
유도 납땜을 활용하여 특정 요구에 맞는 강력하고 안정적인 구리 조인트를 만드는 방법을 알아보려면 계속 읽어보세요.
인덕션 브레이징 구리: 전체 프로세스
구리 브레이징을 이해하려면 유도 가열과 납땜에 대한 간략한 지식이 필요합니다. 유도 가열은 고주파 교류 전류를 통과시켜 금속 공작물을 녹이는 것입니다. 반면 브레이징은 두 금속 사이에 필러 금속을 주입하여 두 금속을 결합하는 간단한 금속 접합 공정입니다. 브레이징은 사용되는 열원에 따라 다양한 유형이 있습니다. 그러나 유도 히터를 브레이징의 열원으로 사용하는 경우 이를 유도 브레이징이라고 합니다. 구리 브레이징 공정에는 여러 단계가 포함되며 아래에 설명되어 있습니다:
1단계: 구리 배관 청소
브레이징을 위해 파이프를 준비하기 위해 와이어로 파이프를 안팎으로 철저히 청소하거나 사포로 문질러 모든 오염 물질을 제거합니다. 이 단계는 깨끗하고 견고한 인덕션 브레이징 조인트를 위해 필요합니다.
2단계: 오버랩/소켓 조인트 준비하기
다음으로 구리 파이프를 납땜하기 위해 오버랩 조인트를 형성합니다. 조인트의 강도는 궁극적으로 파이프의 겹침 깊이에 따라 달라지므로 이 단계는 매우 중요한 단계입니다. 미국 용접 협회(AWS)에 따르면 이 깊이는 납땜되는 구리 파이프 두께의 최소 3배 이상이어야 합니다. 일반적으로 업계에서는 안전을 위해 이보다 훨씬 높은 값을 사용합니다.
3단계: 파이프 설정 클램핑
납땜하기 전에 조인트를 제자리에 고정하기 위해 설정을 클램핑하는 것도 필요합니다. 파이프는 유도 코일 내부 또는 외부에 임시로 클램핑됩니다. 이 브레이징 기술에서는 인덕션 코일이 열원이므로 전체 필요 설정이 인덕션 코일로 둘러싸여 있어야 합니다. 휴대용 인덕션 히터를 사용하는 경우 인덕션 코일은 일반적으로 클램핑된 파이프 설정 위에 배치됩니다. 그러나 경우에 따라 전체 설정이 고강도 인덕션 기계 내부에 배치되는 경우도 있습니다.
4단계: 필러 메탈 적용
인덕션 히터가 켜지고 필러 금속(일반적으로 막대)이 조인트에 적용됩니다. 전력 등급에 따라 히터는 5~10초 동안 켜진 상태로 유지됩니다. 전력 등급이 높을수록 구리 파이프를 납땜하는 데 걸리는 시간이 줄어듭니다.
5단계: 냉각
납땜 공정이 완료되면 구리 조인트를 한 시간 동안 식힌 후 사용할 수 있습니다.
구리 유도 납땜에 사용되는 필러 금속 및 플럭스
이전 섹션에서 필러에 대해 설명했으므로 일반적으로 사용되는 필러에 대해 언급하는 것이 중요합니다. 유도 납땜 구리의 경우 두 가지 일련의 필러 금속이 사용됩니다:
- BCuP 합금 시리즈
- BAg 합금 시리즈
BCuP 시리즈 합금은 유도 납땜 시 플럭스로 작용하는 인이 풍부합니다. 이 시리즈에서 BCuP-2는 배관 및 HVAC 애플리케이션에 매우 일반적입니다. 일반 배관 애플리케이션의 경우 BCuP-3,4 또는 5가 더 저렴하기 때문에 사용됩니다. BAg 합금 필러는 구리와 이종 금속을 접합할 때 사용됩니다. 여기서 주목해야 할 점은 유도 납땜의 강도는 사용된 필러 금속에 의존하지 않는다는 것입니다. 대신 결합된 두 파이프 사이의 간격과 겹치는 깊이에 따라 달라집니다.
구리 유도 납땜에 사용되는 장비
앞서 언급했듯이 유도 납땜 공정은 유도 히터를 통해 수행됩니다. 휴대용 인덕션 히터부터 대형 상업용 기계까지 다양한 유형의 인덕션 가열 기계가 시중에 나와 있습니다. 인덕션 업계에서 선도적인 솔루션 제공업체 중 하나인 FOCO 인덕션은 구리 유도 납땜을 위한 세 가지 제품을 개발했습니다:
- FOCO 휴대용 유도 납땜기: 6kW에 불과한 효율적인 기계로, 가볍고 휴대 가능한 구리 튜브 브레이징에 이상적입니다.
- FOCO 핸드헬드 유도 납땜기: 지능형 PLC 제어 시스템과 냉각 시스템을 갖춘 스마트 기계로 산업용 브레이징 애플리케이션에 탁월합니다.
- FOCO 자동 브레이징 기계: 산업 효율성을 높이기 위한 자동화 기계로, 대규모 산업에 탁월한 옵션입니다.
유도 브레이징 구리 파이프의 응용 분야
유도 납땜은 HVAC 산업, 특히 열교환기의 구리 파이프 납땜에 사용하기에 이상적인 선택입니다. 마찬가지로 금속 배관을 사용하는 급수 시스템에서도 매우 유용하게 사용할 수 있습니다. 또 다른 사용 사례는 구리 튜브가 표준인 자동차 산업입니다. 요컨대, 구리 유도 납땜이 사용되는 몇 가지 주요 분야는 다음과 같습니다:
- 열 교환기
- 구리 덕트 및 밸브
- 물 분배 및 난방 시스템
- 지하 연료 및 가스 시스템
- 배수 및 통풍구
구리를 납땜하는 다른 방법에는 어떤 것이 있나요?
유도 브레이징이 구리 조인트의 유일한 기술은 아닙니다. 구리 파이프를 연결하는 데는 토치 브레이징과 납땜이라는 두 가지 다른 일반적인 방법이 사용됩니다. 토치 브레이징은 화염 토치를 사용하여 필러 금속을 가열하고 파이프 조인트 사이의 간격을 채우는 전통적인 브레이징 프로세스입니다. 구리 파이프 납땜은 토치 브레이징과 매우 유사합니다. 그러나 이 공정은 약간 낮은 온도에서 이루어지므로 브레이징에 비해 접합 강도가 낮습니다. 구리 파이프 접합을 위한 비용 효율적인 솔루션이며 소규모 수리 작업에 사용할 수 있습니다.
결론
유도 납땜은 정밀도, 속도 및 효율성으로 인해 다양한 산업 분야에서 구리를 접합하는 데 널리 사용되는 방법이 되었습니다. 이 공정을 수행하기 위해 필러 금속의 선택은 용도에 따라 달라집니다. 그러나 소켓 조인트의 깊이에 따라 달라지는 조인트 강도에는 직접적인 영향을 미치지 않습니다. 인덕션 브레이징 외에도 토치 브레이징과 납땜을 통해 특정 요구 사항에 맞는 강력하고 안정적인 구리 조인트를 만들 수 있습니다.
